Methanausstoß: niedrig hängende Früchte im Kampf gegen den Klimawandel

Maßnahmen zur Regulierung unnötiger Emissionen 

Methan ist wohlbekannt dafür, dass es aus dem Verdauungssystem von Wiederkäuern stammt. Weniger bekannt ist seine wichtige Rolle beim Klimawandel und was wir tun könnten, um unsere Emissionen drastisch zu reduzieren, schreiben Malika Menoud, Postdoc in Atmosphärenchemie, Universität de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ) – Universität Paris-Saclay – und Thomas Röckmann, Professor für Physik, Universität Utrecht am 18.07.2024 in The Conversation.

Methan (CH₄) ist nach Kohlendioxid (CO₂) das zweitwichtigste Treibhausgas. Während CO₂ über Jahrhunderte in der Atmosphäre verbleibt, reagiert Methan mit anderen Luftmolekülen. Die Lebensdauer von Methan in der Atmosphäre beträgt etwa neun Jahre, bevor es in CO₂ umgewandelt wird. CH₄-Moleküle haben auch ein viel stärkeres Erwärmungspotenzial als Kohlendioxid: 84mal größer auf einer 20-Jahres-Skala. Deshalb kann die Verringerung der Methanemissionen unmittelbare und relativ wirksame Auswirkungen auf unser Klima haben. Die Europäische Union (EU) hat vor kurzem beispiellose Maßnahmen zur Verringerung unserer Emissionen beschlossen, aber was betrifft dieses Gesetz?

Was emittiert Methan?

In Europa stammen die Emissionen hauptsächlich aus der Landwirtschaft (38 % im Jahr 2022, GFS 2023), und zwar über das Verdauungssystem von Wiederkäuern. Ganz allgemein ist Methan ein Gärungsprodukt und wird auch durch den Abbau unserer Abfälle und natürlich in stehenden Gewässern freigesetzt.

Ein erheblicher Teil (weltweit 30 % im Jahr 2017, Saunois et al., 2020) der anthropogenen Emissionen, d. h. der durch menschliche Aktivitäten verursachten Emissionen, stammt aus der Industrie für fossile Brennstoffe. Im Gegensatz zu CO₂, das bei der Verbrennung von Brennstoff entsteht, ist CH₄ ein Brennstoff. Es handelt sich um ein natürliches Gas, das direkt in unseren Heizkesseln verwendet werden kann. Die unterirdischen Lagerstätten anderer fester und flüssiger fossiler Brennstoffe sind mit dem Vorhandensein von Erdgas verbunden. Dieses Gas entweicht bei der Gewinnung, dem Transport, der Lagerung und der Nutzung von Kohle, Erdöl und auch Erdgas.

Auch heute noch kommt es bei der Förderung und Verteilung fossiler Brennstoffe zu flüchtigen Methanemissionen. Diese reichen von kleinen Lecks bis hin zu massiven Explosionen, wie sie 2019 in den Vereinigten Staaten und kürzlich in Kasachstan stattfanden. Das Methan, das in sechs Monaten aus diesem einzigen Leck in die Atmosphäre gelangt, entspricht dem jährlichen Energiebedarf von 500.000 Haushalten.

In Europa stammt der Großteil der Methanemissionen, die von der fossilen Brennstoffindustrie verursacht werden, aus Leckagen. Doch die Betreiber waren bisher nicht verpflichtet, diese Verluste zu kontrollieren oder gar zu messen.

Der Fall Rumänien

Um die Treibhausgasemissionen dieses Sektors zu verringern, werden zuverlässige Informationen benötigt. Wir müssen wissen, wo und wie viel Methan in der Versorgungskette für fossile Brennstoffe entweicht. Um diese Quantifizierung zu verbessern, kombinieren Wissenschaftler mehrere direkte Messmethoden und verwenden Interpolationstechniken auf der Grundlage von Atmosphärenmodellen, um die regionalen Emissionen so genau wie möglich zu schätzen.

2019 konzentrierten wir uns auf Rumänien, einen der größten Öl- und Gasproduzenten der EU BP, 2022. Rumänien meldete historisch hohe Methanemissionen, die mit dem Rückgang der Produktion zu sinken schienen. Die gemeldeten Zahlen sind jedoch widersprüchlich: So waren beispielsweise die für 2000 gemeldeten Emissionen im Bericht 2018 fast doppelt so hoch wie im Bericht 2015.

Um Licht in diese Emissionen zu bringen, haben wir Messungen mit Fahrzeugen, Drohnen und Flugzeugen im südlichen Teil des Landes durchgeführt, wo sich der Großteil der Ölförderung befindet. Unsere Teams umfassten insgesamt 70 Personen, die fünf verschiedene Methoden zur Quantifizierung der CH₄-Flüsse verwendeten. Rumänien ist nach Italien der zweitgrößte Erdölproduzent in der Europäischen Union. Seine Produktion ist seit mehreren Jahrzehnten rückläufig.

Unsere Schätzungen der gesamten rumänischen ölbedingten Methanemissionen waren zwei- bis fünfmal höher als die gemeldeten. Wir haben auch Infrarotkameras eingesetzt, um die Leckagen direkt zu filmen, und festgestellt, dass mehr als die Hälfte der Anlagen undicht ist. In den meisten Fällen handelte es sich um offene Pipelines, aus denen freies Methan austrat (Entlüftung), während das Abfackeln von Gas zu den üblichen Praktiken gehört. Beim Abfackeln wird CH₄ zu CO₂, einem weniger starken Treibhausgas, verbrannt. Beim Abfackeln wird das Erdgas direkt aus den unterirdischen Lagerstätten freigesetzt und besteht hauptsächlich aus Methan.

Außerdem haben wir festgestellt, dass in der Nähe von Standorten, an denen der gefährliche Gas Schwefelwasserstoff Teil des Gasgemischs ist, weniger Methan gemessen wurde. Dies beweist, dass die Betreiber in der Lage sind, Lecks aus Sicherheitsgründen zu überwachen und zu reduzieren, aber nicht bei allen Anlagen so sorgfältig vorgehen.

Unsere Schlussfolgerungen zeigen, dass Ressourcen verschwendet werden, aber auch, dass eine sofortige Verringerung der Treibhausgasemissionen möglich ist.

Eine Gelegenheit zur Verbesserung

Die Lösungen erfordern keine neuen Technologien und sollten auf globaler Ebene angewendet werden. Die Betreiber müssen lediglich die Lecks regelmäßig überwachen und reparieren sowie die Anlagen warten, um Risse zu vermeiden. Die Praktiken der Gasentlüftung und des Abfackelns müssen auf die Erfassung und Nutzung des Gases umgestellt werden. In vielen oder den meisten Fällen werden die Kosten für den Umbau der Infrastruktur durch die Einnahmen aus dem Gas, das nun verkauft werden kann, anstatt in die Luft zu entweichen, überkompensiert.

Diese Maßnahmen sind kostenlos und könnten, wenn sie in der Öl-, Gas- und Kohleindustrie vor 2030 umgesetzt werden, die derzeitige globale Erwärmung um 0,2 °C im Jahr 2100 verringern. Die Verringerung könnte 0,5 °C betragen, wenn wir einfache, kostenlose Maßnahmen bei anderen Methan emittierenden Tätigkeiten anwenden.

Die Herausforderung besteht darin, diese Lecks auf globaler Ebene zu schließen, da die Situation in anderen Regionen, in denen fossile Brennstoffe gefördert werden, wahrscheinlich ähnlich oder noch schlimmer ist.

Die EU ist der größte Öl- und Gasimporteur der Welt: 97 % ihres Öls und 90 % ihres Gases werden importiert. Es liegt in der Verantwortung der EU, Änderungen bei der Förderung fossiler Brennstoffe nicht nur innerhalb ihres Hoheitsgebiets durchzusetzen. Unsere Kampagne in Rumänien hat dazu beigetragen, das Bewusstsein der EU-Politiker für dieses Potenzial zu schärfen. So hat die Kommission während der COP26 die Globale Methanverpflichtung vorgelegt, die von mehr als 100 Ländern unterzeichnet wurde.

Die Dinge beginnen sich zu ändern

2020 kündigte die Europäische Kommission die Einrichtung der Internationalen Beobachtungsstelle für Methanemissionen (IMEO*) an.

Die Internationale Beobachtungsstelle für Methanemissionen (International Methane Emissions Observatory, IMEO) des UN-Umweltprogramms ist eine Initiative, die das Problem der Methanemissionen angeht, indem sie Methandaten aus verschiedenen Quellen sammelt, integriert und abgleicht, darunter wissenschaftliche Messstudien, Satelliten, Berichte der Industrie im Rahmen der Öl- und Gas-Methan-Partnerschaft 2.0 und nationale Verzeichnisse. IMEO dient als Umsetzungsinstrument für die Globale Methanverpflichtung und hat die Europäische Kommission als eines seiner Gründungsmitglieder. Es wurde vom Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) auf dem G20-Gipfel der Staats- und Regierungschefs im Jahr 2021 vorgestellt. IMEO erstellt einen öffentlichen globalen Datensatz empirisch verifizierter Methanemissionen, wobei der Schwerpunkt zunächst auf fossilen Brennstoffquellen liegt, und verknüpft diese Daten mit Maßnahmen zu Forschung, Berichterstattung und Regulierung. Manfredi Caltagirone ist der Leiter von IMEO seit dessen Gründung. (en.wikipedia.org/International_Methane_Emissions_Observatory)

Im November 2023 folgte eine Reihe von Maßnahmen zur Bekämpfung der Methanemissionen aus der fossilen Brennstoffindustrie im Rahmen des „European Green Deal“, der am 10. April 2024 mehrheitlich verabschiedet wurde. Dazu gehören für Betreibergesellschaften

• die Verpflichtung, ihre Methanemissionen regelmäßig zu quantifizieren und zu melden
• die Verpflichtung, regelmäßig nach Lecks zu suchen und diese zu reparieren
• ein Verbot der routinemäßigen Entgasung und des Abfackelns bei Öl- und Gasbetrieben
• Beschränkungen für die Entgasung in Kohlebergwerken ab 2027 und in verschärfter Form ab 2031
• die Verpflichtung, ein Verzeichnis stillgelegter oder inaktiver Anlagen zu erstellen und deren Methanemissionen zu überwachen und zu verringern.

Schließlich beinhaltet der Text die Ausweitung dieser Standards auf internationale Öl-, Gas- und Kohleimporte bis 2027, unter Androhung der Nichtverlängerung der Verträge.

Es ist ein Sieg, endlich Maßnahmen zur Regulierung dieser unnötigen Emissionen durchgesetzt zu haben, und die rumänischen Betreiber haben bereits mit deren Umsetzung begonnen. Das IMEO koordiniert jedoch neue Messkampagnen, um die Reduktionen zu überprüfen und zu quantifizieren. Die Beschaffung öffentlicher und unabhängiger wissenschaftlicher Daten über diese normalerweise vertraulichen Aktivitäten hat die Situation verändert und muss fortgesetzt werden. Es stehen nun Methoden zur Verfügung, um unsere Ergebnisse in die Verzeichnisse der Treibhausgasemissionen zu integrieren, die als Grundlage für die Verhandlungen dienen.

Wir hoffen, dass die neuen europäischen Standards systematisch angewendet werden. Die Herausforderung besteht darin, dass sie als Grundlage für sauberere Praktiken auf globaler Ebene dienen können. Dies ist jedoch nur ein erster Schritt, denn wenn wir die künftige Erwärmung begrenzen wollen, müssen wir vor allem unsere Abhängigkeit von Ressourcen drastisch reduzieren, die Millionen von Jahren gebraucht haben, um sich unter unseren Füßen zu entwickeln.

->Quelle: theconversation.com/methane-emissions-are-the-low-hanging-fruit-of-the-climate-transition-230167