Diskussion des Papers von Miller et al. (2013) von Dr. Thorsten Warneke

In einer neuen Veröffentlichung von Miller et al. (2013) in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences kommen die Autoren zu dem Ergebnis, dass die Methanemissionen in den Vereinigten Staaten 50% höher sein könnten als bisher vermutet. Die Ergebnisse basieren auf der Top Down-Methode (siehe unten) anhand umfangreicher Messungen der atmosphärischen Konzentration von Methan in den Jahren 2007 und 2008. Die wichtigsten Ergebnisse der Studie sind folgende:

• Das US-amerikanische Umwelbundesamt (EPA) und die Datenbank EDGAR (Emission Database for Global Atmospheric Research) unterschätzen die Methanemissionen in den Vereinigten Staaten um einen Faktor von 1,5 bzw. 1,7.

• Methanemissionen von Wiederkäuern und Dung sind doppelt so hoch wie bisher angenommen.

• Methanemissionen aus der Gewinnung und Verarbeitung fossiler Brennstoffe könnten 4,9 ± 2,6 mal so hoch sein, wie in den weltweiten von EDGAR gesammelten Methandaten.

Für die Schätzung von CH₄-Emissionen* gibt es zwei grundsätzlich verschiedene Ansätze: die "Bottom Up"- und die "Top Down"-Methode. Die "Bottom Up"-Methode verwendet verschiedene Informationsquellen und extrapoliert diese Informationen, um die Emissionen für eine größere Region zu kalkulieren. So werden z.B. Informationen zu Emissionen aus Erdgasbohrungen gewonnen, indem Messungen an ein paar Bohrungen durchgeführt werden. Die Ergebnisse werden dann als repräsentativ für alle Bohrungen im Land übernommen und eine darauf basierende Schätzung der landesweiten Emissionen vorgenommen. Bei der Top Down-Methode basieren die Schätzungen für Emissionen in spezifischen Regionen auf den Messungen atmosphätischer Konzentrationen. Diese Methode liefert Daten zu kumulierten Emissionen für relativ große Regionen, ermöglicht jedoch keine Informationen zu der Quelle der Emissionen.

Die Studie von Miller et al. (2013) geht nach der Top Down-Methode vor. Unter Berücksichtigung der erwähnten Unsicherheiten liefert die Methode verlässliche Schätzungen zu regionalen Emissionen für die Jahre 2007 und 2008. Prinzipiell ermöglicht die Top Down-Methode nur die Ermittlung kumulativer Emissionen verschiedener Quellen für eine bestimmte Region. Jedoch deutet die große Menge an regionalen Emissionen über dem südlichen zentralen Teil der Vereinigten Staaten (Texas, Oklahoma, Kansas), einer Schlüsselregion für die Gewinnung und Raffinierung fossiler Brennstoffe, sehr deutlich darauf hin, dass dieser Industriezweig verantwortlich für die Emissionen ist. Eine Messung der Propanwerte unterstützt diese Theorie. Propan ist ein Indikator für fossile Kohlenwasserstoffe und über Texas und Oklahoma ist eine deutliche Korrelation mit Methan zu beobachten.

Die Publikation von Miller et al. wurde nur zwei Monate nach einem Paper von Allen et al. 2013 in PNAS veröffentlicht, das zu dem Ergebnis kam, dass Methan-Emissionen während der Erschließungsphase und der Produktionsphase bei der Schiefergasförderung nach der Fracking-Methode geringer geworden waren als zuvor. Diese Ergebnisse widersprechen sich nicht. Hierfür gibt es zwei Gründe: Erstens haben Allen et al. nur einen kleinen Teil der Kette zwischen Bohrung und Kunden untersucht. Zweitens gibt es einen grundsätzlichen Unterschied zwischen den Ansätzen der Autoren. Miller et al., ermitteln die absoluten kumulativen Emissionen anhand der Top Down-Methode. Allen et al. arbeiten hingegen mit der Bottum Up-Methode und verwenden Messungen von nur einigen wenigen Bohrungen, um daraus die Gesamtemissionen zu errechnen. Die von Allen et al. angewandte Bottom Up-Methode ermöglicht nur dann eine realistische Schätzung der Emissionen, wenn die untersuchten Bohrungen repräsentativ sind. Sind jedoch einige wenige Anlagen verantwortlich für einen großen Teil der Gesamtemissionen, so kann dies nur durch die Top Down-Methode erkannt werden (Miller et al.).

* Korrekterweise sollte hier der Terminus "Flux" statt "Emissionen" verwendet werden. Flux beinhaltet Aufnahme. Da Aufnahme im Zusammenhang mit Erdgasförderung nicht relevant, und der Begriff “Emissionen” allgemein bekannt ist, verwenden wir im weitern Text den Begriff "Emissionen".