Hohe Methanemission aus dem australischen Steinkohletagebau mit Spezialsensorik der Universität Bremen nachgewiesen
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Hohe Methanemission aus dem australischen Steinkohletagebau mit Spezialsensorik der Universität Bremen nachgewiesen
Der Ausstoß von Methan eines großen Steinkohletagebaus in Australien ist drei bis achtmal höher als vom Betreiber berichtet. Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie, die auf flugzeuggestützen Messungen der Universität Bremen beruht. Gemeinsam mit Airborne Research Australia (ARA) führten Forschende des Instituts für Umweltphysik der Universität Bremen die Messungen im Bowen Basin im australischen Queensland durch. Dadurch liegen jetzt erstmals präzise Daten zu Methanemissionen vor.
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
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.Bovensmann@uni-bremen.de
Jorg Hacker
Airborne Research Australia (ARA)
E-Mail: Jorg.hacker@airborneresearch.org.au
Universität Bremen Hochschulkommunikation und -marketing Telefon: +49 421 218-60150 E-Mail: presse@uni-bremen.de Über die Universität Bremen: Leistungsstark, reformbereit und kooperativ – das ist die Universität Bremen. Gesellschaftliche Verantwortung ist ihr Leitprinzip seit ihrer Gründung 1971. Sie steht für die weltweit notwendigen sozialen und ökologischen Veränderungen ein, für Demokratie, Vielfalt und Gerechtigkeit. In Forschung, Lehre, Verwaltung und Technik sind der Universität Bremen die UN-Nachhaltigkeitsziele und Klimagerechtigkeit ein besonderes Anliegen. Mit ihrem breiten Fächerspektrum von rund 100 Studiengängen verbindet sie außergewöhnliche Leistungsstärke und großes Innovationspotential mit ausgeprägter Interdisziplinarität. Sie steht nachdrücklich für den Ansatz des Forschenden Lernens und Studierens. Als eine ambitionierte europäische Forschungsuniversität pflegt die Universität Bremen enge Kooperationen mit Universitäten und Forschungseinrichtungen weltweit. In der Region ist sie Teil der U Bremen Research Alliance und Transferpartnerin für viele Akteure. Als Teil der Europäischen Universitätsallianz YUFE - Young Universities for the Future of Europe leisten die 23.000 Menschen der Universität Bremen einen Beitrag für die Weiterentwicklung der Gesellschaft und gestalten aktiv wissenschaftliche Kooperationen weltweit.
