1.

Einleitung

Erdgas (Naturgas), brennbares, in natürlichen Lagerstätten vorkommendes Gas.

Erdgas ist neben Erdöl und Kohle einer der wichtigsten Energielieferanten und wird als Brenngas zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt. Für die chemische Industrie hat Erdgas als Rohstoff große Bedeutung.

2.

Entstehung

Erdgas ist durch die Umwandlung von organischen Stoffen in Sedimenten entstanden. Zum einen bildete es sich im Rahmen der Kohlebildung (Inkohlung): Aus abgestorbenen Pflanzen, die zunächst von Wasser und später von Sedimenten bedeckt wurden, entstand u. a. Steinkohle, aus der das Gas über einen Zeitraum von Jahrmillionen unter Ablauf komplexer Vorgänge freigesetzt wurde.

Zum anderen ging Erdgas aus Kerogen hervor, einem Produkt der Erdölbildung. Aus abgestorbenen Organismen meist maritimen Ursprungs, die von Wasser und später von Sedimenten bedeckt wurden, bildete sich unter Luftausschluss sowie Einwirkung von Bakterien Kerogen. Daraus entwickelte sich unter dem zunehmenden Druck der sich darüber ansammelnden Sedimente bei Temperaturen zwischen 120 und 200 °C Erdgas.

3.

Bildung von Lagerstätten

Vom Entstehungsort stieg das Erdgas nach oben, bis es von undurchlässigen Gesteinsschichten aus Salz, Tonstein und anderem aufgehalten wurde. Das Gas sammelte sich im grobporigen Gestein (Speichergestein) unterhalb der abdichtenden Schichten, es entstand eine Lagerstätte. Weil Erdöl auf ähnliche Weise aufsteigt, finden sich häufig kombinierte Lagerstätten, wobei sich das Gas über dem Öl ansammelt. In Erdgaslagerstätten können hohe Drücke bis zu 1 000 bar herrschen.

4.

Erdgasarten

Allgemein wird zwischen trockenem und nassem Erdgas unterschieden. (1) Trockenes Erdgas enthält neben geringen Anteilen an niedrig siedenden Kohlenwasserstoffen wie Ethan fast nur Methan (über 90 Prozent); es kommt vor allem in reinen Erdgaslagerstätten vor. (2) Nasses Erdgas enthält ebenfalls Methan als Hauptbestandteil (bis zu 80 Prozent), aber darüber hinaus noch andere Kohlenwasserstoffe wie Propan, Butan, Hexan und Heptan sowie Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff, Helium und Stickstoff. Es wird in Lagerstätten mit Erdöl angetroffen und daher auch als Erdölgas bezeichnet. Nasses und trockenes Erdgas enthält neben den genannten Stoffen Wasserdampf.

5.

Förderung, Aufbereitung und Transport

Erdgaslagerstätten werden über Bohrungen zugänglich gemacht. Meist sind die dort herrschenden Drücke groß genug, um das Gas selbständig an die Oberfläche strömen zu lassen. Direkt nach der Förderung wird das Gas aufbereitet; in Reinigungsprozessen (z. B. Durchleiten durch Filter oder Waschlösungen) wird das Gas von unerwünschten Stoffen wie Wasser, Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und z. B. in Abscheidern von Sand und Staub befreit.

Die Pumpen der Verdichterstation bringen das aufbereitete Erdgas auf den notwendigen Druck (67,5 bis 80 bar) für den anschließenden Transport durch Rohrleitungen (Pipelines). Längere Leitungen haben im Abstand von 100 bis 200 Kilometer Verdichterstationen. In der Übernahmestation des Erdgasanbieters wird der Druck auf 40 bis 25 bar reduziert, bevor das Gas zum Verbraucher gelangt. Nur ein kleiner Teil des gehandelten Erdgases wird statt in Fernleitungen in verflüssigter Form (Liquified Natural Gas, LNG) mit speziellen Schiffen, Eisenbahnwaggons oder Lastkraftwagen transportiert.

6.

Speicherung und Nutzung

Erdgas wird oberirdisch in speziellen Stahltanks gespeichert, von Gasanbietern aber vor allem in natürlichen oder künstlich angelegten unterirdischen Hohlräumen. Meist handelt es sich um bergmännisch erschöpfte Erdgas- oder Erdöllagerstätten oder um Salzkavernen, die einige Millionen Kubikmeter Gas fassen können.

Neben seiner Nutzung als Brenngas wird Erdgas z. B. zur Herstellung von Kunststoffen, Benzin, Wasserstoff und Ruß verwendet. Auch einige der bei der Reinigung abgetrennten Produkte sind technisch verwertbar. So ist Erdgas mit einem Gehalt von etwa 0,4 Prozent Helium eine bedeutende Quelle für dieses Edelgas. Von Erdgas abgetrennter Schwefelwasserstoff wird in Schwefel umgewandelt, der in der chemischen Industrie zur Herstellung anderer Schwefelverbindungen wie Schwefelsäure dient.

7.

Erdgasreserven

Die Erdgasreserven der Welt wurden 2006 auf etwa 170 Billionen Kubikmeter geschätzt. Die größten bekannten Vorkommen liegen in Ländern des Nahen Ostens sowie in Russland. Bedeutende Lagerstätten in Europa befinden sich unter der Nordsee. Die weltweit größten Erdgasverbraucher sind nach den USA und Russland Kanada, Deutschland und die Ukraine. Die größten Erdgasförderer sind nach Russland und den USA Kanada, Norwegen und Großbritannien. Seit der Jahrtausendwende hat der weltweite Bedarf an Erdgas stetig zugenommen, da viele Industriebetriebe und Energieversorger vor allem aus ökonomischen Gründen Erdgas den Rohstoffen Erdöl und Kohle vorziehen.

Siehe auch Bergbau