Synthetisches Erdgas

Ein vielversprechender und flexibler Energieträger, der Herausforderungen in der Herstellung mit sich bringt.

Synthetisches Erdgas, auch bekannt als SNG (Synthetic Natural Gas), ist ein künstlich hergestelltes Gas mit ähnlichen Eigenschaften wie natürliches Erdgas.

SNG ist äusserst flexibel in der Anwendung, so kann es als Speichermedium für überschüssige erneuerbare Energie genutzt werden, bei Bedarf zur Strom- oder Wärmerzeugung eingesetzt werden oder als Kraftstoff für Fahrzeuge dienen.

Durch die Herstellung aus erneuerbaren Energiequellen produziert es kaum Treibhausgasemissionen, so dass es in der Anwendung weitgehend klimaneutral ist. Dieser wertvolle Beitrag von SNG ermöglicht die Erreichung von Zielen zur Reduktion der CO2-Emissionen. Allerdings ist die Herstellung im Vergleich mit anderen Energiequellen kostenintensiv, was die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber herkömmlichem Erdgas beeinträchtigen kann.

SNG verfügt über eine Reihe von Eigenschaften, die es zu einem vielversprechenden Energieträger für eine nachhaltige und kohlenstoffarme Energieversorgung machen. Dazu zählen Flexibilität, Klimaneutralität, Kompatibilität mit der bestehenden Infrastruktur von Erdgas sowie die Speicherbarkeit.

Herstellung

Synthetisches Erdgas (SNG) kann auf verschiedene Arten hergestellt werden. Der Prozess beinhaltet im Wesentlichen die Umwandlung von Wasserstoff und Kohlendioxid in Methan, den Hauptbestandteil von Erdgas. Mögliche Methoden sind Power-to-Gas (PtG), Biomassenvergasung, direkte Methanisierung von CO2 oder die Verflüssigung von Bio- oder Erdgas.

  • Power-to-Gas (PtG): Bei dieser Methode wird elektrische Energie verwendet, um Wasserstoff zu erzeugen. Der erzeugte Wasserstoff wird dann mit Kohlendioxid (CO2) in einem Methanisierungsprozess kombiniert, um Methan zu erzeugen. Dieses Methan kann dann als SNG genutzt werden.
  • Biomassevergasung: Biomasse wie beispielsweise Holz, Stroh oder Abfälle wird durch Vergasung in ein Synthesegas umgewandelt, das hauptsächlich aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff besteht. Dieses Gas wird in einem weiteren Prozess zu Methan verarbeitet, um somit SNG zu erzeugen.
  • Direkte Methanisierung von CO2: In diesem Prozess wird Kohlendioxid mit Wasserstoff zu Methan umgewandelt. Das genutzte CO2 wird beispielsweise aus der Atmosphäre oder aus industriellen Prozessen abgeschieden, um Methan zu erzeugen.
  • Verflüssigung von Bio- oder Erdgas: Mit dieser Methode wird Biomethan oder natürliches Erdgas auf sehr niedrige Temperaturen abgekühlt, um es in Flüssiggas umzuwandeln. Dieses kann als SNG genutzt werden.
 

Faktoren wie die Verfügbarkeit der Rohstoffe, die lokale Infrastruktur und die wirtschaftliche Rentabilität beeinflussen die Wahl der Produktionsmethode.

Lagerung und Transport

Die Lagerung und der Transport von SNG ähneln stark denen von natürlichem Erdgas.

  • Unterirdische Speicherung: SNG kann wir Erdgas in unterirdischen Kavernen oder Speichern gelagert werden. Die Speicher bieten eine sichere und effiziente Möglichkeit, grosse Gasmengen über lang Zeiträume zu lagern.
  • Druckbehälter: In Industrieanlagen oder bei der dezentralen Energieerzeugung werden kleinere Mengen oft in Druckbehältern gelagert.
  • Flüssiggas (LNG*): Durch die Abkühlung verflüssigt sich das synthetische Erdgas zu Flüssiggas (LNG), dieses bietet eine kompakte Möglichkeit, grosse Mengen Gas zu lagern und zu transportieren.
 
 

Die geeignetste Lagermethode hat oftmals einen direkten Zusammenhang, welche Mengen mit welchem Transportmittel befördert werden.

  • Pipelines: Wie Erdgas kann auch das synthetische Gas via Pipelines transportiert werden. Dies bietet die Möglichkeit, bestehende Erdgasleitungen zu nutzen und SNG über grössere Distanzen zu befördern.
  • Tankwagen und Tankcontainer: Diese Methode wird vor allem für Landtransporte von der Produktionsstätte direkt zum Verbraucher eingesetzt.
  • Schiffe: Bei grossen Distanzen besteht die Möglichkeit, SNG auch per Schiff zu transportieren, entweder als Flüssiggas oder in speziellen Druckbehältern.

Vor- und Nachteile von synthetischem Gas (SNG)

Vorteile:
  • Vielseitigkeit: SNG kann in vorhandenen Erdgasinfrastrukturen genutzt werden, ohne grosse Änderungen vorzunehmen.
  • Speicherung: Die Speicherung von SNG ist mit einem vergleichsweise geringen Aufwand verbunden, was hohe Flexibilität bei der Energieversorgung gewährleistet.
  • Emissionsreduktion: Die Herstellung von SNG aus erneuerbaren Energien oder Biomasse kann die CO2-Emissionen im Vergleich zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen reduzieren.

Nachteile:
  • Herstellung: Die Herstellung von SNG aus Biomasse oder erneuerbaren Energien erfordert oft energieintensive Prozesse wie die Umwandlung von Biomasse in Synthesegas.
  • Ressourcen: Die Produktion von SNG aus Biomasse kann eine grosse Menge an landwirtschaftlichen Ressourcen erfordern, was möglicherweise mit der Nahrungsmittelproduktion konkurriert.
  • Skalierbarkeit: Die grossangelegte Produktion von SNG aus erneuerbaren Quellen könnte aufgrund von Skalierungsproblemen und begrenzten Ressourcen vor Herausforderungen Stehen.

Ausblick

Trotz Herausforderungen wird intensiv an der Weiterentwicklung von Technologien gearbeitet, um die Effizienz zu steigern und die Kosten zu senken. Dadurch könnte SNG zu einem vielversprechenden und wettbewerbsfähigen Bestandteil der zukünftigen Energieversorgung werden.

 

*LNG steht für „liquefied natural gas“ (verflüssigtes Erdgas) und bezeichnet Erdgas, das durch Kühlung auf sehr niedrige Temperaturen (-162°C oder -259°F) verflüssigt wurde.