Biomethan: Ein Energieträger mit Perspektive?

Erdgas deckt heute etwa 25 Prozent der weltweiten Primärenergieversorgung. Im Vergleich zu anderen fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Erdöl ist das Gas der emissionsärmste fossile Brennstoff, da es besonders schadstoffarm verbrennt.

Um eine CO₂-freie Wirtschaft speziell im Energie- beziehungsweise Stromsektor zu erreichen, ist es unerlässlich, auch die Gasnetze zu transformieren. Eine Dekarbonisierung funktioniert allerdings nur dann, wenn die Nutzung von kohlenstoffarmer Energie in den Vordergrund gerückt und auch der Einsatz von fossilen Brennstoffen minimiert wird.

Eine neue Studie der International Gas Union (IGU), der Global Renewable and Low Carbon Gas Report, soll nun einen Überblick darüber geben, wo die Erzeugung von Gasen aus erneuerbaren Quellen heute steht und wie sie in Zukunft zur Energiewende beitragen könnte. Damit Gas als Energieträger künftig weitgehend nachhaltig hergestellt wird, kommt im Rahmen der Energiewende vor allem einem Gas eine besondere Rolle zu: dem Biogas.

Biogas und Biomethan

Biogas ist neben Sonnen-, Wasser- und Windenergie eine regenerative Energiequelle, die zur Einsparung fossiler Brennstoffe beiträgt. Das brennbare Gas entsteht, indem organische Materialien wie zum Beispiel pflanzliche Produkte in einer sauerstofffreien Umgebung durch Bakterien abgebaut werden. Dieser Prozess wird als anaerobe Vergärung bezeichnet.

Biogas ist das Rohgas, das in erster Linie zur Strom- und Wärmeversorgung genutzt wird. Es kann aber auch zu Biomethan aufbereitet werden. Um Biogas als Biomethan nutzen zu können, ist es notwendig, die hierfür erforderliche Qualität herzustellen. Biomethan ist dann chemisch gleichzusetzen mit Erdgas, kann somit ins Erdgasnetz eingespeist und nachfolgend auch wie sein fossiles Pendant genutzt werden.

Europa ist mit einem Anteil von mehr als der Hälfte der Produktion der weltgrößte Biomethanerzeuger, weitere 25 Prozent entfallen auf China. Dänemark hat sich global die höchsten Ziele für die Nutzung von Biomethan gesetzt und will sein Gasnetz bis 2040 zu 100 Prozent mit Biomethan betreiben. Dieses ehrgeizige Ziel ist jedoch eine Seltenheit, zumal die Biogaserzeugung laut IGU-Report nur ein Prozent der weltweiten Erdgasproduktion ausmacht.

20-facher Ausbau möglich

Die IGU schätzt, dass die nachhaltige Biomethanproduktion um das 20-fache gesteigert werden könnte. Biomethan würde dann bei einer Aufbereitung des gesamten Rohbiogases zumindest 20 Prozent der heutigen Erdgasversorgung ausmachen, was wiederum einem Anteil von etwa fünf Prozent der weltweiten Primärenergieversorgung entspräche.

Die Steigerung der Biomethanproduktion würde somit einen bedeutenden Beitrag zur Dekarbonisierung der Energieversorgung leisten. Zudem hat Biomethan eine Vielzahl von Nutzungsmöglichkeiten: So kann es als Ökogas insbesondere zum Heizen verwendet werden und ist auch zur saisonalen Speicherung geeignet. Durch die Nutzung von Biomethan werden außerdem zusätzliche Investitionen in das Gasnetz oder in Endverbrauchergeräte vermieden.

Diese Einschätzung der IGU basiert auf der Annahme, dass keine zusätzlichen Landnutzungsänderungen, keine Konkurrenz zur Nahrungsmittelversorgung und keine anderen negativen Umweltauswirkungen auftreten. Sie schließt außerdem die Nutzung von Biomasse wie beispielsweise Waldrestholz ein, das durch Vergasung in Biogas umgewandelt wird.

Wasserstoff

Ob grün, blau, grau oder türkis – Wasserstoff ist zum Regenbogengas geworden. Allerdings gelten nur grüner und blauer Wasserstoff „kohlenstoffarm“. Nach Angaben der IGU werden heute nur 0,5 Prozent des Wasserstoffs in CO₂-armen Verfahren hergestellt, was einem Anteil von nur 0,03 Prozent der Erdgasproduktion entspricht. Es wird erwartet, dass sich die H₂-Produktion bis 2023 fast vervierfachen wird, doch angesichts des niedrigen Ausgangsvolumens werden die Mengen zumindest kurz- bis mittelfristig gering bleiben.

Wie in dem IGU-Bericht hervorgehoben wird, hängt die Ausweitung der Produktion von grünem Wasserstoff entscheidend von der Ausweitung aller Formen der Energieerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen ab, die – große Wasserkraftwerke nicht eingerechnet – derzeit nur sechs Prozent der weltweiten Primärenergieversorgung ausmachen.

Obwohl grüner Wasserstoff die teuerste Form von erneuerbarem Gas ist, wird er von den politischen Entscheidungsträgern bevorzugt, weil er skalierbar und damit ein Schlüssel zur Senkung künftiger Kosten im Bereich Erzeugung, Transport und Anwendung ist.

Politischer Schwerpunkt

Die Europäische Union und eine Reihe von Ländern haben in den letzten Jahren Wasserstoffstrategien veröffentlicht. Die IGU vertritt jedoch die Auffassung, dass die Konzentration auf Wasserstoff das Biogas in den Hintergrund gedrängt hat, obwohl es ein größeres Produktionsvolumen und ein erhebliches Potenzial aufweist.

Derzeit gebe es in diesem Sektor keine ausreichende Dynamik, um die potenzielle 20-fache Steigerung der Biomethan-Produktion zu erreichen. Dem Bericht zufolge sollte Biomethan auf der politischen Agenda daher nach oben rücken.

Alle Formen von erneuerbarem Gas sind derzeit in der Produktion teurer als Erdgas. Dies bedeutet, so die IGU, dass staatliche Unterstützung erforderlich ist, um eine wirtschaftliche Grundlage für die Steigerung der Produktion zu schaffen, wobei die Kosten von den Verbrauchern oder Steuerzahlern getragen werden müssen. Dies wiederum setzt die Akzeptanz für zusätzliche Kosten, die die erneuerbaren Gase zugunsten der Umwelt erzeugen, seitens der Gesellschaft voraus.

In Anbetracht des geringen Anteils am Gesamtgasbedarf müssten so viele praktikable Lösungen wie möglich gefunden werden, so die IGU, die fordert, dass „alle Formen von erneuerbarem Gas so schnell wie möglich verfolgt werden sollten.“