Klimaschutz: Warum große Mengen Methan durch Lecks nutzlos verpuffen

In den USA treten im Zuge der Öl- und Gasförderung wesentlich größere Methanmengen aus als bisher angenommen. Eine Analyse in sechs Förderregionen zeige, dass dort fast drei Prozent des geförderten Methans ungenutzt in die Atmosphäre entweichen, berichtet ein Forschungsteam im Fachjournal Nature. Das seien dreimal mehr als die US-Regierung derzeit berücksichtige. Das Beispiel zeige, dass die Menge des entweichenden Methans bei Förderung und Energieerzeugung noch immer deutlich unterschätzt werde. Es handle sich um die bisher umfassendste Studie zur Messung von Methan-Emissionen aus US-amerikanischen Öl- und Gassystemen mit einer Reihe wichtiger neuer Erkenntnisse, lobt Lena Höglund-Isaksson vom Internationalen Institut für angewandte Systemanalyse (IIASA) in Laxenburg (Österreich) die Analyse. 

Bei der Klimakrise denken viele Menschen vor allem an Kohlendioxid (CO2). Die Konzentration von Methan (CH4), dem zweitwichtigsten Treibhausgas, steigt jedoch wesentlich schneller an, unter anderem wahrscheinlich wegen steigender Emissionen aus Feuchtgebieten in den Tropen. Die Methan-Konzentration in der Atmosphäre lag nach Daten der Weltwetterorganisation (WMO) 2022 um mehr als das 2,5-Fache höher als vor der industriellen Revolution, bei Kohlendioxid ist es das 1,5-Fache. 

Methan ist das zweitwichtigste Treibhausgas – und sehr klimawirksam

Methan ist ein sehr wirksames Treibhausgas: Auf 20 Jahre gerechnet ist es rund 85 Mal so klimawirksam wie CO2. Etwa 40 Prozent des Methanausstoßes stammen laut Weltwetterorganisation derzeit aus natürlichen Quellen, rund 60 Prozent verursacht der Mensch mit Rindern, Reisanbau, Abbau fossiler Brennstoffe, Mülldeponien und Biomasseverbrennung. Etwa 40 Prozent der menschenverursachten Methan-Emissionen entstehen der Internationalen Energieagentur (IEA) zufolge in der Energiewirtschaft. Die USA fördern weltweit das meiste Erdöl und Erdgas. 

Die Gruppe um Evan Sherwin vom Lawrence Berkeley National Laboratory hatte Infrarotspektroskopie-Daten aus 15 Luftmessungen in sechs Regionen mit Öl- und Gasförderung in den USA genutzt. Die untersuchten Gebiete umfassten 52 Prozent der Onshore-Ölförderung und 29 Prozent der Gasförderung. Die Forscher kombinierten den Luftbild-Datensatz mit simulierten Feldmessungen potenzieller Quellen von Methanemissionen wie Bohrlöchern, Kompressorstationen, Gasverarbeitungsanlagen und Pipelines. Insgesamt wurden eine Million Messungen analysiert. Der Berechnung zufolge entweichen durchschnittlich 2,95 Prozent des geförderten Methans ungenutzt in die Atmosphäre, mit starken Variationen in den einzelnen Gebieten (0,75 bis 9,63 Prozent).

Der Großteil der Emissionen gehe jeweils auf einige wenige Bohrlöcher zurück – dass diese Standorte bisher oft nicht in dem Umfang erfasst worden seien, sieht das Team als Hauptgrund für die bisherige Unterschätzung der Freisetzung. Es bestehe ein hohes Risiko, dass die wenigen Standorte mit enormen Emissionen bei Messkampagnen übersehen werden, ist auch Höglund-Isaksson überzeugt, die selbst nicht an der Studie beteiligt war. „Zudem macht diese Arbeit deutlich: Auch beim Gastransport und der Speicherung machen einige wenige sehr große Lecks einen erheblichen Teil (18 bis 57 Prozent) der gesamten regionalen Emissionen aus dem Öl- und Gassektor aus.“

Die Kosten sind nicht hoch, das Interesse dennoch gering

Die Kosten für das Abdichten der Lecks seien nicht hoch und würden in vielen Fällen durch die höheren Einnahmen aus dem Verkauf des nun zurückbehaltenen Gases gedeckt, erläutert die IIASA-Expertin. Die entsprechende Technologie gebe es schon seit vielen Jahrzehnten. „Dennoch sind die meisten Öl- und Gasunternehmen nicht daran interessiert, dies zu tun.“ Der Grund sei, dass sie vor allem dort investieren, wo sie die höchste Rendite erzielen können. „Da die Gewinnspannen bei der Öl- und Gasförderung sehr hoch sind, übertrumpft eine Investition in die Produktionssteigerung fast immer den relativ geringeren Gewinn aus der Kontrolle von Methan-Leckagen, insbesondere in Zeiten, in denen die Weltmarktpreise für Öl und Gas hoch sind – wie aktuell.“ 

Es sei daher nicht davon auszugehen, dass die Industrie ihre Emissionen ohne spezielle Vorschriften freiwillig senken werde.. Der für die sechs US-Regionen errechnete Methan-Verlust könne pro Jahr Umweltschäden in Höhe von 9,3 Milliarden US-Dollar zur Folge haben, heißt es in der Studie. Den finanziellen Verlust für die fördernden Unternehmen schätzen die Forschenden auf über eine Milliarde US-Dollar jährlich. 

Reduzierter Ausstoß von Methan soll die Erderwärmung vermindern

Angesichts der regionalen Variabilität der Emissionsraten sei es wichtig, auch die Freisetzung der noch fehlenden 48 Prozent Onshore-Öl- und 71 Prozent Erdgasproduktion der USA detailliert zu erfassen, so die Forschenden. Zudem seien aufgrund ähnlicher Messverfahren sicherlich auch die Werte anderer Fördergebiete weltweit zu niedrig angesetzt. Die Messungen wurden in den Jahren 2020 und 2021 vorgenommen, also weitgehend vor der Verabschiedung des sogenannten Global Methane Pledge (GMP): Auf Initiative der EU und der USA hatten zahlreiche Länder auf der Klimakonferenz von Glasgow 2021 beschlossen, den Ausstoß an Methan von 2020 bis 2030 um 30 Prozent zu reduzieren. Das Vorhaben soll die Erderwärmung bis 2050 um mindestens 0,2 Grad vermindern. 

Bisher seien in den USA aber seit dem Global Methane Pledge keine neuen Vorschriften eingeführt worden, erklärt Höglund-Isaksson. Zwar sei im Dezember 2023 ein Vorschlag vorgelegt worden, der Öl- und Gasunternehmen zwingen würde, 1500 Dollar pro Tonne aus Leckagen emittiertem Methan zu zahlen. „Diese neue Regelung wird noch diskutiert und ist noch nicht in Kraft.“

Viel Potenzial sieht das Team um Sherwin darin, gezielt an den Standorten mit besonders hohem ungenutztem Ausstoß über eine Änderung der Ausrüstung oder der Betriebsabläufe die Leckage zu vermindern. Mit Überflügen oder via Satellit ließen sich solche Standorte sehr rasch ausfindig machen. Nötig seien zudem wiederholte Erhebungen in regelmäßigen Abständen. Denn: „Methanlecks bleiben nicht konstant“, wie Julia Marshall vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erläutert. „Einige Lecks werden repariert, andere kommen hinzu.“ 

Die Datenlage für Methan-Emissionen ist für Europa noch schlechter

„Die Methan-Emissionen aus dem europäischen Öl- und Gassektor sind bei Weitem nicht so gut untersucht wie in den USA“, gibt Höglund-Isaksson auch zu bedenken. „Würden in Europa ähnlich umfassende Studien durchgeführt, wäre es möglich, dass wir auch hier eine ähnliche Verteilung der Emissionen vorfinden würden, bei der nur wenige Lecks für einen Großteil der Emissionen verantwortlich sind.“ Im Rahmen des Global Methane Pledge gebe es keine verpflichtende Berichterstattung Öl und Gas produzierender Unternehmen zu den Methan-Emissionen, so die IIASA-Expertin. Nur die Regierungen und die Europäische Union hätten die rechtliche Befugnis, Unternehmen zur Messung und Meldung von Emissionen zu zwingen – und sollten solche rechtsverbindlichen Vorschriften dringlichst einführen.

„Die gute Nachricht der Studie ist, dass wir durch gezieltes Abstellen von einzelnen, starken Lecks im Einvernehmen mit Produzenten schnelle Fortschritte im Klimaschutz erzielen können“, lautet das Fazit von Hinrich Schaefer vom National Institute of Water & Atmospheric Research (NIWA) in Wellington (Neuseeland), selbst ebenfalls nicht an der Analyse beteiligt. „Die schlechte Nachricht ist, dass fossile Brennstoffe noch umweltschädlicher sind, als weithin angenommen und ein schneller Ausstieg ihrer Nutzung noch dringlicher wird.“ (Annett Stein, dpa)