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LNG ist kurz für «Liquefied Natural Gas» und bezeichnet verflüssigtes Erdgas. Sein enormer Vorteil gegenüber herkömmlichem Erdgas liegt in seinem 600-mal kleineren Volumen, was seinen Transport ausserhalb von Gas-Pipelines erst wirtschaftlich macht. Gefördert und produziert wird es mittlerweile in vielen Ländern, die über grosse Erdgasvorkommen verfügen – die grössten Exporteure sind die USA, Kanada, Katar und Australien.
Produktion
Nachdem das Erdgas gefördert wurde, wird es in Pipelines zu einer nahegelegenen Verflüssigungsanlage transportiert. Diese sind oft Teil eines Flüssiggasterminals in einem Hafen des Förderlandes. Da das frisch geförderte Erdgas aus einer Mischung aus Methan, schweren Kohlenwasserstoffen, Stickstoff, Kohlendioxid, Wasser und anderen Teilen besteht, muss es vor dem Verflüssigen gereinigt werden. Dies geschieht durch Adsorptions-, Absorptions- und kryogene Rektifikationsverfahren. Nach der Reinigung hat das Gas einen Methangehalt von 98 %.
Ist das Gas rein, wird es im nächsten Schritt verflüssigt. Dazu wird es auf eine Temperatur von -161 bis -164 °C heruntergekühlt. Weil konventionelle Kältemaschine diese Temperaturen nicht erreichen können, nutzt man hierzu einen Kreislaufprozess, bei dem das Gas durch wiederholte Kompression, Wärmeabführung und Entspannung abgekühlt wird.
Zuerst wird das Gas komprimiert, was es gleichzeitig erhitzt. Die entstehende Hitze wird unter gleichbleibendem Druck abgeführt, zu Beginn noch durch Kältemaschinen. Mithilfe von Expansionsturbinen wird es daraufhin entspannt. Das entspannte kalte Gas kühlt im weiteren Verlauf das komprimierte heisse. Dadurch werden die Kältemaschinen ersetzt, die ab einem gewissen Punkt die erforderlichen tiefen Temperaturen nicht mehr erreichen können. Dieser Prozess wird so lange wiederholt, bis das Gas flüssig ist und benötigt 10 bis 20 % des Gesamtenergiegehalts des Gases.
Ist es verflüssigt, wird es in isolierten Lagertanks bis zum Weitertransport und der darauffolgenden Regasifizierung zwischengespeichert.
Transport
Der wichtigste Transportweg für LNG ist das Meer, nur hier können gross genüge Mengen über lange Strecken wirtschaftlich transportiert werden. Für die Verteilung im Zielland werden allerdings auch andere Transportmittel wie Pipelines, Güterzüge oder LKWs eingesetzt.
Um das Gas in den LNG-Tanks gekühlt zu halten, sind sie mit Dämmmaterialien oder Vakuumschichten ausgestattet. Weil diese Wärmeeinbrüche aber nicht vollständig verhindern können, wird das Gas zusätzliche durch sogenannte adiabate Kühlung kühl gehalten. Dabei entnimmt man einen Teil des Gases aus dem Tank und lässt ihn verdampfen, wodurch dem LNG Wärme entzogen und es abgekühlt wird. Das verdampfte Gas kann danach als Treibstoff für den Schiffsmotor genutzt oder wieder verflüssigt und in den Tank zurückgeführt werden.
Im Zielhafen wird das Gas von den Tankern in Tanks gepumpt, um es zwischenzulagern, oder direkt regasifiziert und in Pipelines eingespeist. Hierzu nutzt man meist Meerwasserwärme oder grosse Verdampfungsanlagen.
Risiken
Das grösste Risiko besteht bei der Verflüssigung und Vergasung, wo das Gas hochentzündlich ist. Im flüssigen Zustand hingegen ist es aufgrund der Temperatur nicht entzündlich, dazu ist es ungiftig und verdampft beim Austritt aus den Tanks. Die niedrigen Temperaturen können aber zu Erfrierungen führen, was Schutzkleidung erforderlich macht.
Umweltauswirkungen
Zwar ist LNG grundsätzlich nichts anderes als Erdgas und hat damit bei seiner Verbrennung dieselben CO2-Emissionen. Allerdings benötigen die Produktion, der Transport, die Kühlung und die Regasifizierung zusätzliche Energie und es hat damit einen insgesamt grösseren CO2-Ausstoss. Schon 2019 hat eine Studie des deutschen Umweltbundesamtes ermittelt, dass LNG aus den USA einen 1,5-mal so hohen und LNG aus Australien einen fast doppelt so hohen CO2-Ausstoss wie russisches Erdgas aus Pipelines hat.
Zukunftsaussichten
Auch wenn LNG die durch den Ukrainekrieg bedingte Lücke bei der Energieproduktion vorerst schliessen kann, stellt sich die Frage, ob ein Ausbau der erneuerbaren Energien nicht der bevorzugte Weg sein sollte. Dieser würde aber ungleich mehr Zeit benötigen. Und da LNG-Terminals mit einigen Umbauten in Zukunft auch für grünen Wasserstoff genutzt werden können, ist es zumindest ein Schritt in die richtige Richtung.
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