Was ist Erdgas?
Was ist Erdgas?

Erdgas ist ein Naturprodukt, das vor ungefähr 600 Mio. Jahren entstanden ist. Tierische und pflanzliche Überreste, die sich über Jahrmillionen auf dem Grund riesiger Ozeane ablagerten, wurden von Gesteins- und Erdschichten überdeckt. Unter hohem Druck setzte ein langwieriger chemischer Prozess ein, der die organischen Substanzen in gasförmige Kohlenwasserstoffe umwandelte. Im wesentlichen besteht Erdgas aus der Kohlenwasserstoffverbindung Methan CH4 (ca. 98 %). Gemessen am derzeitigen Verbrauch reicht der Erdgasvorrat mindestens 70 Jahre. Rechnet man die zusätzlich gewinnbaren Ressourcen hinzu, reicht Erdgas weit über diesen Zeitraum hinaus.

Der Weg des Erdgases

1. Entstehung

Erdgas ist vor Millionen von Jahren auf dem Boden der Meere aus großen Mengen von kleinsten Lebewesen unter Abschluss von Luftsauerstoff entstanden. Innerhalb geologischer Zeiträume ist das Material abgesunken und von mächtigen Sedimentschichten überdeckt worden. Das so entsstandene Erdgas hat sich dann zunächst in den Poren des Muttergesteins aufgehalten. Dieser Zustand war aber nicht stabil, so dass später eine Wanderung in andere Erdformationen erfolgte.

In diesen Erdformationen werden die Lagerstätten heute angetroffen:

Artiklinale
Verwerfung
Stratigraphische Falle

2. Förderung

Von einer Bohranlage wird ein Meißel an einem Bohrgestänge rotierend in das Erdreich getrieben. Die durchschnittliche Tiefe der Bohrungen liegt bei über 3.000 m, die tiefsten Bohrungen gingen über 6.000 m. Ist die Lagerstätte angebohrt, wird das Bohrloch über ein sogenanntes Eruptionskreuz verschlossen. Aus diesem Eruptionskreuz, das mit mehreren Anschlüssen versehen ist, wird das unter Überdruck stehende Erdgas entnommen.

3. Reinigung und Transport

Das über die Bohrung zutage geförderte Erdgas ist noch Roherdgas. Dieses Roherdgas muss über verschiedene Prozesse für den Transport und die spätere Verarbeitung aufbereitet werden. Da es auf der Welt verschiedene Föderstätten gibt, haben auch die hier geföderten Rohgase unterschiedliche Zusammensetzungen. Dabei ist das Methan und die höherwertigen Kohlenwasserstoffe der Anteil, der brennbar ist. Außerdem besitzt Roherdgas noch weitere Begleitstoffe: Schwefelwasserstoff (H2S), Wasserdampf, Stickstoff (N2) und Kohlendioxid (CO2). Bevor das Roherdgas in die einzelnen Transportnetze eingespeist werden kann, müssen die Anteile von Schwefelwasserstoff und Wasserdampf aus dem Roherdgas entfernt werden. Der Grund dafür ist, dass Schwefelwasserstoff im Leitungsnetz zu unerwünschter Korrosion führen kann. Außerdem würde bei der Verbrennung von Erdgas mit Schwefelwasserstoff der Schadstoff Schwefeldioxid entstehen, der äußerst umweltschädigend ist und daher vermieden werden muss. Der Wasserdampf im Erdgas würde beim Transport im Leitungssystem kondensieren, Gashydrate bilden, und hierdurch den Transport in den Leitungssystemen behindern.

Schema einer Gastrocknung

Für den Transport des Erdgases von der Förderung über die Aufbereitungsanlage bis zum Verbraucher kann der natürliche Druck in der Lagerstätte ausgenutzt werden. In der Lagerstätte herrscht ein Druck von bis zu 300 bar und mehr. Dieser Druck wird für Förderung und Aufbereitung des Gases benutzt. Dabei wird er im Verlauf der Reinigungs- und Trocknungsprozesse soweit abgebaut, dass an der Gasübergabestation vor dem Transport im Fernleitungsnetz nur noch 30 bis 35 bar anliegen. Dieser Druck wird für den Transport im Fernleitungsnetz über eine Verdichterstation wieder auf ca. 100 bar erhöht und in das Netz eingespeist. Für einen Transport über mehrere Tausend Kilometer (beispielsweise von Russland nach Deutschland) stehen dann Verdichterstationen im Abstand von 150 bis 200 Kilometern im Transportnetz zur Verfügung, um den Druck im Netz immer wieder neu auf zu bauen. Dies ist notwendig, da der Druck in den Rohrleitungen durch Reibung des Erdgases an den Rohrwänden um ca. 0,1 bar pro km abnimmt. Die Rohrleitungen haben Durchmesser von 1,5 m bis 2 m und verlaufen unterirdisch. Wenn mehr Erdgas gefördert als verbraucht wird, zum Beispiel im Sommer, wird das es in Speichern zwischengelagert. Dazu dienen unter anderem große poröse Gesteinsschichten, sogenannte Kavernen, in deren Poren das Gas als Energiereserve gelagert wird, ähnlich den eigentlichen Gaslagerstätten.

Verdichterstation

4. Verteilung

Nach dem Transport im europäischen Verbundnetz erfolgt die Verteilung des Erdgases über die Netze der Netzbetreiber (Versorgungsunternehmen) an die Kunden.

Die Stadtwerke Heidenheim AG - Unternehmensgruppe - (SWH AG) bekommt das Erdgas über die Stationen "Übergabe West", "Übergabe Bolheim" und "Übergabe Königsbronn" von ihrem Vorlieferanten geliefert. In diesen Stationen wird das Erdgas von dem hohen Transportdruck, von bis zu 60 bar, auf einen Verteildruck von bis zu 13 bar entspannt. Mit diesem Druck betreibt die SWH AG einen eigenen Hochdruckring, an dem sämtliche Regelstationen angeschlossen sind. In diesen Regelstationen wird dann noch einmal das Erdgas von ca. 13 bar auf 0,03 bar (30 mbar) entspannt. Auf dem Weg zum Kunden nimmt der Druck infolge der Rohrreibung um 3 bis 5 mbar ab, so das dem Kunden der zum Betrieb von Gasgeräten benötigte Druck von 27 bis 25 mbar zur Verfügung steht.