Methanemissionen und das Abfackeln von Gas stellen ein Klimaproblem dar. Das Ausmaß ist dramatisch: Würden die Methanemissionen der fossilen Industrie nicht eingedämmt, könnten sie allein die Erde bis 2045 um 0,3 °C erwärmen. Methan wirkt deutlich stärker auf die globale Erwärmung als Kohlendioxid – insbesondere in kurzen Zeiträumen. Die menschengemachten Methanemissionen stammen überwiegend aus der Landwirtschaft (41,7 %; IEA, 2021), gefolgt von fossilen Brennstoffen mit 34,2 % (ebd.). In diesem Bereich entweicht Erdgas durch Leckagen, Begleitgas aus der Öl- und Kohleförderung bleibt ungenutzt oder wird ignoriert, und Betreiber investieren nicht in Anlagen zum kontrollierten Abfackeln.

Im Jahr 2020 stieß die fossile Brennstoffindustrie 135 Millionen Tonnen (Mt) Methan aus. Zusätzlich wurden im Jahr 2022 rund 139 Milliarden Kubikmeter (bcm) Erdgas abgefackelt. Die abgefackelte Gasmenge übersteigt den gesamten Gasverbrauch von Deutschland und der Türkei zusammen. Sie entspricht etwa 1.450 Terawattstunden (TWh) und 500 Millionen Tonnen CO₂-Emissionen – das ist etwas weniger als die Emissionen Kanadas, aber etwas mehr als die Brasiliens im selben Jahr. All dieses Gas und die darin enthaltene Energie wurden verschwendet – während gleichzeitig zusätzliches Brennmaterial verbrannt wurde, um Wärme zu erzeugen.

Warum kommt es zu Methanleckagen und Abfackelungen?

Bei Ölbohrungen tritt Erdgas häufig als Nebenprodukt auf, da Gasvorkommen oft in denselben Lagerstätten wie Erdöl liegen. Manchmal wird dieses Gas in das Ölfeld reinjiziert, doch häufig wird es lediglich abgefackelt oder entlüftet. „Von den geschätzten 935 Milliarden Kubikmetern Gas, die 2019 in Verbindung mit Öl gefördert wurden, wurden nur etwa 75 % vom Betreiber genutzt, reinjiziert oder vermarktet. Von den verbleibenden 25 % entweichten etwa 55 bcm als Methan in die Atmosphäre, weitere 150 bcm wurden abgefackelt.“ (IEA, 2019)

Das Abfackeln hat meist wirtschaftliche Gründe. Ölfelder liegen oft weit von Infrastruktur entfernt, wodurch die Verarbeitung von Begleitgas teurer ist als die Nutzung von Gas aus eigenständigen Gasfeldern. Viele Produzenten scheuen zudem die Kosten für Reinjektion. Technisch gesehen ist es oft nicht möglich, Begleitgas aufzubereiten oder wieder zu injizieren, wenn das Erdgas als Nebenprodukt in einem großflächigen, verstreuten Ölfeld mit zahlreichen Mikroleckagen entsteht.

Hinzu kommen regulatorische Faktoren: Mitunter ist die Gasproduktion beschränkt oder die Strafen für Abfackeln sind zu niedrig, um Investitionen in Infrastruktur wie Leitungen, Aufbereitung oder Wiederverwendung zu rechtfertigen.

Ein weiterer Punkt ist die Sicherheit: „Aus Sicherheitsgründen kann das Abfackeln erforderlich sein. Die Förderung und Verarbeitung von Öl und Gas erfordert den Umgang mit außergewöhnlich hohen und schwankenden Drücken. [...] Gasfackeln ermöglichen es Betreibern, ihre Anlagen zu entlasten und Druckschwankungen durch das Verbrennen von überschüssigem Gas abzufangen.“ (World Bank , 2022) Der Net-Zero-Plan sieht vor, Abfackeln künftig auf sicherheitsrelevante Fälle zu beschränken und so 95 % der Fackelungen zu vermeiden. Dennoch ist eine Optimierung des Sicherheitsabfackelns notwendig.

Lösungen für Begleitgas

Lecks können repariert und Anlagen abgedichtet werden – wie jüngste Beispiele zeigen. Wo es keine Infrastruktur für Begleitgas gibt, sind jedoch praktikable Alternativen gefragt:

• Auf großen Standorten lässt sich das Gas mithilfe konventioneller Kraftwerkstechnik zur Stromerzeugung einsetzen
• Betrieb von Motoren oder Dampfkesseln direkt vor Ort
• Gas-to-Liquids (GTL) in modularen, kleinen Anlagen zur Herstellung von Synthesegas oder Methanol
• kleinmaßstäbliche LNG-Lösungen

Auch wenn Abfackeln aus nicht sicherheitsrelevanten Gründen klimaschädlich ist, ist es oft die einfachere Lösung. Zudem ist es besser, Gas zu verbrennen, als Methan ungehindert in die Atmosphäre entweichen zu lassen. Wichtig ist jedoch: Die dabei entstehende Wärme sollte genutzt, nicht verschwendet werden. Begleitgas fällt meist unregelmäßig an – daher eignet es sich besonders für den Einsatz von Hochtemperaturspeichern.

Dadurch lässt sich die Wärme zwischenspeichern und bedarfsgerecht für die lokale Dampf- oder Wärmeerzeugung bereitstellen. Dank seiner Modularität und flexiblen Skalierbarkeit kann Kraftblock verschiedene Mengen an Fackelgas an unterschiedlichen Standorten speichern. Muss Energie transportiert werden, ist das System mobil einsetzbar. Da wir Fackelgase in der Stahlindustrie bei Temperaturen von 1.100 °C bis 1.300 °C testen, kann ein Großteil der Energie aus abgefackeltem Gas in der Öl- und Gasindustrie in Wärmespeichern gespeichert werden.

Zusammenfassung

Es ist für die Menschheit von entscheidender Bedeutung, Methanlecks und -emissionen zu stoppen. Sofern der Ausstieg aus Öl und Gas noch nicht erfolgt ist, lässt sich dies durch verschiedene Ansätze umsetzen – etwa durch Instandhaltung, verbesserte Abdichtung der Anlagen, Nutzung zur Stromerzeugung oder Kommerzialisierung über Gas-to-Liquids-(GTL)-Technologien.

Wir müssen das Abfackeln so weit wie möglich reduzieren. Wo Fackeln unvermeidbar sind, muss die entstehende Energie genutzt werden – etwa für Prozesswärme, Dampferzeugung oder mit Wärmespeichern auch außerhalb des Standorts.

Wer fackelt Gas ab? – Zusätzliche Zahlen und Fakten

Eine Auswertung der Weltbank zeigt: Russland, Irak und Iran fackeln weltweit am meisten Gas ab, gefolgt von Algerien, Venezuela und den USA. Während Nigeria seine Abfackelungen reduziert, steigen sie in Mexiko, Libyen und China.

Zum Thema Lecks und Entlüftung (Venting) findest du neben der Grafik zur Nutzung von Begleitgas auch Informationen über sogenannte Methan-Supereemitters, vor allem aus Turkmenistan, Indien, den USA und Russland, in diesem Artikel von The Guardian.