Klimabilanz von Biomethan, Erdgas und LNG: Vergleich der Ketten in gCO₂e/MJ

Der CO₂-Fußabdruck von Biomethan kann deutlich niedriger sein als der von Erdgas, doch die Spanne der Ergebnisse ist groß: von negativen Werten für Biomethan aus Gülle mit geschlossenem Gärrest und geringem Methanschlupf bis zu mehreren Dutzend gCO₂e/MJ für Anlagen auf Basis von Energiepflanzen mit hohen Verlusten. Die Verbrennung von Erdgas verursacht eine Emission von ca. 56 gCO₂/MJ (nach dem IPCC-Standardwert), hinzu kommen die Emissionen von Förderung, Transport und möglichen Leckagen; in der RED-II-Methodik hat der fossile Referenzbrennstoff für den Verkehr den Wert 94 gCO₂e/MJ. Der folgende Vergleich dient dem Verständnis der Bestandteile, nicht der Angabe einer einzigen „wahren“ Zahl.

Bestandteile der Bilanz

In der RED-II-Methodik (Richtlinie (EU) 2018/2001, Anhänge V und VI) wird das CO₂ aus der Verbrennung von Biomethan mit null angesetzt, und die Bilanz betrifft die übrigen Bestandteile.

Größenordnungen (Veranschaulichung)

Die folgenden Werte haben Beispielcharakter und ergeben sich aus Annahmen, nicht aus Ergebnissen konkreter Anlagen.

Die Bereiche sind breit, weil sie von den getroffenen Annahmen abhängen; die genauen Ergebnisse für eine Kette sind zu berechnen oder den aktuellen Anhängen der RED zu entnehmen.

Umrechnung auf MWh

1 MWh = 3600 MJ. Beispiel: Biomethan mit einer Intensität von 25 gCO₂e/MJ ergibt 90 kgCO₂e/MWh, der fossile Referenzbrennstoff (94 g/MJ) – 338 kgCO₂e/MWh. Die Differenz beträgt 248 kgCO₂e je MWh, die durch Biomethan ersetzt wird. Für eine Anlage, die 30 GWh pro Jahr verkauft, sind das 7440 t CO₂e pro Jahr (30.000 × 0,248). Für Biomethan mit einer Intensität von −20 gCO₂e/MJ steigt die Differenz auf 114 g/MJ, d. h. 410 kg/MWh und ca. 12.300 t CO₂e pro Jahr.

Was das Ergebnis am stärksten verändert

1. Gärrestmanagement. Ein offener Behälter kann mehr als zehn bis einige Dutzend gCO₂e/MJ hinzufügen.
2. Methanschlupf. Ein Anstieg des Schlupfs von 0,5 % auf 2 % fügt einige gCO₂e/MJ hinzu (1 % Methanverlust sind ca. 0,2 g CH₄/MJ, also 5,6 gCO₂e/MJ bei GWP₁₀₀ = 28; in der RED-II-Methodik wird GWP = 25 angesetzt, was ca. 5,0 gCO₂e/MJ ergibt).
3. Rohstoff. Abfälle und Gülle haben niedrige oder negative Emissionen, Anbaubiomasse – positive.
4. Energie. Netzstrom mit hoher Emissionsintensität erhöht das Ergebnis.
5. Transport. Weite Anlieferungen von Substraten und Gärrest erhöhen die Emissionen.

Erdgas: Emissionen aus Leckagen

Methanleckagen in der fossilen Gaskette können einen erheblichen Anteil der Emissionen des gesamten Zyklus ausmachen. Die Schätzungen unterscheiden sich je nach Region, Quelle und Messmethode; daher die politisch bedeutsame EU-Methanverordnung. Aus diesem Grund sollten Vergleiche fossilen Gases die Annahmen zu Leckagen klar benennen.

Wie man ehrlich vergleicht

• dieselbe Einheit (gCO₂e/MJ) und dieselben GWP verwenden,
• alle Gase berücksichtigen (CO₂, CH₄, N₂O),
• die Grenzen festlegen (well-to-tank, tank-to-wheel, well-to-wheel),
• die Datenquelle und die Unsicherheit angeben,
• Standardwerte von tatsächlichen Berechnungen trennen.

Bedeutung von Primärdaten

Am verlässlichsten sind Berechnungen auf Grundlage von Messdaten aus der Anlage: Energieverbrauch, Methanverluste, tatsächliche Mengen an Substraten und Transport. Standardwerte aus den Anhängen vereinfachen die Rechnung, spiegeln aber die Vorzüge gut geführter Projekte nicht wider. Es lohnt sich daher, vom Beginn des Betriebs an ein System zur Datenerfassung aufzubauen und die Daten auditierbar aufzubewahren. Bei fossilem Gas ist die Schwankung der Daten zu Leckagen eine große Unsicherheit, daher werden Vergleiche am besten als Bereiche dargestellt.

Zusammenfassung

Biomethan kann den CO₂-Fußabdruck von Gas deutlich senken, doch das Ergebnis hängt vom Rohstoff und von der Qualität der Anlagenführung ab. Statt einer einzelnen Zahl lohnt es sich, einen Bereich darzustellen und die Faktoren zu benennen, die ihn verändern.