@article{ArnoldDienstLechtenboehmer2010,
  author    = {Arnold, Karin and Dienst, Carmen and Lechtenb{\"o}hmer, Stefan},
  title     = {Integrierte Treibhausgasbewertung der Prozessketten von Erdgas und industriellem Biomethan in Deutschland},
  journal   = {Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung},
  volume    = {22},
  number    = {2},
  doi       = {10.1007/s12302-010-0125-6},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:wup4-opus-34797},
  pages     = {135 -- 152},
  year      = {2010},
  abstract  = {Hintergrund: Die Bezugsquellen und Transportwege von fossilem Erdgas werden sich in den kommenden beiden Dekaden diversifizieren. Ver{\"a}nderungen der Lieferstruktur, verbunden mit weiteren Transportentfernungen und dem Neubau von Pipelines sowie der verst{\"a}rkte Einsatz von verfl{\"u}ssigtem Erdgas (LNG - Liquefied Natural Gas) sind zu erwarten. Entsprechend werden sich auch die vorgelagerten Prozessketten und die damit verkn{\"u}pften THG-Emissionen ver{\"a}ndern. Im Sinne einer korrekten und ganzheitlichen Bilanzierung der Lebenszyklusemissionen und weitgehender Treibhausgasminderungsziele, sind die vorgelagerten Emissionen eine nicht zu vernachl{\"a}ssigende Gr{\"o}{ß}e. Gleichzeitig wird Biomethan als Beimischung zum fossilen Erdgas an Bedeutung gewinnen. Obwohl seine Verbrennung als klimaneutral gewertet wird, sind die Prozesse zur Herstellung von Biomethan mit Emissionen verbunden. Die Treibhausgasemissionen (THG) der Vorketten von in der EU eingesetzten Energietr{\"a}gern werden in der neuen EU-Kraftstoffqualit{\"a}tsrichtlinie (vom Dez. 2008) reguliert. Ihre H{\"o}he und ihre Entwicklung wird f{\"u}r die klimapolitischen Diskussionen und politische Entscheidungen somit immer wichtiger. Ziel: Vor dem Hintergrund der angesprochenen Aspekte sollen die zuk{\"u}nftige Entwicklung der Gasversorgung in Deutschland und die Ver{\"a}nderungen der vorgelagerten THG-Emissionen von Erdgas und Biomethan ermittelt werden. In zwei Szenarien werden die mit der Herstellung und dem Transport von Erdgas und Biomethan verkn{\"u}pften Emissionen bis zum Jahr 2030 einschlie{ß}lich des zu erwartenden technischen Optimierungspotenzials bilanziert. Mittels dieser Analyse k{\"o}nnen Einsch{\"a}tzungen der zuk{\"u}nftigen Emissionspfade und der durchschnittlichen Emissionen (Klimaqualit{\"a}t) des eingesetzten Gases (als Mischung fossiler und biogener Gase einschlie{ß}lich der damit verbundenen Prozesskettenemissionen) gegeben werden. Diese k{\"o}nnen als Grundlage f{\"u}r energie- und klimapolitische Entscheidungen dienen. Ergebnisse und Diskussion: Nach Erl{\"a}uterung der Prozesskette von Biomethan werden die zu erwartenden technischen Entwicklungen der einzelnen Prozessschritte (Substratbereitstellung, Fermentierung, Aufbereitung, G{\"a}rrestnutzung) diskutiert und die H{\"o}he der hiervon zu erwartenden Emissionen bilanziert. Basis sind Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitforschung des Wuppertal Instituts zur Einspeisung von Biomethan ins Erdgasnetz. Dabei gehen wir davon aus, dass die n{\"a}chste Anlagengeneration {"}optimierte Technik{"} das aus heutiger Sicht bestehende Optimierungspotenzial des heutigen Stands der Technik aussch{\"o}pfen wird, sodass sich die spezifischen, auf den Heizwert des Biomethan bezogenen, THG-Emissionen der Vorkette von aktuell 27,8 t CO2-{\"A}q/TJ auf 14,8 t CO2-{\"A}q/TJ in 2030 fast halbieren werden. Die zu erwartenden Emissionen der Erdgasprozesskette wurden in einem Vorg{\"a}ngerartikel bereits im Detail analysiert. Bei der F{\"o}rderung und der Transportinfrastruktur ist ebenfalls eine Optimierung der Technik zu erwarten. Die dadurch erzielte Verringerung der spezifischen THG-Emissionen kann die aus den k{\"u}nftig l{\"a}ngeren Transportstrecken und aufwendigen Produktionsprozessen resultierende Erh{\"o}hung ausgleichen. Abschlie{ß}end werden zwei Szenarien (Hoch- und Niedrigverbrauch) der k{\"u}nftigen Gasversorgung Deutschlands bis 2030 aufgestellt. Im Hochverbrauchszenario wird damit gerechnet, dass der Gaseinsatz in Deutschland um 17 \% steigen wird. Im Niedrigverbrauchszenario wird er dagegen um etwa 17 \% sinken. Gleichzeitig wird der Anteil von Biomethan am eingesetzten Gas auf 8 bzw. 12 \% ansteigen. Die - direkten und indirekten - Treibhausgasemissionen der Gasnutzung in Deutschland werden im Niedrigverbrauchszenario um 25 \%, d. h. {\"u}berproportional von 215,4 Mio. t CO2-{\"A}q auf 162,4 Mio. t CO2-{\"A}q zur{\"u}ckgehen. Im Hochverbrauchsszenario steigen die Gesamtemissionen leicht um 7 \% (auf 230,9 Mio. t CO2-{\"A}q) an. Schlussfolgerungen: Gasf{\"o}rmige Energietr{\"a}ger werden in den kommenden beiden Dekaden eine zentrale S{\"a}ule der deutschen Energieversorgung bleiben. Insgesamt zeigt sich, dass die THG-Emissionen der Nutzung von Erdgas v. a. von den Verbrauchsmengen der Gasversorgung abh{\"a}ngig sind. Das hei{ß}t, dass sowohl aus klima- als auch aus energiepolitischer Sicht die Steigerung der Energieeffizienz ein zentraler Faktor ist. Daneben bestehen sowohl in der verst{\"a}rkten Nutzung von Biomethan als auch in der weiteren Investition in emissionsoptimierte Technologien entlang der Vorketten signifikante Emissionsminderungspotenziale. Hierdurch kann die {"}Klimaqualit{\"a}t{"}, d. h. die spezifische Treibhausgasemissionsh{\"o}he {\"u}ber alle Prozessstufen, des eingesetzten Gases deutlich verbessert werden. Die spezifischen Gesamtemissionen pro TJ eingesetzten Gases werden hierdurch um ca. 9 \% von heute 63,3 t CO2-{\"A}q pro TJ auf etwa 54,5 t/TJ sinken. Entscheidend ist hierf{\"u}r der verst{\"a}rkte Einsatz von Biomethan, dessen Verbrennung aufgrund der biogenen Herkunft des Kohlenstoffs weitgehend klimaneutral ist (im Vergleich zu direkten Emissionen von 56 t CO2/TJ bei der Verbrennung von Erdgas oder 111 t CO2/TJ bei z. B. Braunkohle). Die Vorteile der gasf{\"o}rmigen Energietr{\"a}ger in der Klimaqualit{\"a}t und effizienten Nutzung werden - insbesondere auch in der k{\"u}nftig zu erwartenden Beimischung von Biomethan - auch zuk{\"u}nftig Bestand haben.},
  language  = {de}
}