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Fracking setzt mehr Methan frei als gedacht

Fracking
Erdgasförderung durch Fracking. (Bild: Anita Starzycka)

Methan ist ein weit potenteres Treibhausgas als Kohlendioxid – und seit 2008 ist die Freisetzung dieses Gases in die Atmosphäre rapide gestiegen. Doch woher dieses Methan stammt, blieb bisher unklar. Jetzt könnte ein US-Forscher das Rätsel gelöst haben. Er weist nach, dass die Isotopenzusammensetzung dieses zusätzlichen Methans mit dem durch Fracking gewonnenen Erdgas übereinstimmt. Die Förderung dieser unkonventionellen Gasressourcen vor allem in den USA könnte demnach Hauptursache der gestiegenen Methanemissionen sein.

Methangas ist zwar in weitaus geringerer Konzentration in der Atmosphäre vorhanden als Kohlendioxid (CO2), dafür hat es aber eine rund 30-fach stärkere Treibhauswirkung. Freigesetzt wird dieses Gas vor allem bei der Förderung, dem Transport und der Verbrennung von Erdgas, es kann aber auch aus biologischen Quellen wie Reisfeldern oder der Viehhaltung stammen. „Im Gegensatz zu CO2 reagiert das Klimasystem schnell auf Veränderungen in den Methanemissionen“, erklärt Robert Howarth von der Cornell University. „Diese Emissionen zu senken, wäre daher eine Chance, die Rate der globalen Erwärmung sofort zu verlangsamen.“

Rätsel um abweichende Isotopen-Werte

Das jedoch setzt voraus, dass man weiß, woher die Methan-Emissionen kommen – und genau das war nur bedingt der Fall. Rätsel gab den Forschern vor allem ein rapider Anstieg der Methankonzentrationen seit dem Jahr 2008 auf. Denn nachdem die Werte für dieses Klimagas Ende des 20. Jahrhunderts einige Jahrzehnte fast stabil blieben, stiegen sie ab 2008 um rund 24 Millionen Tonnen pro Jahr an. Merkwürdig auch: Diese zusätzlichen Emissionen wiesen eine andere Zusammensetzung von Kohlenstoff-Isotopen auf als das Methan aus fossilen Brennstoffen: Ihr Anteil des Isotops Kohlenstoff-13 war geringer.

Weil dies nicht mit der typischen Isotopensignatur von Erdgas aus konventioneller Förderung übereinstimmte, kamen einige Forscher zu dem Schluss, dass diese neuen, steigenden Methanemissionen aus biologischen Quellen wie tropischen feuchtgebieten, Reisfeldern oder der Viehhaltung stammen müssen. Denn das Methan aus solchen Quellen hat einen geringeren Kohlenstoff-13-Gehalt. Das Problem jedoch: Warum sich ab 2008 plötzlich diese Art der Methanemissionen so deutlich und abrupt erhöht haben sollten, ließ sich nicht erklären. „Eine Studie ergab, dass die Verbrennung von Biomasse in der Zeit von 2007 bis 2014 gegenüber der vorhergehenden Periode weltweit sogar abgenommen hatte, was in einer verringerten Methanemission resultierte“, erklärt Howarth.

Unkonventionelles Erdgas als Quelle?

Was aber ist dann der Grund für die gestiegenen Methanemissionen? Die Antwort könnte nun die nähere Analyse der Isotopenverhältnisse im sogenannten unkonventionellen Erdgas liefern. Denn wie Howarth berichtet, enthält dieses mittels Fracking gewonnene Gas deutlich weniger Kohlenstoff-13 als herkömmlich gefördertes Erdgas. Während klassische Methanvorkommen durch Migration im Untergrund und die Interaktion mit Bakterien mit den schwereren Kohlenstoff-13 angereichert werden, bleibt das Schiefergas fest eingeschlossen und durchlebt diese Prozesse daher nicht. Tatsächlich bestätigen Messungen, dass der C13-Wert von unkonventionellem Erdgas unter dem des klassischen Erdgases liegt, wie Howarth berichtet.

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Nach Ansicht des Forschers ist es daher sehr wahrscheinlich, dass der Löwenanteil der seit 2008 stark gestiegenen Methanemissionen auf das Fracking zurückgeht. „Wir schätzen, dass das Schiefergas rund 33 Prozent des globalen Anstiegs der Methan-Emissionen in den letzten Jahren ausmacht“, so Howarth. Weil ein Großteil der unkonventionellen Erdgasförderung in den USA stattfindet, hat dieses Land damit vermutlich im Alleingang zu rund einem Drittel der zusätzlichen Methanemissionen beigetragen. „Dies stimmt auch mit Satellitendaten überein, nach denen 30 bis 60 Prozent des zusätzlichen Methanausstoßes zwischen 2002 und 2014 aus den USA kamen“, berichtet der Forscher. Quellen dieses Schiefergas-Methans sind dabei nicht nur Lecks in Leitungen oder Tanks, sondern auch absichtliche Gasfreisetzungen zur Druckentlastung von Tanks und Kompressorstationen sowie bei Notfällen.

„Der geschätzte Ausstoß von 9,4 Millionen Tonnen Frackinggas pro Jahr entspricht einem Schaden für die öffentliche Gesundheit, die Landwirtschaft und das Klima von 25 bis 55 Milliarden US-Dollar pro Jahr“, konstatiert Howarth. „Das ist vergleichbar mit dem gesamten Verkaufswert dieses Schiefergases in diesen Jahren.“ Mit anderen Worten: Rechnet man diese indirekten, versteckten Kosten mit ein, ist das Fracking keinesfalls so lukrativ wie gerne angenommen.

Quelle: European Geosciences Union (EGU); Fachartikel: Biogeosciences, doi: 10.5194/bg-16-3033-2019

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