De dichtheid van aardgas bedraagt ongeveer 0,833 kg/m³, gemeten bij 1 bar en 0°C. Dat is beduidend lichter dan lucht, dat een dichtheid heeft van circa 1,293 kg/m³ onder dezelfde omstandigheden. Aardgas stijgt bij een lek dus omhoog en verspreidt zich naar boven, wat een belangrijk veiligheidsgegeven is.
Wat de dichtheid van aardgas bepaalt
Aardgas bestaat voor het grootste deel uit methaan (CH₄), aangevuld met kleinere hoeveelheden ethaan, propaan, stikstof en kooldioxide. De verhouding tussen deze stoffen verschilt per gasbron en heeft direct invloed op de dichtheid. Methaan zelf heeft een dichtheid van ongeveer 0,717 kg/m³ bij 0°C en 1 bar. Hoe hoger het aandeel zware koolwaterstoffen zoals ethaan en propaan, hoe hoger de dichtheid van het mengsel.
Naast samenstelling spelen druk en temperatuur een grote rol. Bij hogere druk neemt de dichtheid toe; bij hogere temperatuur neemt die af. De standaardwaarde van 0,833 kg/m³ geldt bij 1 bar en 0°C, ook wel de standaardcondities of normaalcondities genoemd. In de praktijk stroomt gas door leidingen vaak onder hogere druk, waardoor de dichtheid daar aanzienlijk hoger ligt.
Dichtheid van aardgas: laagcalorisch versus hoogcalorisch
In Nederland wordt onderscheid gemaakt tussen twee soorten aardgas. Het gas dat jarenlang uit het Groningenveld werd gewonnen, staat bekend als laagcalorisch gas. Dit gas bevat een relatief hoog percentage stikstof, wat de dichtheid iets verhoogt maar de energie-inhoud verlaagt. Het gas dat onder andere uit de Noordzee en via import binnenkomt, is hoogcalorisch en bevat meer methaan met minder stikstof.
De dichtheid verschilt tussen deze twee soorten, al is het verschil beperkt. Laagcalorisch gas heeft een iets hogere dichtheid door het stikstofgehalte, maar het energetisch rendement per kubieke meter is lager. Dat is precies waarom het ook laagcalorisch heet: minder energie per volume-eenheid. Hoogcalorisch gas heeft een iets lagere dichtheid maar meer energie per m³.
Relatieve dichtheid ten opzichte van lucht
In de gasindustrie wordt vaak gewerkt met de relatieve dichtheid, ook wel soortelijk gewicht of specifieke zwaarte genoemd. Die geeft aan hoe zwaar aardgas is ten opzichte van lucht, waarbij lucht de waarde 1,0 heeft. Voor aardgas ligt die relatieve dichtheid doorgaans tussen 0,55 en 0,65. Dat betekent concreet: aardgas is ongeveer 40% lichter dan lucht.
Dit gegeven is praktisch belangrijk. Bij een gaslek in een ruimte verspreidt aardgas zich langs het plafond en kan het daar een brandbaar mengsel vormen. Het explosieve gebied ligt ruwweg tussen 5% en 15% gasconcentratie in lucht. Dit verschilt sterk van propaan of butaan, die zwaarder zijn dan lucht en juist bij de vloer blijven hangen.
Dichtheid in relatie tot meting en facturering
Gasdistributeurs meten verbruik in kubieke meters (m³), maar leveren eigenlijk energie in megajoules of kilowattuur. Omdat de dichtheid en calorische waarde van gas kunnen variëren, werken netbeheerders met een omrekeningsfactor. Die factor corrigeert het gemeten volume naar de werkelijke energielevering. De dichtheid van het geleverde gas speelt daarin een directe rol.
In de praktijk merkt een particuliere gebruiker hier weinig van: de meter registreert het volume, en de energierekening wordt berekend op basis van de energiewaarde die de netbeheerder periodiek publiceert. Bij industriële afnemers is de dichtheidswaarde wél een direct meetpunt, omdat zij hun gasstromen nauwkeuriger moeten monitoren voor procesbeheersing en kostenberekening.
Kortom: de dichtheid van aardgas van 0,833 kg/m³ is geen abstract getal, maar een waarde die direct samenhangt met de samenstelling van het gas, de meetomstandigheden en het onderscheid tussen laagcalorisch en hoogcalorisch gas. Voor veiligheid, meting en energieberekening is het een basisgegeven dat in de hele gasketen een rol speelt.
