Messen und Monitoring von Methanemissionen

 

Das Europäische Parlament hat die erste EU-weite Methanverordnung verabschiedet, die im Juni 2024 in Kraft tritt. Ziel ist es, die Methanemissionen im Energiesektor zu senken.

Methan ist ein Treibhausgas und gilt nach Kohlendioxid als zweitgrößter Verursacher des Klimawandels. Es ist für etwa 30% des weltweiten Temperaturanstiegs verantwortlich. Die neue Verordnung legt verbindliche Ziele für eine Reduktion der Methanemissionen. Zu den Maßnahmen gehört, dass Betreiber verpflichtet werden, regelmäßig über Rechenschaft über die Methanemissionen ihrer Quellen abzulegen. Unternehmen im Öl-, Gas- und Kohlesektor sind verpflichtet, ein Inventar stillgelegter, inaktiver, verschlossener und aufgegebener Anlagen zu erstellen, ihre Emissionen zu überwachen und einen Plan zur schnellstmöglichen Verringerung der Emissionen aufzustellen. Es gelten außerdem strengere Verpflichtungen zur Erkennung und Reparatur von Methanlecks. Darüber hinaus werden ab 2027 auch strengere Anforderungen für importiertes Öl, Gas und Kohle gelten.

Das FZN ist darauf spezialisiert, verborgene Prozesse im Untergrund durch die Auswertung und Fusion unterschiedlicher Geodaten offen zu legen. Ob öffentliche Daten, Fernerkundungsmethoden oder Analysen vor Ort – das FZN kann mit Fachexpertise und fortschrittlicher Technik bei den Messungen und dem Monitoring der Methanemissionen unterstützen.

Dazu gehören Aufgaben in vier unterschiedlichen Bereichen:

Methanemissionen an Bohrlöchern

  • Aufbau eines Prozessverständnisses
  • Zusammenstellen öffentlich zugänglicher Daten und Integration
  • Aufbau des Bestandsverzeichnisses
  • Lokalisierung von Bohrlöchern durch Auswertung von Satellitenbildern und deren Dokumentation
  • Auswertung historischer Quellen und alten Karten
  • Aufbau von 3 D-Modellen
  • Entwicklung von Verfahren zur Quantifizierung von Methanemissionen
  • Verfahren zur Unterscheidung der Gasherkunft (Isotopenbestimmung)
  • Risikoabschätzung beim Erstellen der routinemäßigen Inspektionspläne

Methanemissionen an der Quelle und auf Standortebene

  • Aufbau eines Prozessverständnisses
  • Zusammenstellen öffentlich zugänglicher Daten und Integration
  • Aufbau des Bestandsverzeichnisses
  • Aufbau von 3 D-Modellen
  • Direkte Messungen an der Quelle
  • Entwicklung von Monitoringverfahren
  • Dokumentation und Analyse evtl. Abweichungen
  • Zusätzliche Quantifizierungen an der Quelle oder Messungen auf Standortebene für die Analyse möglicher Gründe für evtl. Abweichungen
  • Verfahren zur Unterscheidung der Gasherkunft (Isotopenbestimmung)
  • Numerische Anpassungen bei den Quantifizierungen an der Quelle oder den Messungen auf Standortebene

Methanemissionen in stillgelegten Kohlebergwerken untertage

  • Zusammenstellen öffentlich zugänglicher Daten und Integration
  • Aufbau des Bestandsverzeichnisses
  • Lokalisierung durch Auswertung von Satellitenbildern und deren Dokumentation
  • Auswertung historischer Quellen und alten Karten
  • Entwicklung von 3D-Modellen
  • Entwicklung von Monitoringverfahren
  • Verfahren zur Unterscheidung der Gasherkunft (Isotopenbestimmung)
  • Konzepte und Lösungen zur Verwertung von Methan
  • Gutachten

Methanemissionen in aktiven Kohlebergwerken obertage

  • Aufbau eines Prozessverständnisses
  • Zusammenstellen öffentlich zugänglicher Daten und Integration
  • Aufbau des Bestandsverzeichnisses
  • Aufbau von 3 D-Modellen
  • Direkte Messungen an der Quelle
  • Verfahren zur Unterscheidung der Gasherkunft (Isotopenbestimmung)
  • Methodenentwicklung zur Bestimmung von Emissionsfaktoren aus Abbauprozessen und aus nachbergbaulichen Aktivitäten
  • Gutachten
Die Gassniffer-Drohne ist eine Drohne mit einem aufgesetzten Modul, das Gaskonzentrationen in Echtzeit messen kann. Auf dem Display der Steuereinheit ist der Fotograf zu sehen

Mit der 4D Gassniffer-Drohne inklusive Laserscanner und hochauflösender optischer Kamera können Gasemissionen in Echtzeit und koordinatengetreu gemessen werden. © THGA / Haske

Luftaufnahme eine Feldes, auf denen zwei Stellen weniger grün sind als andere. Luftaufnahme eine Feldes als Multispektral-Aufnahme. Zwei Stellen sind orange eingefärbt und heben sich deutlich vom sonst grünen Feld ab.

Auf der Multispektral-Aufnahme ist eine Veränderung der Vegetation deutlich sichtbar. Diese kann ein Indikator für flächenhaft austretendes Gas sein. © THGA

Kontakt

Prof. Dr. Christian Melchers

TH Georg Agricola
Herner Str. 45
44787 Bochum
Gebäude 2, Raum 104b

Tel 0234 968 3280
Mail  christian.melchers@thga.de

Prof. Dr. Tobias Rudolph

TH Georg Agricola
Herner Str. 45
44787 Bochum
Gebäude 2, Raum 101

Tel 0234 968 3682
Mail tobias.rudolph@thga.de