CATF Analyse: Die Auswirkungen exportierter Gase auf das Klima sind kompliziert, aber eine Konzentration auf Schadensbegrenzung ist entscheidend

Die Regierung Biden hat vor kurzem die Genehmigung neuer Flüssigerdgasexporte (LNG) in Länder ausgesetzt, mit denen die USA kein Handelsabkommen geschlossen haben, um frühere Analysen der Auswirkungen auf Umwelt, Wirtschaft und nationale Sicherheit zu überprüfen. Dieser Schritt hat die Diskussion über die Auswirkungen von Erdgas auf das Klima und die Rolle, die es bei der Erreichung der globalen Klimaziele spielen könnte, neu belebt, insbesondere die Netto-Klimaauswirkungen von LNG-Exporten aus den USA in Empfängerländer. 

Dies ist eine äußerst komplizierte Frage - aber gleichzeitig besteht kein Zweifel daran, dass Erdgas in einem Netto-Null-Energiesystem nur dann eine Rolle spielen kann, wenn die Methan- und Kohlendioxidemissionen in der gesamten Gasversorgungskette - vor- und nachgelagert bis hin zum Endverbraucher - energisch reduziert werden. Es gibt heute kostengünstige Möglichkeiten, die Klimaauswirkungen des verwendeten Gases erheblich zu reduzieren, und es gibt keine Entschuldigung dafür, die Anwendung dieser Technologien zu verzögern. 

Um die Auswirkungen von US-Gasexporten gründlicher analysieren zu können, müssen eine Reihe von Schlüsselannahmen verstanden werden, wie z.B.: 

• Wie hoch ist die vorgelagerte Leckage von Methan aus der Versorgungskette für exportiertes Ausgangsgas? Und inwieweit können wir davon ausgehen, dass diese Emissionen aufgrund aktueller und künftiger Maßnahmen zurückgehen werden?  
• Wie hoch sind die_{CO2-Emissionen} im Zusammenhang mit der Energie und den Prozessen, die bei der Vergasung, dem Transport und der Regasifizierung von exportiertem LNG eingesetzt werden? 
• Für welche Zwecke wird das erhaltene Gas verwendet, und wie hoch ist der Wirkungsgrad der Verbrennung in den Quellen, in denen es nicht als Ausgangsmaterial für Produkte verwendet wird? 
• Was ist der "aber für"-Fall, wenn das US-Gas nicht exportiert wird? Welche alternative Energiequelle würde realistischerweise für den Endverbrauch genutzt werden, wenn überhaupt? Würden andere Gasimporte die Lücken füllen, die der betreffende Exporteur nicht zur Verfügung stellt? 
• Was sind die Auswirkungen der Gasexporte auf den US-Gasverbrauch zweiter Ordnung - z.B. würden die Gasexporte zu höheren US-Preisen und einer möglicherweise daraus resultierenden geringeren Nachfrage führen, und wie würde dies durch geringfügig niedrigere globale Gleichgewichtspreise ausgeglichen werden? Wie werden sich die Exporte auf die Höhe der US-amerikanischen Gas- und Ölproduktion auswirken? 
• Wie wirken sich Gasimporte langfristig aus, entweder indem sie den unverminderten Gasverbrauch für die Zukunft "festschreiben", oder indem sie das Wirtschaftswachstum fördern, das es den Gasempfängerländern ermöglicht, im Laufe der Zeit ein höheres Maß an Klimaschutz zu erreichen und auf kohlenstoffärmere Energiequellen umzusteigen? 

Es überrascht nicht, dass dieses Thema hochpolitisch ist und dass verschiedene Modelle und Studien zu sehr unterschiedlichen Schlussfolgerungen über den Vergleich zwischen Kohle und Gas kommen, die von verschiedenen Annahmen abhängen. Die meisten Modelle vereinfachen dieses komplexe Thema auch dadurch, dass sie sich auf die angenommene direkte Verdrängung eines Energieträgers durch einen anderen konzentrieren, ohne dabei mehrere "aber für"-Szenarien und Effekte zweiter Ordnung zu berücksichtigen. Einige der bemerkenswerteren Analysen konzentrieren sich auf einen einzigen Anwendungsfall, d.h. die Verdrängung der kohlebefeuerten Stromerzeugung durch Erdgas. Diese Konzentration auf den Stromsektor ist bemerkenswert und höchst unvollständig da der überwiegende Teil des Gases in der Welt in der Industrie (für Verbrennung und Rohstoffe) und in Gebäuden verwendet wird, nicht in der Stromerzeugung.  

Nichtsdestotrotz zeigt die jüngste Analyse von CATFselbst bei einem vereinfachten 1:1-Szenario für die Verdrängung von Gas und Kohle in der Elektrizitätswirtschaft, dass die Antworten je nach einer Vielzahl von Annahmen sehr unterschiedlich ausfallen und dass das angenommene Ausmaß der Abschwächung in vor- und nachgelagerten Bereichen ein wesentlicher Bestandteil der Analyse ist. 

Wir haben zum Beispiel einen Vergleich der Auswirkungen der Lebenszyklusemissionen über die nächsten Jahrzehnte (20-jähriges GWP) von Kohle- und Gasstrom in Vietnam durchgeführt. In den gezeigten Fällen wird die Kohle aus Australien importiert, während das Gas als LNG aus den USA importiert wird - entweder aus Nordost-Pennsylvania (wo die gemessenen Emissionen eher niedrig sind) oder aus dem Permian-Becken (wo die gemessenen Emissionen recht hoch sind). Die Analyse zeigt, dass importiertes Gas, das den Umstieg von Kohle auf Gas erleichtert, je nach den vorgelagerten Methanmanagementpraktiken Folgendes bewirken könnte Verringerung Treibhausgasauswirkungen um bis zu 40 % reduzieren oder Verschlechterung um 20 % verschlechtern. 

Lebenszyklusemissionen von Gas und Kohle, die zur Stromerzeugung nach Vietnam importiert werden (20 Jahre GWP) - regionale Fälle 

Unstrittig ist jedoch, dass, Unabhängig davon, wie hoch die Netto-Treibhausgasauswirkungen von exportiertem LNG in einem Gas-für-Kohle-Szenario sind, können sie durch die Anwendung von vorgelagerten Methanminderungsmaßnahmen erheblich reduziert werden. 

Glücklicherweise haben die Regierung Biden und der Kongress Maßnahmen ergriffen, um Methan und Kohlendioxid durch Vorschriften und Strategien zu bekämpfen, die die vorgelagerten Emissionen aus dem Öl- und Gassektor erheblich einschränken werden. Die US-Umweltschutzbehörde (EPA) hat eine strenge Methan-Norm für den Öl- und Gassektor erlassen, die die Emissionen aus neuen und bestehenden Quellen deutlich reduzieren wird. Auch der Kongress hat wichtige Schritte zur Reduzierung und Minderung von Methan unternommen. Er hat ein Gesetz verabschiedet, das Maßnahmen zur Reduzierung von Methan aus dem Öl- und Gassektor vorsieht, indem es das Programm zur Reduzierung von Methanemissionen einführt. Die folgende Abbildung zeigt die von CATFgeschätzten durchschnittlichen Lebenszyklusemissionen für US-Gas vor und nach der Umsetzung der vorgelagerten Methanvorschriften der EPA. Auch wenn die Gasemissionen zurückgehen, gibt es immer noch ein Potenzial für große regionale Unterschiede. Und, was sehr wichtig ist, es werden auch nach Inkrafttreten dieser Vorschriften noch erhebliche Methanemissionen entstehen. Es ist technisch möglich, die Methanemissionen der Gasindustrie weiter zu senken, aber dazu sind neue politische Maßnahmen erforderlich. Dies muss geschehen, wenn Erdgasexporte in einer vom Klimawandel geprägten Welt lebensfähig bleiben sollen. 

Letztlich reicht selbst eine strenge vorgelagerte Methanvermeidung nicht aus, um die Netto-Klimabelastung durch die Gaskraftwerke so drastisch zu reduzieren, dass eine globale Netto-Null-Emission erreicht wird. Dazu müssten CO2-abscheidung und die Speicherung sowohl bei der Gaskraft als auch bei der Kohleverstromung eingesetzt werden. Dies wird in der nachstehenden Abbildung deutlich, die den Vergleich von Kohle und Erdgas mit vor- und nachgelagerten Emissionskontrollen zeigt. Und wie beim vorgelagerten Methan sind politische Maßnahmen zur Verringerung des vorgelagerten_CO2 erforderlich, damit Gas in einer Welt mit Klimabeschränkungen lebensfähig bleibt. 

Lebenszyklusemissionen von Gas und Kohle, die zur Stromerzeugung nach Vietnam importiert werden (Basiswert, mit vorgelagerten Minderungsmaßnahmen und mit vor- und nachgelagerten Minderungsmaßnahmen) (GWP über 20 Jahre) 

Die verfügbaren Daten zeigen nicht, dass US-Gas sauberer ist als das durchschnittliche globale Gas, so dass selbst auf einer vereinfachten Basis die Verdrängung anderer Erdgasquellen durch US-LNG die Treibhausgasemissionen je nach Gasquelle und vorgelagerten Emissionsminderungsstufen verringern kann oder nicht. Die nachstehende Abbildung zeigt, wie sich Schwankungen bei den vorgelagerten Methanemissionen sowohl von Kohle als auch von Gas aus verschiedenen Ländern auf die Gesamtemissionen im Lebenszyklus auswirken. Die vorgelagerten_CO2-und Methanemissionen sowohl von Erdgas als auch von Kohle variieren erheblich, und zwar von Land zu Land, von Becken zu Becken und sogar zwischen Unternehmen, die im selben Becken tätig sind. Dies macht eine allgemeingültige Aussage über die relativen Klimaauswirkungen von Erdgas und Kohle für die Stromerzeugung unmöglich und legt nahe, dass die Politik dieser Komplexität Rechnung tragen sollte. Wenn es um das Verständnis der Klimaauswirkungen von Erdgas und Kohle geht, kommt es auf die Details an.  

Auswirkungen variabler vorgelagerter Methanemissionen auf die gesamten Lebenszyklusemissionen von Kohle und Gas (20 Jahre GWP) 

Diese Fragen werden zweifelsohne auch weiterhin stark polarisieren, wobei einige dafür plädieren, die Nutzung fossiler Brennstoffe, auch wenn sie weniger umweltschädlich sind, nicht auszuweiten, während viele führende Vertreter von Schwellenländern darauf bestehen, dass sie aus Gründen der globalen Gerechtigkeit Zugang zu Erdgas haben müssen und dass ein sofortiger Übergang zu kohlenstofffreier Energie nicht mit den Zielen der menschlichen Entwicklung in weniger wohlhabenden Ländern vereinbar ist. Aber es besteht auch kein Zweifel daran, dass es langfristig unabdingbar ist, die Methan- und Kohlendioxidemissionen der gesamten US-Erdgasversorgungskette - vor- und nachgelagert bis hin zum Endverbrauch - energisch zu reduzieren, damit die Verwendung von exportiertem Erdgas im Energiesektor (oder in jedem anderen Sektor) mit den strengen Klimazielen vereinbar ist. Glücklicherweise gibt es heute kostengünstige Optionen, um die Klimaauswirkungen des verwendeten Erdgases zu minimieren, und es gibt keine Entschuldigung dafür, den Einsatz dieser Optionen zu verzögern.