Shownotes
Fehlerkorrekturen
Ich habe mehrfach die falsche Gradangabe von 126, statt der korrekten 162 Grad Celsius für die Temperatur von LNG angegeben.
Ich habe am Anfang auch gesagt, dass LNG für Europa bisher eher unbedeutend war. Im Vergleich zur zukünftigen Wichtigkeit ist das auch noch, allerdings war LNG für Länder wie Frankreich oder Spanien nicht unbedeutend.
Aktuelle Neuigkeiten
https://www.sueddeutsche.de/politik/lng-kanada-scholz-habeck-1.5642670
LNG aus Kanada
-> In den nächsten 1-2 Jahren nicht, da keine Exportterminals an der Ostküste
https://de.wikipedia.org/wiki/LNG-Terminal_Wilhelmshaven?wprov=sfti1
Was ist LNG?
LNG = „Liquefied Natural Gas“.
Verflüssigtes Erdgas.
Herunterkühlen auf eine Temperatur von circa -162 °C -> flüssiger Zustand
https://www.dvgw.de/themen/gas/gase-und-gasbeschaffenheit/liquefied-natural-gas-lng/
Hoher Energieaufwand, aber 600 Fach verdichtet
- Effizienter Transport
- Platzsparende Lagerung großer Mengen
CNG = Compressed Natural Gas = Druckerdgas
-> Hauptsächlich Methan (genauso wie LNG)
200 bar, gasförmig -> circa 200-fache Volumenreduktion / Kompression im Vergleich zu Erdgas (50-70 bar)
40% der Energiedichte von LNG
CNG vor allem als Kraftstoff für Fahrzeuge
LPG = Liquified Petroleum Gas = Flüssiggas
Propan & Butan Gemisch
- Nebenprodukt der Oil&Gas
- 10 bar, flüssig
- Kraftstoff fürs Auto (Autogas), Heizen, Kochen, Kältemittel
- Circa 50% der Energiedichte von CNG
Prozesskette und Bereitstellungspfade von LNG
- Gasförderung
- Gasaufbereitung
- Verflüssigung
- Transport
- Entladung und Speicherung von LNG
- Regasifizierung
1. Gasförderung
fossiler Energieträger
unterirdische Lagerstätten
konventionelle und unkonventionelle Erdgasförderung -> Fracking usw
Weitere Infos dazu in den Oil&Gas Episoden
Bio-LNG
Synonyme
LBG (Liquefied Biogas)
LRG (Liquefied Renewable Gas)
- Metan
- Vergärung von Biomasse
- Vor allem Landwirtschaft, Grünabfall, Klärschlamm
- Dung
Im Prozess trennung des Biomethan vom CO2
SNG / Bio-SNG = Synthesegas
Aus Kohle und Biomasse
Oder mit regenerativer Energie über PtG-Prozess = Methanisierung von Wasserstoff
Bio-KNG & Bio-SNG -> LRG (Liquified renewable gas)
https://www.cng-club.de/was_ist_sng
2. Gasaufbereitung
95 % des LNG = Methan
https://www.dvgw.de/themen/gas/gase-und-gasbeschaffenheit/liquefied-natural-gas-lng/; https://www.bundestag.de/resource/blob/565016/7aad8bfcffa7575b29130435b3de6bb5/wd-8-050-18-pdf-data.pdf
Aber normales Erdgas ist Gemisch aus Methan und anderen Kohlenwasserstoffen (z.B. Ethan, Propan, Butan), Kolendioxid, Stickstoff, Schwefelwasserstoff, Wasserdampf
Aufbereitung = insb Abscheidung von unerwünschten Stoffen
3. Verflüssigung
Verflüssigungsanlage
mehreren Schritten Kompression und Abkühlung
Temperatur von -162 °C verflüssigt.
sehr energieintensiv -> Erneuerbare Energien -> Klimaneutral
FLNG = Floating Liquefied Natural Gas
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/floating-liquefied-natural-gas
IdR:
Offshore Gas -> Pipeline zur Küste -> Umwandlung -> Transportschiff
Bei FLNG:
Offshore Gas -> LNG-FPSO-Anlagen (Floating Production, Storage and Offloading) = Schwimmende Plattform / Förderschiff -> Transportschiff
4. LNG-Transport
Schiff -> Am üblichsten, LNG-Terminal auch in D Thema
Lastwagen
Zug
Boil-Off Gas Problem
Ständige Kühlung erforderlich, trotz Isolierung
Erwärmung z.B. durch mechanische Erwärmung der Pumpen, Luftdruck Änderung
- Verdampfen / Verdunsten der Ladung = Boil-Off Gas
- Muss entfernt werden um Druck aufrechtzuerhalten
- Kraftstoff für das Schiff oder Vergasungsanlage zur Energieerzeugung
5. Entladung und Speicherung
Entladung über spezielle Gelenkarme
Speicherung in kryogenen Tanks (162 Grad), Stahlbeton und isoliert
Floating Storage and Regasification Units (FSRU)
https://www.hamburg.de/pressearchiv-fhh/16035244/2022-03-30-bukea-schwimmendes-gas-terminal/; https://www.ndr.de/nachrichten/schleswig-holstein/LNG-Terminal-in-Brunsbuettel-Land-und-Bund-wollen-Tempo-machen,lng254.html
Schwimmende, mobile Plattformen
Lagerung und Regasifikation
LNG in Deutschland
Drei FSRUs sollen in D im Winter 2022 im Einsatz sein
Standorte: Brunsbüttel, Wilhelmshaven, Stade
6. Regasifizierung
Verdampungsanlage
- Gasförmiger Zustand
- Kompression für den weitertransport durch Pipeline / Gasnetz
Nutzung von LNG
Kraftstoff im Schiffs- und Schwerlastverkehr
Im Gegensatz zu Marinediesel und Schweröl vergleichsweise emissionsarm
Meisten LNG Schiffe sind Flüssiggastanker
Aber auch Container- und Kreuzfahrtschiffe
„AIDAnova“ Ende 2018 in Dienst gestellt
weltweit erste Kreuzfahrtschiff, das vollständig mit LNG betrieben werden kann.
Erdgas betriebene LKWs im Schwerlastverkehr
Langstreckentransport
städtischen Logistik, z.B. im ÖPNV oder der Müllabfuhr
Iveco, Scania und MAN Vorreiter bei der Umrüstung
LNG- Tankstellen
2016: 2
2022: 110, 51 in Planung
Synergieeffekte
Abwärme, z.B. von Kraftwerken, zur Regasifizierung des LNG
Regasifizierung von LNG Kühlzwecken
Prozessenergie für industrielle Anwendungen.
Wirtschaftliche Bedeutung
Erdgas ist einer der wichtigsten fossilen Brennstoffe in Industrieländern.
Übergangstech für Energiewende
Nach Angaben der International Group of Liquefied Natural Gas Importers (GIIGNL) wurden im Jahr 2020 weltweit 356,1 Mio. Tonnen (MT) LNG gehandelt.
https://giignl.org/wp-content/uploads/2021/07/giignl_2021_annual_report_may4.pdf
LNG Produktion primär in Ländern mit großen Erdgasreserven
Katar, Australien, Malaysia, Nigeria, Indonesien, den USA, Algerien und Russland.
weltweite Verflüssigungskapazität 2020 : 452,6 MT
Exporte 2020: 20 Länder weltweit
Importe 2020: 43 Länder weltweit
Bis 2026 soll LNG im Umfang von 592 MT bereitgestellt werden können.
Zusätzlichen Kapazitäten von 139 MT
Durch neue LNG Projekte u.a. in Katar, Russland, den USA und Malaysia
Neue Exporteure von LNG, etwa Mauretanien, Mosambik, Kanada und Mexiko
LNG Exporteure
Australien mit 77,8 MT erstmals seit über einem Jahrzehnt Katar (77,1 MT) als größten Exporteur überholt
USA (44,8 MT)
Russland (29,6 MT )
Importeure:
EU (81,6 MT),
Japan (74,4 MT)
China (68,9 MT).
Jahresbericht der International Gas Union (IGU)
Abb. 4: Verflüssigungskapazität nach Ländern in MT pro Jahr (2020)
Importe der EU:
USA (28%)
Katar und Russland (20%)
Nigeria (14%)
Algerien (11%)
Importe nach
Spanien
Frankreich
kleiner Teil nach Niederlande, Italien und Belgien
20% aller Gas-Importe
https://energy.ec.europa.eu/topics/oil-gas-and-coal/liquefied-natural-gas_en
EU LNG Terminals
Spanien 7/26
Frankreich
https://www.tagesschau.de/wirtschaft/weltwirtschaft/spanien-gasversorgung-eu-101.html
Übersicht über LNG Terminals:
https://de.frwiki.wiki/wiki/Port_m%C3%A9thanier
https://www.chemietechnik.de/energie-utilities/interaktive-karte-lng-terminals-in-europa-802.html
Weltweit
größte LNG-Handelsrouten
asiatisch-pazfischer Raum
https://www.igu.org/wp-content/uploads/2021/05/IGU_WorldLNG_2021.pdf
Die größte LNG-Handelsroute verläuft im asiatisch-pazifischen Raum, vor allem von Australien – zu einem kleineren Teil auch von Malaysia und Indonesien – nach Japan, China und Südkorea.
Politik & Dimplomatie Bedeutung
Deutschland ¾ Energiebedarfs durch Importe
Erdgas 94 %
Russland 50 %
Erdgasimporten auf Basis von LNG primär über Zeebrugge (Belgien) & Rotterdam (Niederlande)
März 2022, Anmietung 3 FSRU über Uniper & RWE, Gesamtkapazität 27 Mrd. m3
= circa 50% Russische Importe
Stade, Brunsbüttel, Wilhelmshaven und Hamburg
Ende 2022 in Wilhelmshaven (Betreiber Uniper)
2025 pzwei feste Anlagen an Land
19.05.2022, Bundestag: LNG-Beschleunigungsgesetz
https://www.tagesschau.de/inland/lng-gesetz-versorgungssicherheit-101.html
https://www.zeit.de/news/2022-04/27/bund-regierung-will-fuer-lng-terminal-rechte-aushebeln
Exkurs: EU Taxonomie
Umwelt
THG-Emissionen
30% besser als Schweröl, Kohle & Diesel, kommt aber drauf an
Pipeline idR besser
Studie Fraunhofer ISI & DVGW für UBA
2019
konventionelle Gasförderung, Transport per Pipeline, Norwegen – Deutschland 3.805 gCO2e/GJ
Russland – Deutschland & LNG, Katar – Deutschland circa 15.000 gCO2e/GJ
LNG, Australien – Deutschland (Fracking, langer Transport) 28.600 gCO2e/GJ
LNG, USA – Deutschland (Fracking, circa 85%) 23.600 gCO2e/GJ
NABU circa 8% besser als Diesel / Schweröl
https://www.nabu.de/umwelt-und-ressourcen/verkehr/schifffahrt/containerschifffahrt/20715.html
Aber Methanschlupf, Methan 86 Mal stärker -> GWP
Studie International Council for Clean Transportation (ICCT)
Vgl mit Schweröl und Marinediesel
Methanfreisetzung
Studie DVGW
https://www.dvgw.de/medien/dvgw/leistungen/publikationen/lng-methanemissionen-dvgw-factsheet.pdf
1,2 % Well-to-Wheel
0,84 % Gasproduktion, -aufbereitung und -verflüssigung
0,21 % Tankstelle
0,155 % Methanschlupf im Motor, Return-to-Tank-Technologien (RTT)
Energieaufwand
Energiebedarf 10 bis 25 % Energiegehaltes des Gases
https://www.geothermie.de/bibliothek/lexikon-der-geothermie/l/lng.html
Transportwirtschaftlichkeitsgrenze bei etwa 2.500 km
Sicherheit
nicht unter Druck, geruchlos, nicht giftig, nicht korrosiv
Brand- und Explosionsgefahr wenn in großen Mengen unkontrolliert freigesetzt
bei etwa 620 °C entflammbar
Gasgehalt in der Luft 5 bis 15 % -> Explosionsgrenze
https://pnglng.com/media/PNG-LNG-Media/Files/Environment/EIS/eis_attachment01.pdf
Schnelle Verflüchtigung -> Keine Rückstände im Wasser vfl Öl
kryogen, schwere Hautkälteverbrennungen
inneren und äußeren Hülle
Sprödbrüchen an der Außenkonstruktion
Stahl, der für niedrige Temperaturen geeignet ist
Sauerstoffgehalt in der Luft reduziert -> in geschlossenen Räumen Erstickungsgefahr, Sauerstoffgehalt unter 16 %
spezielle Rückgewinnungssysteme, die das Gas aktiv aufnehmen und ableiten
https://www.portofrotterdam.com/sites/default/files/2021-06/Studie_zu_Not-_und_Unfall-rapport.pdf
Luftschadstoffe
Im Vergleich zu Diesel wesentlich weniger Stickoxide und Feinstaub
-85 % Stickoxide
-95 % Feinstaubemissionen
-100 % Schwefeloxide.
Studie DVGW
Euro VI-Grenzwerte
Realwerte Dieselmotoren neuester Generation für Feinstaubemissionen 6,4 mg/kWh
LNG 0,5 mg/kWh -> 92 % geringer
-50% Lärmemissionen
-23% Stickoxide
0,30 g/kWh Dieselmotoren
0,23 g/kWh bi LNG-Schwerlast-LKW
Luftreinhaltungsvorgaben in Städten
Umweltbilanz im Bereich der Luftschadstoffe wie Schwefeldioxid, Stickoxide und Rußpartikel im Vergleich zu Schweröl und Marinediesel signifikant verbessert
https://www.portofrotterdam.com/sites/default/files/2021-06/Studie_zu_Not-_und_Unfall-rapport.pdf
https://www.knauber-lng.de/einsatz-liquified-natural-gas/lng-als-kraftstoff.html