Menschengemachte Methanemissionen tragen erheblich zur globalen Erwärmung bei. Der Kohlebergbau verursacht dabei etwa ein Drittel der weltweiten Methanemissionen aus fossilen Brennstoffen. Im Herbst 2023 führten Wissenschaftler:innen des Instituts für Umweltphysik der Universität Bremen und des gemeinnützigen Forschungsinstituts Airborne Research Australia (ARA) flugzeuggestützte atmosphärische Messungen im australischen Bowen Basin in Queensland durch. Diese fanden im Auftrag des International Methane Emissions Observatory (IMEO) als Teil des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) statt. Ziel war es, ein umfassenderes Verständnis der Methanemissionen aus unter- und oberirdischem Steinkohleabbau zu gewinnen. Die nun vorliegende und publizierte Auswertung des deutsch-australischen Forscherteams für einen großen Steinkohletagebau im Bowen Basin dokumentiert, dass die Methanemissionen drei- bis achtmal höher liegen als das, was der Betreiber auf der Grundlage der landesweiten Emissionsfaktoren berichtet.
Feldkampagne mit Forschungsflügen im Bowen Basin
Im September/Oktober 2023 hat das Forscherteam der Universität Bremen gemeinsam mit Forschenden des Instituts Airborne Research Australia (ARA) bildgebende Messungen mit dem Methanspektrometer MAMAP2D-Light durchgeführt. Der innovative Fernerkundungssensor der Universität Bremen wurde dafür unter der Tragfläche eines ARA Forschungsflugzeugs angebracht. Ein zweites Forschungsflugzeug war mit hochempfindlichen Messgeräten der australischen Partner ausgerüstet. Mit beiden Flugzeugen wurden mehr als 40 Forschungsflüge unternommen, um Methanemissionen verschiedener Kohleminen zu detektieren und zu quantifizieren. Die jetzt vorliegende Studie basiert auf der Auswertung der 2023 in Australien gewonnen Messdaten.
"Den Zusammenhang zwischen Messungen von Methan in der Atmosphäre und den Emissionsfaktoren der Steinkohle herzustellen, ist eine der wirklich wichtigen Fortschritte dieser Studie," sagt Projektleiter Heinrich Bovensmann vom Institut für Umweltphysik der Universität Bremen.
Konstantin Gerilowski, der das Fernerkundungsinstrument MAMAP2D-Light an der Universität Bremen entwickelt hat, ergänzt: "Es war erstaunlich zu sehen, wie die neue Generation von Flugzeugfernerkundungssensoren mit ihrem speziell für Methanmessungen optimierten Design wie MAMAP2D-Light ihr volles Potenzial für die Erfassung von Methanemissionen aus dem Kohletagebauen entfaltete und sogar in der Lage war, den Ursprung der Emissionen innerhalb der Mine zu ermitteln."
Zuspruch kommt auch von Stephen Harris, UNEP-IMEO Wissenschaftler der University New South Wales in Sidney, Australien: "Diese Studie ist das erste Mal, dass wir die Methanemissionen eines einzelnen Kohlebergwerks mit Hilfe von flugzeuggestützten Messungen in Australien verifizieren konnten.“
Manfredi Caltagirone, Leiter der Internationalen Beobachtungsstelle für Methanemissionen von UNEP, betont: „Das Bowen Basin ist die Heimat fast der gesamten australischen Kohle, die bei der Stahlherstellung verwendet wird. Diese Arbeit zeigt uns, dass wir die Emissionen eines der größten Emittenten der Region stark unterschätzen. Es gibt so viel Potenzial für die Stahllieferkette, ihre Methanemissionen zu begrenzen und in den kommenden Jahren einen echten Einfluss auf das Klima zu haben. Wir wissen, dass Methan aus der Kohleproduktion die Klimabilanz von Stahl um ein Viertel erhöht, aber wir brauchen bessere Daten, um diese Chance zu nutzen.“
Neue Erkenntnisse zur Quantifizierung von Methanemissionen im Kontext der Stahlproduktion
Das Bowen Basin gilt als eines der größten Kohleabbaugebiete weltweit, dessen Steinkohle insbesondere bei der Stahlproduktion Verwendung finden. In Deutschland wird etwa die Hälfte der importierten Steinkohle in der Stahlproduktion eingesetzt. Australien war in 2024 der größte Exporteur von Steinkohle nach Deutschland. Die eingeführte Menge an Steinkohle aus Australien hat sich von ca. vier Millionen Tonnen im Jahr 2020 auf über acht Million Tonnen in 2024 verdoppelt. Diese Studie unterstreicht das erhebliche Potential zur Minderung der Methanemissionen in der gesamten Stahllieferkette sowie den Bedarf an verbesserten Daten, um die Emissionen des Sektors zu verstehen und zu reduzieren.
Weitere Informationen:
Link zur Fachpublikation: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.4c01063
UNEP IMEO: https://www.unep.org/resources/other-evaluation-reportsdocuments/coal-mine-methane-science-studies-road-map
Airborne Research Australia: https://www.airborneresearch.org.au/
Weiteres Foto- und Videomaterial:
https://drive.google.com/drive/folders/1__Zbb1265gat21JR7XN-p5nHNPDXa0VI
Institut für Umweltphysik der Universität Bremen: https://www.iup.uni-bremen.de/eng/index.html
Fragen beantworten:
Heinrich Bovensmann
Institut für Umweltphysik (IUP)
Universität Bremen
E-Mail: Heinrich.Bovensmannprotect me ?!uni-bremenprotect me ?!.de
Jorg Hacker
Airborne Research Australia (ARA)
E-Mail: Jorg.hackerprotect me ?!airborneresearch.orgprotect me ?!.au
