Was ist RNG? Eine Einführung in erneuerbares Erdgas

Erneuerbares Erdgas (RNG) ist eine saubere, inländische Energiequelle, die Abfallströme in nutzbare Energie umwandelt. Während Erdgas derzeit 36% des Primärenergieverbrauchs in den USA ausmacht, nach Angaben der U.S. Energy Information Administration (EIA), es ist ein fossiler Brennstoff, der zum Klimawandel beiträgt. Erdgas treibt Turbinen zur Stromerzeugung an und dient somit als Hauptheizquelle die wichtigste Quelle für die Stromerzeugung im Versorgungsmaßstab in den USA. Beim Verbrennen von Erdgas wird jedoch Kohlenstoff freigesetzt, der einst unterirdisch gespeichert war, was zu einem Spannungsverhältnis zwischen seiner weit verbreiteten Nutzung und den globalen Klimazielen führt. RNG bietet eine Möglichkeit, diese Lücke zu schließen.

Was ist RNG?

Erneuerbares Erdgas (RNG) ist eine Form von Erdgas, das aus organischen Abfällen gewonnen wird. Chemisch gesehen ist RNG im Wesentlichen mit herkömmlichem Erdgas austauschbar, da beide hauptsächlich aus Methan bestehen. Das Methan in herkömmlichem Erdgas stammt jedoch aus fossilen Quellen, während das Methan in RNG aus der anaeroben Vergärung organischer Abfälle stammt.

Erneuerbares Erdgas (RNG) gilt als erneuerbar, da sein Rohstoff — organische Materialien wie Lebensmittelabfälle oder verrottendes Pflanzenmaterial — nachgewachsen werden kann und dazu beiträgt, Kohlenstoff zurück in den Boden zu ziehen. Im Gegensatz zu herkömmlichem Erdgas, das Treibhausgase freisetzt, die sonst jahrtausendelang unter der Erde eingeschlossen bleiben würden, emittiert RNG Kohlenstoff, der auf natürliche Weise in die Atmosphäre gelangt wäre, wenn die organischen Abfälle der Zersetzung überlassen worden wären.

Infolgedessen verursacht RNG praktisch keine neuen Emissionen, die über die mit seiner Herstellung und Verteilung verbundenen Emissionen hinausgehen. Tatsächlich kann es sogar als klimapositiv angesehen werden, da es Methan auffängt, das sonst in die Atmosphäre gelangt wäre, und es in Kohlendioxid (CO2) umwandelt. Methan ist ein viel stärkerer Klimaschadstoff, der sich vor allem kurzfristig deutlich stärker auf die Erwärmung auswirkt als CO2.

Kohlendioxid (CO2) mag im Mittelpunkt vieler Klimadiskussionen stehen, aber Methan ist tatsächlich etwa 30-mal stärker darin, Wärme einzufangen, insbesondere auf kurze Sicht. Aus diesem Grund bietet die Abscheidung von Methan unmittelbarere und bedeutendere Klimavorteile als die Abscheidung von CO2. Die EPA hat angegeben: „Da Methan im Vergleich zu Kohlendioxid sowohl ein starkes Treibhausgas als auch kurzlebig ist, hätte eine signifikante Reduzierung schnelle und signifikante Auswirkungen auf das atmosphärische Erwärmungspotenzial.“

Daher begegnet RNG sowohl den Herausforderungen der Abfallwirtschaft als auch der Treibhausgasemissionen auf besonders effektive Weise.

Typischerweise wird der Begriff RNG in Nordamerika verwendet, während Biomethan wird in Europa verwendet, doch die beiden haben dieselbe Bedeutung.

Wie wird RNG hergestellt?

Der RNG-Produktionsprozess umfasst fünf Hauptschritte:

1. Sammlung organischer Abfälle: Zunächst muss das Ausgangsmaterial für das RNG gesammelt werden. Diese organischen Abfälle können aus landwirtschaftlichen Abfällen, Lebensmitteln und anderen Deponieabfällen, Abwasseranlagen usw. stammen.

2. Anaerobe Vergärung: Als nächstes bauen Mikroben den organischen Abfall in einer anaeroben Umgebung ab, also in einem Bereich ohne Sauerstoff. Dieser Prozess hat zwei Nebenprodukte:

• Ein Nebenprodukt ist Gärrest, eine Mischung aus flüssigem und festem Material, das während des Aufschlussprozesses entsteht. Es hat praktische Anwendungen, z. B. wird es als nährstoffreicher Dünger verwendet.

• Das andere ist Biogas, das direkt als Energiequelle genutzt werden kann, aber es hat eine höhere Menge an Kohlendioxid als Erdgas, sodass es in dieser Phase kein 1:1 -Ersatz ist.

3. Biogasreinigung: Sobald sich Biogas gebildet hat, kann es durch einen Prozess, bei dem Verunreinigungen wie Kohlendioxid und Feuchtigkeit entfernt werden, zu RNG verarbeitet werden, wodurch die Methankonzentration erhöht wird. Biogas hat im Allgemeinen einen Methangehalt von etwa 45-75%. Nach der Reinigung hat das resultierende RNG einen Methangehalt von typischerweise mindestens 90%, bei Verwendung in Erdgasleitungen jedoch häufig 96-98%.

4. Rohrleitungsinjektion: Nach ausreichender Reinigung kann RNG in Rohrleitungen eingespritzt werden, wo es sich mit Erdgas vermischt.

5. RNG-Lieferung: RNG wird über bestehende Erdgasleitungen an Endkunden geliefert, ähnlich wie erneuerbarer Strom aus Solarenergie an Kunden geliefert wird, nachdem sich die Elektronen mit anderen Quellen in einem Stromnetz vermischt haben. Um zu verhindern, dass Emissionsreduktionen doppelt gezählt werden und um sicherzustellen, dass der Kauf von RNG den richtigen Parteien gutgeschrieben wird, wird das Gas anhand von Umwelteigentifikaten nachverfolgt.

Vorteile von RNG

RNG kann denjenigen, die das Gas produzieren und kaufen, sowohl ökologische als auch wirtschaftliche Vorteile bieten. Zu den wichtigsten Vorteilen von RNG gehören:

• Reduzierte Emissionen: Durch die Verwendung von RNG werden Emissionen vermieden, die sonst durch den Erdgasverbrauch entstehen würden, und es werden auch Emissionen entfernt, die sonst durch die Zersetzung organischer Abfälle in die Atmosphäre gelangen würden.

‍
Insgesamt kann RNG je nach Rohstoff die Treibhausgasemissionen reduzieren, indem bis zu rund 125%, verglichen mit herkömmlichen Erdgasemissionen.

• Verbessertes Abfallmanagement: Anstatt zu ermöglichen, dass sich organische Abfälle zersetzen und potenziell zu Umweltgefahren führen, erfasst und steuert die anaerobe Vergärung den Prozess zur Herstellung von RNG. Dieser Ansatz führt zu einer saubereren, effizienteren Abfallentsorgung für landwirtschaftliche Betriebe, kommunale Kläranlagen und ähnliche Einrichtungen. Darüber hinaus eröffnet er neue Umsatzmöglichkeiten — zum Beispiel können Landwirte landwirtschaftliche Abfälle für die Erzeugung von Zufallsgenerator verkaufen.

• Kostengünstigere erneuerbare Energiequelle: Einige Dekarbonisierungsstrategien beinhalten zwar die Umstellung von Gas- auf Elektrogeräte und den Ausbau der Stromnetzinfrastruktur, aber die Tatsache, dass RNG die bestehende Erdgasinfrastruktur nutzt, kann es erheblich kostengünstiger machen als die Elektrifizierung von Haushalten und Unternehmen, um andere Arten erneuerbarer Energien zu erhalten. Laut der American Gas Association (AGA) könnte RNG die Emissionen um ein Zehntel bis ein Drittel der Kosten von rein elektrischen Häusern mit Wärmepumpen reduzieren.

• Verbesserte Energiesicherheit: Derzeit gibt es genug Rohstoffe, um genug RNG zu produzieren, um den Energiebedarf aller US-Haushalte zu decken, die derzeit Erdgas verwenden. laut einer aktuellen Studie der AGA. Das könnte den USA helfen, die Energiesicherheit zu verbessern, anstatt sich auf importierte fossile Brennstoffe zu verlassen.
  
  Obwohl RNG oft kostengünstiger sein kann als bestimmte Elektrifizierungsstrategien, bietet die Elektrifizierung immer noch Vorteile — beispielsweise die Reduzierung der Kohlenmonoxidemissionen bei der Gasverbrennung. Der Vorteil besteht darin, dass RNG auch Strom erzeugen kann, was den Käufern eine zusätzliche Option für erneuerbare Energien bietet, wenn die Elektrifizierung eingeführt wird. Diese Flexibilität trägt zur Stärkung der Energieresilienz und zur Diversifizierung sauberer Energiequellen bei.

RNG-Anwendungsfälle

RNG kann überall dort eingesetzt werden, wo derzeit Erdgas verwendet wird, und kann auch Strom für Fahrzeuge und Systeme erzeugen, die von Erdöl- oder Erdgasmotoren auf elektrischen Strom umsteigen. Zu den häufigsten Anwendungen für RNG gehören:

• Transport schwerer Nutzfahrzeuge: Schwere Nutzfahrzeuge wie Busse und Lkw werden häufig mit komprimiertem Erdgas (CNG) oder verflüssigtem Erdgas (LNG) betrieben; in beiden Fällen kann RNG als direkter Ersatz für diese Kraftstoffe verwendet werden.

• Schiffskraftstoff: RNG kann Erdölprodukte wie Schweröl (HFO) ersetzen, die zum Antrieb von Seeschiffen wie Containerschiffen verwendet werden. Entsprechend kann es auch elektrifizierte Hafenbetriebe mit Strom versorgen.

• Nachhaltiger Flugtreibstoff: RNG kann in flüssigen Düsentreibstoff umgewandelt werden, was der Luftfahrtindustrie bei der Umstellung auf nachhaltigen Flugtreibstoff (SAF) hilft.

• Herstellung von Wasserstoff: Wasserstoff wird häufig aus Erdgas hergestellt, wobei das Methan im Gas mit Dampf reagiert, um die Wasserstoffatome zu trennen. Anstatt eine fossile Brennstoffquelle zu verwenden, könnte dieselbe Produktion jedoch mit RNG erfolgen, was zu grünem Wasserstoff führt, der die Kohlenstoffintensität anderer aus Wasserstoff hergestellter Produkte wie Düngemittel auf Ammoniakbasis und anderer Industriechemikalien senken kann.

• Thermische Energie: RNG kann Erdgas ersetzen, das als Wärmeenergiequelle wie Heizkessel und Öfen verwendet wird. Dies kann sowohl im industriellen als auch im privaten Bereich nützlich sein.

• Elektrizität: Obwohl RNG bei der Stromerzeugung nicht immer so effizient ist wie andere erneuerbare Quellen, hat es den Vorteil, dass es in die bestehende Infrastruktur eingebunden werden kann, die einen Großteil des US-Stromnetzes mit Erdgas versorgt. RNG kann auch bei Bedarf produziert werden, um Lücken zu schließen, die durch erneuerbare Energien wie Wind und Sonne entstehen.

RNG-Vorschriften/Richtlinien

Zahlreiche politische Rahmenbedingungen auf Bundes- und Landesebene der USA sowie in Kanada und Europa belohnen den Einsatz von RNG als Ersatz für fossile Brennstoffe durch politische und finanzielle Anreize. Dazu gehören:

Bundespolitik der Vereinigten Staaten

• Standard für erneuerbare Kraftstoffe (RFS): Dieser EPA-Standard schreibt vor, Kraftstoffe auf Erdölbasis durch zunehmende Mengen erneuerbarer Verkehrskraftstoffe, einschließlich RNG, zu ersetzen.

• Steuergutschriften für Investitionen und Produktion: RNG-Produzenten und Infrastrukturentwickler können sich für Bundessteuergutschriften im Zusammenhang mit sauberen Energien qualifizieren, beispielsweise im Rahmen des Inflation Reduction Act (IRA) und des One Big Beautiful Bill Act (OBBBA).

• Überparteiliches Infrastrukturgesetz: Das überparteiliche Infrastrukturgesetz von 2021 sieht Bundesmittel für die Modernisierung von Abfall- und landwirtschaftlichen Anlagen vor, um die Entwicklung und den Vertrieb von Zufallsgenerator zu fördern.

Diese staatlichen Programme und Anreize bleiben 2026 aktiv und wurden nicht rückgängig gemacht. Sie unterstützen weiterhin landesweit RNG und andere saubere Kraftstoffe.

Politik der US-Bundesstaaten

• Kalifornischer Standard für kohlenstoffarme Kraftstoffe (LCFS): Diese Kraftstoffnorm verwendet ein auf Krediten beruhendes System für Kraftstoffe für den Verkehr. Für kohlenstoffarme Kraftstoffe wie RNG können Gutschriften generiert werden, die an andere regulierte Parteien verkauft werden können, die keine ausreichenden Reduzierungen der Kohlenstoffintensität erreicht haben.

• Programm für saubere Kraftstoffe in Oregon (CFP): Die CFP von Oregon ähnelt der kalifornischen LCFS, wobei RNG-Produzenten finanzielle Anreize erhalten können, um die Kohlenstoffintensität von Kraftstoffen zu senken.

• Andere RNG-Mandate und Anreize auf Landesebene: Staaten wie New York, Colorado und Washington setzen Maßnahmen und Subventionen um, um die Nutzung sauberer Energien, einschließlich RNG, in Bereichen wie Verkehr, Abfallwirtschaft und Heizung zu fördern.

Politiken der EU

• FuelEU-Seeverkehrsverordnung: In dieser Verordnung werden Ziele zur Reduzierung der Treibhausgasintensität für Schiffskraftstoffe festgelegt, die von Schiffen verwendet werden, die Häfen der EU anlaufen. CO2-arme Kraftstoffe wie Biomethan können den Betreibern helfen, die Zielvorgaben zu erreichen und Strafen zu vermeiden; Pooling- und Kreditbanking-Mechanismen bieten Flexibilität bei der Einhaltung der Vorschriften.

• RefuelEU Aviation: Erfordert einen steigenden Anteil an nachhaltigem Flugtreibstoff (SAF) im Flugturbinenkraftstoff auf EU-Flughäfen, wodurch die Nachfrage nach fortschrittlichen Biokraftstoffen und synthetischen Treibstoffen steigt. Von RNG abgeleitete SAF kann für die Einhaltung der Vorschriften von Nutzen sein und die Ziele zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus unterstützen.

• Weitere EU-Anreize für erneuerbare Kraftstoffe: Gemäß der Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RED II/III) kommen Biomethan und RNG für Herkunftsnachweise, Nachhaltigkeitszertifizierungen (z. B. ISCC-EU) und den Zugang zu Kreditsystemen im Verkehrssektor in Frage. Zu den weiteren Vorteilen gehören der Nullsteuersatz im Rahmen des EU-EHS, nationale Förderregelungen und die Finanzierung durch RepowerEU- und Biomethan-Partnerschaften.

Kanadische Bundespolitik

• Kanadische Vorschriften für saubere Kraftstoffe (CFR): Dieses Bundesprogramm verwendet ein kreditbasiertes System, nach dem die Kraftstofflieferanten die Kohlenstoffintensität reduzieren müssen. Für kohlenstoffarme Kraftstoffe wie RNG können handelbare Kredite generiert werden, und zusätzliche Kredite können durch Elektrifizierung und andere Projekte zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen erworben werden.

Kanadische Provinzpolitik

• British Columbia Standard für kohlenstoffarme Kraftstoffe (LCFS): Wie das kalifornische LCFS ermöglicht das Programm von BC RNG und anderen erneuerbaren Kraftstoffen, Kredite für die Senkung der Kohlenstoffintensität zu erhalten. Kredite können an regulierte Parteien verkauft werden, die Flexibilität bei der Einhaltung der Vorschriften benötigen.

• Andere RNG-Mandate und Anreize der Provinzen: Provinzen wie Ontario, Alberta und Quebec haben Anforderungen an die Beimischung erneuerbarer Brennstoffe, Zielvorgaben für die Zufuhr von Zufallsgenerierung und Förderprogramme, um die Einführung sauberer Energien bei Projekten in den Bereichen Verkehr, Heizung und Müllverwertung zu fördern.

Konformitäts- und Berichtspflichten

Um regulatorische Verpflichtungen zu erfüllen oder Anreize zu erhalten, müssen RNG-Hersteller bestimmte Compliance- und Berichtsstandards einhalten, darunter:

• Dokumentationsstandards: Hersteller von Zufallsgeneratoren müssen detaillierte Unterlagen zur Rohstoffbeschaffung, zu den Produktionsprozessen und zu den Lebenszyklusemissionen führen, um die Einhaltung der Vorschriften nachzuweisen. Dazu gehört auch die genaue Nachverfolgung der Verteilung, des Endverbrauchs und der Generierung erneuerbarer Identifikationsnummern (RIN).

• Überprüfung durch Dritte: Viele regulatorische Programme wie die kalifornischen LCFS- und Cap-and-Trade-Systeme erfordern Prüfungen durch Dritte. Diese Audits überprüfen Emissionsreduktionen oder andere Compliance-Anforderungen und können auch dazu beitragen, dass RNG-Brennstoffe für Käufer glaubwürdiger werden.

Erfahren Sie, wie RNG in Ihre Klimastrategie passt

RNG bietet Unternehmen ein erhebliches Potenzial, um die Treibhausgasemissionen zu reduzieren und andere ökologische und wirtschaftliche Ziele zu erreichen, aber es kann schwierig sein, sich alleine in diesem neuen Markt zurechtzufinden.

Anew ist einer der größten unabhängigen RNG-Vermarkter weltweit, und wir können Ihnen helfen, Ihre Klimaziele mit einer umfassenden RNG-Lösung leichter zu erreichen, die den Weg von der Produktion bis zur Entnahme optimiert.

Für RNG-Hersteller hilft Anew dabei, die Vorschriften einzuhalten, RNG auf den Markt zu bringen und den Umsatz zu steigern. Für Käufer von Zufallsgeneratoren helfen wir Ihnen, eine zuverlässige Versorgung mit Zufallsgeneratoren sicherzustellen und den Markt besser zu verstehen.

Kontaktieren Sie noch heute unsere Klimaexperten um die Komplexität zu durchbrechen und zu sehen, wie Sie von RNG profitieren können.

‍