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Die Schiefergasförderung ist die Antwort auf die globale Energiekrise. Sie ist jedoch derzeit eine von vielen möglichen Antworten und mit einigen Kontroversen verbunden. Schiefergas kann kaum als Neuheit betrachtet werden. Die Bildung aus biogenen Quellen, vor allem aus den Sedimenten wirbelloser Tiere, begann vor Millionen von Jahren bei hohen Temperaturen und Drücken. Und als Gas ruht eine Mischung von Kohlenwasserstoffen, die in Gesteinen hauptsächlich Schieferursprungs dispergiert und eingeschlossen sind, seit dem Untergrund. Seine Zusammensetzung entspricht im Wesentlichen der von gewöhnlichem Erdgas.
Der Unterschied liegt hauptsächlich in der Art der Lagerung. Es befindet sich nicht in einer unterirdischen Tasche oder Ausbuchtung, sondern ist direkt eingeschlossen und durch Felsen gebunden. Es ist sowohl sein Behälter als auch seine Verpackung.
Die seit Anfang des 19. Jahrhunderts andauernden Ausbeutungsversuche können nicht als außergewöhnlich bezeichnet werden. Mit mehr oder weniger Erfolg, denn die Förderung von Schiefergas ist ganz anders, als wir es von Erdgas gewohnt sind. Wir suchen nicht nach einer unterirdischen Blase (normalerweise begleitet von Lagerstätten von Steinkohle und Öl in Erdgas), die wir mit einem riesigen Strohhalm injizieren und aufsaugen würden. Und die, erschöpft, leer, hohl bleiben würde. Stattdessen versuchen wir, einen geeigneten Schieferuntergrund zu finden, in dem das Gas gebunden wird.
Diese gasbetriebenen Schieferformationen, die tief unter der Erde verborgen sind, sind dann versucht, zu zerbrechen und zu brechen, um Gas freizusetzen. Die aufgerufene Methode Hydraulisches Fracking. Oder mit einem Wort – Hydraulic Fracturing. Weil wir damit Brüche machen. Also Brüche statt Brüche.
So ein heimisches Fracking
Letztendlich bleibt die Schiefergaslagerstätte, sobald sie abgebaut ist, hinsichtlich Volumen oder Masse „im Wesentlichen“ gleich wie vor Beginn der Ausbeutung. Es wird noch eine dicke Schieferschicht geben. Nur durch Mining geknackt. Es ist nicht etwas, das wir sehen können, aber es ist etwas, das wir fühlen können. Wie? Dazu muss man mindestens einen vereinfachten Bruchmechanismus verstehen.
Zuerst muss man eine Lagerstätte finden, was wir heute mit mikroseismischen Messungen tun können. Sagen wir kleine kontrollierte Erdbeben, die uns auslesen können, was sich unter der Erde befindet. Als Sonar nur in der festen Umgebung der Erdkruste. Wenn eine vielversprechende Lagerstätte gefunden wird, sind Bohrungen erforderlich. Und nicht wirklich flach: Der Durchmesser variiert zwischen der vertikalen Tiefe der Bohrlöcher 2-3 Kilometer, es kann auch 5 sein. In dieser Grenztiefe, bereits im Keller von starren und kompakten Schiefern, beginnt dann das Drehen zur Seite zu bohren. Noch eine Meile oder zwei. Das Bohrloch ist in Form eines perforierten Rohres verstärkt und an Stellen des Seitenabzweiges perforiert. Wie eine Gießkanne.
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Wieso den? Damit das Wasser, das wir bei der Extraktion austreiben, unter Druck fließen kann. Der Druck des im Profil des gesamten unterirdischen Astes austretenden Wassers wirkt dann auf den Schiefergrund und sorgt für dessen Aufbrechen. Es wird kein durchgehendes Gesteinsmassiv mehr sein, sondern ein Netzwerk aus Rissen und Spalten. Wenn wir dieses Wasser dann ablassen, erhalten wir die Kohlenwasserstoffkomponenten, aus denen Schiefergas besteht. Tatsächlich kann Gas spontan aus dem gerissenen Gestein entweichen und an der Spitze des Rohrs zurückgewonnen werden. Es klingt nicht einfach, direkt oder einfach, weil es einfach nicht einfach, direkt und einfach ist.
Neue Akteure auf dem Erdgasmarkt
Die erste verdauliche und wesentliche Information ist, dass die globale Verteilung potenzieller und nachgewiesener Schiefergasvorkommen herkömmliche Erdgas-, Öl- oder Kohlevorkommen nicht reproduziert. In Europa schneiden beispielsweise Frankreich und Deutschland beim Schiefergas sehr gut ab. Die afrikanische Nummer eins ist Algerien (gefolgt von Südafrika), während Argentinien und Brasilien mehr als anständige Bestände in Südamerika haben. China, die Vereinigten Staaten und Kanada verfügen über riesige Vorkommen im Inland.
Die Landkarte der Länder mit Schiefergas unterscheidet sich einfach stark von der Landkarte der Länder mit konventionellem Öl und Gas. Warum ist das so wichtig? Die derzeitige Verteilung von Schiefergas könnte Anlass zu einer neuen unabhängigen Energiepolitik geben. Aus diesem Grund begannen die Amerikaner beispielsweise 2011 mit der intensiven Förderung von Schiefergas im eigenen Land, um Erdgas nicht aus der „politisch instabilen Zone“ der arabischen Halbinsel importieren zu müssen. Ebenso ist die EU immer auf der Suche nach Schiefergas, da es uns von unserer ungesunden Abhängigkeit von russischem Erdgas befreien könnte.
Warum ist Fracking ein Problem?
Das erste Problem hängt mit der Lage des Standorts zusammen, der mehrere Kilometer tief sein kann, sogar unterhalb des besiedelten Gebiets. Die Menschen mögen es nicht, wenn sich irgendwo unter ihren Füßen geologische Dramen abspielen und Gesteinsschichten in Stücke reißen und zerschmettern. Hydraulic Fracturing könnte Einbrüche und Erdrutsche seltsam aussehen lassen. Nicht zu vergessen – materiell geht nichts aus dem Keller verloren. Berichte, dass dies Auswirkungen auf die Vermittlung eines erhöhten Erdbebenrisikos haben könnte, die sich leichter durch unverdichteten Untergrund ausbreiten, sind jedoch nicht mehr so unwahrscheinlich. Konkret studieren und studieren sie diese Episoden in den Vereinigten Staaten im Detail.
Ein weiteres großes Konfliktfeld ist die Sauberkeit und der Wasserverbrauch. Es wird innerhalb von Brunnen in Volumen herum gepumpt 10-20 Millionen Liter pro Brunnen. Und selbst wenn es erschöpft und gesammelt ist, ist es kein Wasser mehr wie zuvor. Damit das Fracking möglichst effizient ablaufen kann, wird das unter Druck getriebene Wasser mit Säuren angereichert, die Verunreinigungen und Mineralien lösen; Substanzen, die die Reibung verringern und das Eindringen und Sammeln von Gasen erleichtern, sowie Desinfektionsmittel, die Bakterien abtöten. Und auch verschiedene abrasive Komponenten.
Wenn es aufgebraucht ist, ist die gewonnene Flüssigkeit immer noch zu 90% reines Wasser, aber bereits stark verschmutzt, reicher an Salzen, Schwermetallen und oft aufgrund der Eigenschaften des Untergrunds sogar leicht radioaktiv. Und mit ihr? Es kann entweder in riesigen Oberflächentanks gesammelt, industriell gereinigt oder am Brunnen wiederverwendet werden.
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Die ersten beiden Lösungen sind kostspielig, die dritte kompliziert in ihren Folgen. Wiederholter Gebrauch bedeutet, dass das Wasser etwas schmutziger und radioaktiver wird. Das verzögert die Lösung. Befürchtungen, dass Fracking die Bergbauregion ausbeuten könnte, sind im europäischen Kontext unwahrscheinlich. Der Wasserverbrauch ist vergleichbar mit einer normalen Fabrik. Das Risiko, dass verunreinigtes Wasser beispielsweise aus einem Riss in einem senkrechten Rohr in das unterirdische Reservoir eindringt, hat jedoch durchaus realistische Konturen. Ob Schadstoffe direkt aus der Schieferlagerstätte in das Grundwasserreservoir entweichen könnten, sozusagen bis in den Keller, ist im Vorfeld schwer abzuschätzen.
Wenn es in 4-5 Kilometern und hartem Gestein zu Rissen kommt, ist das unwahrscheinlich. Aber wann wird der Abbau in flacheren Horizonten stattfinden? Schwer zu sagen. Die Folgen eines solchen Ausfalls könnten jedoch weitreichend und drastisch sein und sich sehr stark auf die gesamte Region, die Trinkwasserquellen und die Landwirtschaft auswirken.
Es ist immer noch nur Erdgas
Die Antwort auf die Frage, ob die Schiefergasförderung rentabel ist, muss jeder Staat selbst finden. Die Investition in die Praxis der Einführung der Hydrofracturing-Technologie ist beträchtlich. Die Vereinigten Staaten sind bereits klar: Schiefergas machte im Jahr 2000 1 % des gesamten verarbeiteten Erdgases aus. Heute halten sie bereits 40 % der Anteile und ihr Anteil wächst weiter. In Kanada ist der Trend ähnlich. Andererseits Deutschland, das über mehr als anständige Reserven verfügt, hat beschlossen, den Abbau zum Schutz der Umwelt nicht zuzulassen. Aber vielleicht wird er angesichts der anhaltenden Kriegsereignisse in der Ukraine seine Entscheidung überdenken.
Und was bedeutet die Schiefergasförderung für das Klima der Erde? Auf einer gut etablierten Ebene ist Schiefergas eine fossile und nicht erneuerbare Energiequelle. Es ist nur „ein weiteres“ Erdgas, das zur globalen Erwärmung beiträgt. Es ist oft nur in anderen Ländern als denen mit herkömmlichem Erdgas verfügbar.
Für Schiefergasemissionen sind die Aussichten noch weniger rosig. Tatsächlich sind mit Bohrungen und hydraulischem Fracking erhebliche Emissionen verbunden. Nicht so viel Kohlenstoff wie Methan. Und Methan zersetzt sich in der Atmosphäre schneller, über einen Zehnjahreshorizont heizt es sich 105-mal stärker auf als Kohlendioxid.
Schiefergas, das durch Fracking gewonnen wird, hat daher sicherlich das Potenzial, bestehende Lieferketten und die Energiepolitik vieler Länder auf der ganzen Welt neu zu gestalten. Aber er hat keine Antwort auf den Kampf gegen den Klimawandel.
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