Ist LNG ein Kraftstoff?
Öffnet der interessierte Leser Tageszeitungen und / oder Fachmagazine so wird er immer wieder mit inkorrekten Informationen zu Erdgas, Methan, LNG, um nur einige zu nennen, konfrontiert. Insbesondere der Begriff LNG wird in rund 95% aller Fälle falsch interpretiert. Da heißt es beispielsweise: ”….Die Meyer-Werft will mehrere Kreuzfahrtschiffe mit LNG-Antrieb realisieren….”, oder ”…die Umrüstung des ersten deutschen Containerschiffes auf LNG-Antrieb…” und weiter ”….LNG wird zunehmend auch in Deutschland als Alternativkraftstoff verwendet…”. Wer sich also aus der Presse informieren will, wird großenteils mit miserablem Deutsch bedient. Der Leser hat ein Anrecht darauf mühelos zu verstehen – recht hat er. Journalisten betreiben ein Service-Unternehmen. Der Service, den wir zu bieten haben heißt: Information – interessant und leicht verständlich angeboten.
Doch leider ist es ganz anders: Die Sprache der Medien ist zugleich ungenau und schwierig. Damit wird sie ihrer Aufgabe, Wirklichkeit zu vermitteln, nicht gerecht. Die Aufgabe des Journalismus heißt: eine immer kompliziertere Welt noch verständlicher darzustellen, als das früher nötig war. Doch diese Aufgabe ist noch nicht gelöst worden.
Kommen wir zu unserer Eingangsfrage zurück: Ist LNG ein Kraftstoff?
Stimmt das eigentlich?
Redet man zum Beispiel von einem Kraftstoff so wird hier, entsprechend seiner Definition, ein Stoff bezeichnet der zur direkten Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine genutzt wird. Und so sei die Frage erlaubt: Ist LNG (Liquefied Natural Gas = verflüssigtes Erdgas) ein Kraftstoff im Sinne seiner Verbrennung?
Ein Blick zurück
Erdgas ist ein Naturgas, das vor ungefähr 600 Millionen Jahren entstanden ist. Weltweit gibt es unzählige Erdgasquellen. Zurzeit sind Vorkommen bis zu einer Tiefe von rund 7.000 Metern bekannt. Ist erst mal eine Gaslagerstätte in der Erde angezapft, sind zur Förderung keinerlei Pumpen, wie beispielsweise bei Erdöl, nötig. Dank des hohen Drucks, der in der Lagerstätte herrscht, fließt das Erdgas in einer Gassäule, die während des Bohrvorgangs in den Speicher eingeführt wird, automatisch zu Tage. Erdgas besteht zu etwa 85 bis 95 Prozent aus Methan. Die Variation beim Methangehalt und den anderen Bestandteilen hängt sehr stark von der Fundstätte ab. So hat Erdgas, das als Nebenprodukt bei der Erdölförderung anfällt, eine deutlich andere Zusammensetzung als jenes Gas, das aus einem Erdgasfeld stammt. Zudem kann die Zusammensetzung schwanken, wenn Erdgase aus unterschiedlichen Quellen gemischt werden. Wird Methan auf minus 162 Grad Celsius heruntergekühlt, verändert Methan seinen gasförmigen Zustand: es wird flüssig – jetzt spricht man von verflüssigtem Erdgas oder LNG (Liquefied Natural Gas).
Wozu dieser Umwandlungsprozess? Könnte man nicht die kostengünstigere Variante von Methan in seinem gasförmigen Zustand nutzen? Der Effekt der Verflüssigung: Erdgas verkleinert sich auf ein Sechshundertstel seines Volumens. So schrumpfen 600 Kubikmeter Gas auf einen Kubikmeter LNG.
Oder: Ein Kubikmeter Erdgas in gasförmigem Zustand passt verflüssigt in eine 1,5 Liter-Thermosflasche.
Derart verdichtet, lassen sich große Gasmengen in LNG-Tankern transportieren und benötigen keine Pipeline. Immer dann wenn Methan gasförmig vorliegt und in der Mobilität keine sonderlich großen Energievorräte, wie zB in der Großschifffahrt, mitgenommen werden müssen, dann bietet es sich an, das gasförmige Methan, statt es aufwändig zu LNG zu verflüssigen, hingegen mit recht unkomplizierten Kompressoren in Druckbehältern zu CNG (Compressed Natural Gas) zu pressen. Bei einer Verdichtung auf 250 bar reduziert sich das Gas-Volumen auf 1/250stel.
Ein und derselbe Ausgangsstoff – nämlich Methan
Es gibt also zwei Möglichkeiten Methan zu transportieren bzw zu lagern: Erdgas (Methan) in verflüssigter Form: LNG (Liquefied Natural Gas) und komprimiertes Methan in Druckbehältern (Compressed Natural Gas).
Aber: Vor dem Gebrauch, also beim Eintritt in die Gasregelstrecke und dem Gasmischer am Motor, wird das verflüssigte Methan (LNG) auf etwa plus 30 Grad Celsius erwärmt und damit wieder in den gasförmigen Zustand gebracht.
Erst jetzt kann das Methan vom Verbrennungsmotor in Leistung umgesetzt werden.
Die damit sehr häufig zu lesende unsachliche Beschreibung von ”…mit LNG angetriebenen Motoren” ist zumindest irreführend – wenn nicht sogar sachlich falsch!
Und wie sieht es bei CNG aus?
Der Gasdruck in den Druckbehältern beträgt rund 250 bar. In einer Gasdruckreduzieranlage wird der Gasdruck von 250 bar auf 6 bar reduziert – eine weitere Reduzieranlage ist im Maschinenraum untergebracht. Hier wird der Gasdruck von 6 bar auf etwas über 0 bar reduziert und so den Motoren zugeführt.
Gibt es unterschiedliche Verbrennungsmotoren hinsichtlich Methanverbrennung?
Es gibt weder einen LNG-Motor noch einen CNG-Motor, sondern allenfalls einen Gasmotor (Otto, Diesel oder Gasturbine). Ob CNG oder LNG, beide nutzen lediglich verschiedene Aggregatzustände von Methan zu dessen Vorratshaltung, müssen, bevor es in einem Gasmotor in Drehmoment/Drehzahl umgewandelt wird, auf ca 5 bar (und niedriger, je nach Motortyp) entspannt bzw auf Normaltemperatur erwärmt also zu Methangas konditioniert werden.
