#Wie Gas flüssig wird

LNG soll die Versorgungslücke schließen, die seit dem Stopp der russischen Erdgaslieferungen klafft. Eine Einführung in die notwendige Technologie.

von TIM SCHRÖDER

Als Bundeskanzler Olaf Scholz Ende Dezember 2022 in Wilhelmshaven das erste deutsche LNG-Terminal einweihte, sprach er bedeutungsschwere Worte: Das Terminal sei „ein Zeichen an die ganze Welt“. Die Wahrheit ist, dass der Welt das Terminal ziemlich egal sein dürfte. Immerhin ist das LNG (Liquefied Natural Gas) schon lange ein riesiges Geschäft, an dem Deutschland bislang allerdings kaum beteiligt war. Über die Meere kreuzen bereits 700 große LNG-Tanker. Die größten fassen mehr als 200.000 Kubikmeter LNG – genug, um eine Stadt wie Osnabrück ein Jahr lang mit Erdgas zu versorgen.

Australien, Katar und die USA sind die drei größten Exporteure, Japan und Südkorea große Abnehmer. Die benötigte Technik ist beachtlich. Denn um aus gasförmigem Erdgas flüssiges zu machen, muss man es auf minus 163 Grad Celsius abkühlen. Es schrumpft dabei auf ein Sechshundertstel seines Volumens. Für den Ferntransport ist das ideal.

Zunächst muss das Erdgas von Fremdstoffen befreit werden – Wasser, Schwefel oder auch Kohlenstoffverbindungen. Diese würden gefrieren und die Leitungen verstopfen. Die anschließende Verflüssigung findet in sogenannten Cold-Boxen statt, die mit 40 Metern Höhe leicht so groß wie Bürogebäude sein können. Darin sitzen mehrere Wärmetauscher, in denen das Gas in einem Gegenstromprozess immer wieder an kälterem Gas vorbeiströmt – eine Technik, die der deutsche Ingenieur Carl von Linde bereits Ende des 19. Jahrhunderts entwickelt hatte.

Dabei unterzieht man das Gas einem Wechselbad aus Kompression und Entspannung. Bekanntlich erwärmt sich ein Gas, wenn man es komprimiert. Expandiert es wieder, nimmt es die ursprüngliche Temperatur an. Kühlt man das komprimierte Gas aber ab, so ist es nach der Expansion kälter. Um tiefere Temperaturen zu erreichen, kann man einen Teil des unterkühlten Gases abzweigen, um damit in der Gegenstromanlage das Gas in mehreren Schritten immer weiter herunterzukühlen. Damit die Kälte drinbleibt, werden Cold-Boxen mit spezieller Mineralwolle isoliert.

Kalte Tanker

Die Tanker, die das LNG über viele Tausend Seemeilen und teils durch heiße Regionen transportieren, müssen ebenfalls exzellent abgeschirmt sein. Es gibt zwei verschiedene Tankertypen: Moss-Tanker und Membran-Tanker. Im Bauch eines Moss-Tankers ruhen riesige Aluminiumkugeln mit einem Durchmesser von bis zu 40 Metern. Dank der Kugelform reicht bereits eine Aluminiumdicke von nur vier Zentimetern ohne zusätzliche Versteifung aus, um dem Druck des Gases standzuhalten. Diese Aluminiumschicht mitsamt Isolierung genügt, um das LNG auf einer Temperatur von minus 163 Grad Celsius zu halten.

Die neueren Membran-Tanker haben den Vorteil, dass sich der Laderaum mit eckigen Tanks besser ausfüllen lässt als mit Kugeln. Diese Membran-Tanks sind von einer Doppelschicht umhüllt. Ganz innen befindet sich eine 0,7 bis 1 Millimeter dicke Metallmembran, die den Tank abdichtet. Dahinter liegt eine Isolierschicht, die zum Beispiel aus Sperr- oder Balsaholz gefertigt ist. In einer zweiten Schicht folgen Aluminium, Glasfaser oder Polyurethan aufeinander. Trotz der Isolierung geht ein Bruchteil des LNG während des Transports wieder in den gasförmigen Zustand über.

An Land wird das LNG aufgewärmt und dadurch wieder in gasförmiges Erdgas umgewandelt.