In der heutigen Welt sind fossile Brennstoffe wie Gas nach wie vor ein wichtiger Bestandteil unseres Energiemixes. Eine der neueren und vielversprechendsten Technologien in diesem Bereich ist die Verwendung von LNG. Die Abkürzung steht für „Liquefied Natural Gas” und bezeichnet als Definition verflüssigtes Erdgas.
Dabei wird das Erdgas auf extrem niedrige Temperaturen von etwa -162 °C abgekühlt, wodurch es flüssig wird. In diesem Zustand nimmt LNG nur etwa ein 1/600 des ursprünglichen Volumens ein. Dadurch wird es wesentlich einfacher und kostengünstiger, es über weite Strecken zu transportieren und zu lagern.
Es besteht hauptsächlich aus Methan, kann aber auch geringe Mengen anderer Gase wie Ethan, Propan und Stickstoff enthalten. Doch wie unterscheidet es sich von anderen Gasen und was sind die Vorteile von dem verflüssigten Erdgas?
Wie ist der Prozess zur Herstellung?
Die Herstellung von dem Flüssigerdgas beginnt mit der Förderung von Erdgas aus unterirdischen Lagerstätten. Dieses Rohgas enthält neben Methan auch Wasser, Kohlendioxid und Schwefel Verbindungen, die vor der Verflüssigung entfernt werden müssen. Dies geschieht in sogenannten Aufbereitungsanlagen, wo das Gas gereinigt und getrocknet wird.
Anschließend wird das gereinigte Erdgas auf die sehr niedrigen Temperaturen abgekühlt. Dieser Prozess läuft in mehreren Stufen ab. Die Verflüssigung ist notwendig, um es auf effiziente Weise über weite Strecken zu transportieren. In Flüssigform ist LNG dichter und benötigt weniger Lagervolumen, was die Kosten senkt.
Kurz zusammengefasst erfolgt die Herstellung in fünf Schritten:
- Förderung des Erdgases: Erdgas wird aus unterirdischen Lagerstätten gewonnen.
- Reinigung: Verunreinigungen wie Wasser, Schwefel oder CO₂ werden entfernt.
- Verflüssigung: Das gereinigte Erdgas wird extrem heruntergekühlt.
- Transport: LNG wird in speziellen Tankschiffen oder Tankanlagen transportiert.
- Regasifizierung: Am Zielort wird das LNG wieder erwärmt und in gasförmigen Zustand zurückgeführt.
Unterschiede zwischen LNG, LPG und CNG
Liquefied Natural Gas, LPG (Liquefied Petroleum Gas) und CNG (Compressed Natural Gas) sind drei verschiedene Gasformen. LPG ist ein Gemisch aus Propan und Butan, das aus Erdöl-Raffinerien oder Erdgas-Förderanlagen gewonnen wird. LPG wird auch verflüssigt, allerdings bei höheren Temperaturen (etwa -42 °C für Propan und etwa 0 °C für Butan).
CNG ist hingegen komprimiertes Erdgas, das für den Transport und die Lagerung verdichtet wird. Es wird vor allem für den Betrieb von Fahrzeugen verwendet, die speziell für die Nutzung von Erdgas konzipiert wurden.
Die Hauptunterschiede zwischen den drei Gasarten liegen somit in ihrer Zusammensetzung, den Verfahren zur Verflüssigung bzw. Komprimierung und ihren Anwendungen. Während LNG für den Transport genutzt wird, findet LPG als Brennstoff für Heizung und Kochen Anwendung. CNG ist dagegen vor allem im Verkehrssektor verbreitet.
Die Begriffe LNG und LPG werden häufig verwechselt, obwohl es sich um unterschiedliche Energieträger handelt. LPG steht für „Liquefied Petroleum Gas” und umfasst die Gase Propan und Butan. Es wird beim Camping und bei Heizungen eingesetzt, während LNG für die Industrie und Versorgung steht.
CNG bedeutet komprimiertes Erdgas. Hier wird Erdgas nicht verflüssigt, sondern unter hohem Druck gespeichert. LNG eignet sich besser für lange Transportwege und schwere Nutzfahrzeuge, weil mehr Energie auf kleinerem Raum gespeichert werden kann.
Liquefied Natural Gas vs. Erdgas
Viele Menschen denken, LNG sei ein eigenes Gas. Tatsächlich ist es lediglich Erdgas in flüssiger Form.
Gemeinsamkeiten
- beide bestehen überwiegend aus Methan
- beide dienen als Energieträger
- und beide werden zum Heizen, zur Stromerzeugung und in der Industrie genutzt
Unterschiede
| Merkmal | LNG | Erdgas |
|---|---|---|
| Zustand | Flüssig | Gasförmig |
| Temperatur | Ca. −162 °C | Umgebungstemperatur |
| Transport | Tankschiffe, Spezialtanks | Pipelines |
| Volumen | Stark reduziert | Sehr groß |
| Lagerung | Kryogene Tanks | Gasleitungen / Speicher |
Was sind die Vorteile?
Flexible Versorgung
Ein großer Vorteil von LNG liegt in der flexiblen Transportmöglichkeit. Herkömmliches Erdgas wird meist über Pipelines geliefert. Dadurch sind Länder stark von festen Leitungsnetzen und einzelnen Lieferstaaten abhängig. LNG dagegen kann unabhängig von Pipelines per Spezialschiff nahezu weltweit transportiert werden.
Das ermöglicht es Staaten und Unternehmen, Gas aus unterschiedlichen Regionen der Welt zu beziehen und Lieferquellen breiter aufzustellen. Gerade in Zeiten von Krisen oder Lieferengpässen erhöht LNG daher die Sicherheit erheblich.
Zusätzlich können auch Regionen ohne eigenes Pipeline-Netz mit Erdgas versorgt werden. Dafür werden spezielle LNG-Terminals genutzt, in denen das Flüssiggas wieder in den gasförmigen Zustand umgewandelt wird.
Hohe Energiedichte
Durch die starke Kühlung auf etwa −162 °C wird Erdgas verflüssigt. Dabei reduziert sich das Volumen um ungefähr das 600-Fache. Dadurch lässt sich sehr viel Energie auf vergleichsweise kleinem Raum speichern und transportieren.
Diese hohe Dichte macht LNG interessant für Bereiche, in denen große Mengen benötigt werden, aber nur begrenzter Speicherplatz zur Verfügung steht. Dazu gehören beispielsweise: Schwerlastverkehr, Schifffahrt und Energie-Versorgung abgelegener Regionen. Im Vergleich zu gasförmigem Erdgas können deutlich größere Mengen transportiert werden, ohne riesige Druckbehälter zu benötigen.
Geringere Emissionen als Kohle oder Öl
Bei der Verbrennung von LNG entstehen im Vergleich zu anderen fossilen Energieträgern geringere Emissionen. Deshalb gilt LNG häufig als vergleichsweise „sauberer“ fossiler Brennstoff.
Im Vergleich zu Kohle oder Schweröl verursacht LNG deutlich weniger Schwefeldioxid und weniger Feinstaub. Besonders in der Schifffahrt spielt dieser Vorteil eine wichtige Rolle, da strengere Umweltauflagen eingeführt wurden. Viele moderne Schiffe setzen deshalb zunehmend auf LNG als alternativen Treibstoff. Trotzdem bleibt LNG ein fossiler Energieträger und verursacht schädliche Emissionen.
Wichtig für Industrie und Schifffahrt
LNG gewinnt in vielen Bereichen zunehmend an Bedeutung. Vor allem dort, wo hohe Energiemengen benötigt werden, bietet Flüssigerdgas eine zuverlässige und leistungsstarke Quelle. In der Industrie wird LNG beispielsweise genutzt für Strom- und Wärmeerzeugung, Stahl- und Metallindustrie.
Auch im Verkehrssektor nimmt die Bedeutung zu. Besonders im Schwerlastverkehr und in der Schifffahrt wird LNG als Alternative zu Diesel oder Schweröl eingesetzt. Der Grund dafür sind strengere Vorschriften sowie die vergleichsweise sauberere Verbrennung. Vor allem große Frachtschiffe und Lkw profitieren von der hohen Energiedichte und den niedrigeren Schadstoffen.
Nachteile
- Hoher Energieaufwand: Damit Erdgas zu LNG wird, muss es auf extrem niedrige Temperaturen heruntergekühlt werden. Dieser Prozess benötigt sehr viel Energie und verursacht zusätzliche Kosten. Auch der Transport und die Lagerung erfordern aufwendige Kühlsysteme.
- Methan Emissionen: Dieses Gas ist bei der Verbrennung emissionsarm, besitzt jedoch als Treibhausgas eine sehr starke Klimawirkung. Bereits kleine Lecks können problematisch sein. Gelangt unverbranntes Methan in die Atmosphäre, ist es schlimmer als CO₂.
- Teure Infrastruktur: Für LNG wird eine bestimmte Infrastruktur benötigt. Dazu gehören unter anderem: LNG-Terminals, Spezialtanks, Kühlanlagen und Tankschiffe. Der Bau solcher Anlagen kostet oft mehrere Milliarden Euro. Hinzu kommen hohe Wartungs- und Betriebskosten.
- Fossiler Energieträger: Auch wenn LNG teilweise sauberer verbrennt als Kohle oder Öl, bleibt es dennoch ein fossiler Brennstoff. Bei der Nutzung entstehen weiterhin Emissionen, die zum Klimawandel beitragen. Viele Experten betrachten es deshalb nicht als klimaneutrale Quelle von Energie.
Vorteile im Vergleich zu anderen Gasarten
Die Verwendung von Liquefied Natural Gas bietet gegenüber anderen Gasarten einige Vorteile. Einer der Hauptvorteile ist die höhere Energiedichte, die es ermöglicht, größere Mengen auf kleinerem Raum zu speichern. Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen, bei denen der Platz begrenzt ist, wie zum Beispiel im Schiffsverkehr.
LNG Gas ist zudem weniger umweltschädlich als andere fossile Brennstoffe, da es bei der Verbrennung weniger Treibhausgase freisetzt. Ein weiterer Vorteil von Liquefied Natural Gas ist seine Flexibilität hinsichtlich der Transportwege. Es kann per Schiff, LKW oder Bahn transportiert werden.
Ist LNG klimafreundlich?
Die Frage lässt sich nicht eindeutig mit Ja oder Nein beantworten. Zwar verursacht LNG bei der Verbrennung deutlich weniger Schadstoffe als Kohle oder Öl, dennoch entstehen weiterhin CO₂-Emissionen.
Zudem können entlang der gesamten Lieferkette Methanverluste auftreten – etwa bei der Förderung, dem Transport oder der Lagerung. Das ist besonders problematisch, da Methan ein wesentlich stärkeres Treibhausgas als CO₂ ist.
Aus diesem Grund wird LNG häufig nicht als endgültige Lösung betrachtet. Viele Experten sehen darin eine Brücke zwischen klassischen fossilen Energieträgern und einer zukünftigen Versorgung auf Basis erneuerbarer Energien.
Anwendungen und Einsatz in verschiedenen Branchen
LNG findet in verschiedenen Branchen Anwendung, von Erzeugung der Energie über den Verkehr bis hin zur Industrie. Ein wichtiger Bereich ist die Stromerzeugung, insbesondere in Ländern, die über keine eigenen Ressourcen verfügen. Diese Länder können somit von den Vorteilen profitieren, ohne auf den Bau teurer Pipelines angewiesen zu sein.
Im Verkehrssektor wird es als Kraftstoff für Schiffe und Lkw eingesetzt. Insbesondere im Schiffsverkehr bietet LNG eine Alternative zu herkömmlichen Schwerölkraftstoffen, da es bei der Verbrennung weniger Schadstoffe freisetzt. Zudem sind LNG-betriebene Fahrzeuge leiser und erzeugen weniger Vibrationen als herkömmliche Dieselfahrzeuge.
In der Industrie wird LNG als Brennstoff für Prozessanlagen eingesetzt, die hohe Temperaturen und Wärmeenergie benötigen. Hier bietet LNG eine effiziente und umweltfreundliche Alternative zu anderen fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Erdöl. Besonders in Zeiten steigender Erdgas Preise trägt es dazu bei, die Engpässe auszugleichen.
