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Erdgas

 
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Erdgas, chemisch und physikalisch

ErdgasErdgas
Erdgas besteht überwiegend aus Methan (CH4). Infolge des hohen Anteils von Wasserstoffatomen (H) ist Erdgas besonders gut geeignet für die Brennwerttechnik und als Wasserstofflieferant für Brennstoffzellen.
Erdgas ist der emissionsärmste fossile Brennstoff. Bei der Verbrennung entsteht so gut wie kein Schwefeldioxid, Ruß oder Feinstaub.
kommt in der Natur als Mischung verschiedener gasförmiger Stoffe vor.

Der Hauptbestandteil aller in Deutschland verkauften Erdgase ist MethanMethan
Methan (CH4) ist der einfachste gasförmige Kohlenwasserstoff mit einem Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatomen. Methan entsteht in der Natur durch Zersetzung organischer, also kohlenstoffhaltiger Stoffe (Sumpfgas, Biogas). Methan ist Hauptbestandteil des Erdgases und der meisten Biogase. Methan ist wie Kohlendioxid ein klimarelevantes Gas.
, CH
4 - eine chemische Verbindung eines Kohlenstoffatoms mit 4 Wasserstoffatomen. Je nach Herkunft des Gases findet man noch andere brennbare Bestandteile vor, wie z. B. höhere KohlenwasserstoffeKohlenwasserstoffe
Kohlenwasserstoffe sind chemische Verbindungen aus den Elementen Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H). Kohlenwasserstoffe sind überwiegender Bestandteil fossiler und biogener Brennstoffe (z. B. von Erdgas bzw.Methan CH4).
- das sind Verbindungen mit einer größeren Anzahl von Kohlenstoff und WasserstoffWasserstoff
Wasserstoff (chemisches Zeichen H) ist ein farb- und geruchloses, brennbares Gas mit hohem Energieinhalt. Es kommt u.a. in Kohlenwasserstoffen chemisch gebunden vor (Heizöl, Erdgas). Wasserstoff wird für die Stromerzeugung in Brennstoffzellen benötigt, wobei als Abgas Wasserdampf entsteht.
pro Molekül. Enthalten sind auch noch einige unbrennbare Gase, wie Stickstoff und KohlendioxidKohlendioxid
Eigentlich Kohlenstoffdioxid (CO2) ist ein farbloses, ungiftiges Gas. Es ist schwerer als Luft. Kohlendioxid entsteht bei der Verbrennung aller kohlenstoffhaltigen Brennstoffe unter Hinzufügung von Sauerstoff (O2) zu CO2, wobei Wärme freigesetzt wird. Kohlendioxid spielt eine zentrale Rolle beim Pflanzenwachstum (Photosynthese), ist aber in der Luft lediglich mit einem gegenwärtigen Anteil von knapp 0,04 Vol% vertreten. Die jährliche Zunahme durch menschliche Aktivitäten beträgt nach Wikipedia 2 ppm. Das Gas ist undurchlässig für langwellige Wärmestrahlung, wodurch erträgliche Temperaturen an der Erdoberfläche erreicht werden. Eine erhöhte Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre wird neben anderen Gasen für eine globale Erwärmung verantwortlich gemacht. Eine Reduzierung der CO2-Emissionen könnte u.a. durch verbesserte Wärmedämmung, durch kohlenstoffarme Brennstoffe, durch den Ausbau der Nutzung von Biomasse erreicht werden.
. Bei der vollständigen Verbrennung von Erdgas entsteht - bis auf Spuren, die aus Verunreinigungen stammen - Kohlendioxid (CO2CO2
chemisches Kurzzeichen für Kohlendioxid
) und Wasserdampf.

Erdgas ist ungiftig im Gegensatz zum Kokerei- oder Kohlengas (Stadtgas), welches KohlenmonoxidKohlenmonoxid
Kohlenmonoxid ist ein farbloses, sehr giftiges Gas. Das Molekül besitzt ein Kohlenstoff- und ein Sauerstoffatom (Strukturformel CO) und entsteht durch unvollständige Verbrennung kohlenstoffhaltiger Brennstoffe. Kohlenmonoxid ist messpflichtig bei der Überprüfung von Heizungsanlagen (Kehr- und Überprüfungsverordnung). Seine Giftigkeit wird verursacht durch eine Blockierung der Sauerstoffaufnahme im Blut, indem es sich anstelle des Sauerstoffes mit den roten Blutkörperchen verbindet. Bereits geringe Mengen wirken gesundheitsschädigend bis zum Tod. CO war früher ein Bestandteil des Stadtgases.
(COCO
chemisches Kurzzeichen für Kohlenmonoxid
) beinhaltet. Erdgas ist geruchlos, weshalb es zur Sicherheit mit einem Zusatzstoff versetzt wird (OdorierungOdorierung
Durch die Odorierung wird das ansonsten geruchlose Erdgas (Methan) wahrnehmbar gemacht. Dazu wird dem Gas ein sehr auffälliger Duftstoff beigemischt (odorieren).
). Dieser Stoff erst gibt dem Erdgas den typischen Gasgeruch.

Erdgas wird in Deutschland in zwei Gruppen eingeteilt. Erdgas H (H steht für high, hoch) mit einem hohen HeizwertHeizwert
Der Heizwert ist die bei der Verbrennung eines Brennstoffes abgegebene Wärmemenge ohne Berücksichtigung der Verdampfungswärme des Wassers. Wasserdampf entsteht bei jeder Verbrennung von wasserstoffhaltigen Brennstoffen (Öl, Gas, Kohle, Holz) in unterschiedlicher Menge. Da der Heizwert immer geringer ist als der Gesamtwärmeinhalt (mit Wasserdampfwärme) wird er auch "unterer Heizwert" genannt. Die Angabe des Heizwertes in kWh (sprich kiloWattstunden) pro Mengeneinheit Brennstoff ist in der Heiztechnik üblich. Der Kesselwirkungsgrad wird auf den unteren Heizwert  bezogen. Genauer wäre der Bezug auf den oberen Heizwert (unter Einbeziehung der mit dem Wasserdampf verbundenen Wärmemenge), den Brennwert.
und Erdgas L (L steht für low, niedrig) mit einem etwas niedrigeren Heizwert. Verantwortlich für den niedrigeren Heizwert ist unbrennbarer Stickstoff mit einem Anteil von etwa 10 %.

Der Heizwert von Erdgas H liegt bei etwa 10 bis 10,8 kWhkWh
Eine kiloWattstunde = 1000 Wh (Wattstunde) = 3,6 MJ (MegaJoule) = 860 kcal. die kWh ist eine gebräuchliche Einheit für die Energie- oder Wärmemenge. Eine kWh Wärme entspricht der gleichen Energiemenge wie eine kWh Strom, allerdings in einer anderen Energieform. Wird Strom in Wärme umgewandelt, z. B. in einem Tauchsieder, wird aus einer kWh Strom genau eine kWh Wärme. Aus einer kWh Wärme kann man jedoch technisch gesehen gerade 0,3 kWh Strom erzeugen.
pro m³, der BrennwertBrennwert
Der Brennwert umfasst die gesamte Wärmemenge, die bei Verbrennung eines Brennstoffes frei wird und schließt die Verdampfungswärme des Wassers ein. Die Höhe der Verdampfungswärme ist allerdings brennstoffspezifisch. Sie hängt von der Anzahl der chemisch gebundenen Wasserstoffatome im Verhältnis zu den Kohlenstoffatomen ab. Nutzbar ist die im Wasserdampf versteckte Wärme nur mit einem Brennwertheizgerät. Bei fossilen Brennstoffen unterscheidet man zwischen dem Heizwert und dem Brennwert, der auch "oberer Heizwert" genannt wird. Da in der Heizungstechnik der Wirkungsgrad auf den Heizwert (unterer Heizwert) bezogen und dieser gleich 100 % gesetzt wird, ist bei der Angabe des Wirkungsgrades von Brennwertheizgeräten ein Wirkungsgrad über 100 % möglich.
liegt um 11 % darüber. Der Heizwert von Erdgas L liegt bei etwa 9 kWh, der Brennwert um etwa 10 % darüber. Genaue Angaben erhalten Sie von Ihrem regionalen Gaslieferanten, der das Jahresmittel des Heizwertes bzw. Brennwertes des Gases bestimmt.

Weitere Informationen zur Erdgasnutzung erhalten Sie u. a. bei:

Wer Internet
IEU - Initiativkreis Erdgas und Umwelt www.ieu.de
  www.erdgasonline.de

siehe auch

»› Heizwerte verschiedener Energieträger
»› Kohlendioxid-Emissionsfaktoren verschiedener Energieträger
»› Wie setzt sich der Erdgaspreis zusammen
»› Was tun bei Gasgeruch? - Merkblatt
»› Gas-Installation - Sicherheits-Check

© by f.nowotka | zuletzt geändert am: 10.05.2005 | 31943 x gelesen


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