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Gas-Fieber

Was ist Schiefergas und welche Folgen hat seine Förderung? Diese Fragen will Lech Kowalski in seinem Dokumentarfilm klären.

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Was ist Schiefergas und welche Folgen hat seine Förderung? Diese Fragen will Lech Kowalski in seinem Dokumentarfilm klären.

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31/01/13

Schiefergas und hydraulische Frakturierung

Schiefergas und –öl entstanden auf dieselbe Weise wie andere fossile Kohlenwasserstoffe: Vor etwas über 140 Millionen Jahren hauchten Billionen von Bakterien und anderen Mikroorganismen in sauerstoffarmen Milieus ihr Leben aus. Aus ihren sterblichen Überresten entstand ein Faulschlamm, der sich durch Druck und Wärme schließlich in leicht brennbares Erdöl oder Erdgas verwandelte.




Einige besonders mutige Kohlenwasserstoffe bahnten sich anschließend einen Weg in Hohlräume im Gestein, wo sie in einigen hundert Metern Tiefe sogenannte „Erdgasfallen“ bildeten. Der Rest war in den Poren undurchlässigerer Gesteinsschichten gefangen und verblieb daher am Ort seiner Geburt, aus diesem Grund auch „Muttergestein“ genannt.

Von der Asphaltgewinnung im antiken Persien, über die bereits der griechische Geschichtsschreiber Herodot im 5. Jahrhundert v.Chr. berichtete, bis zum zweiten Irakkrieg haben die Menschen sich damit begnügt, die oberflächennahen Kohlenwasserstoffvorkommen zu nutzen. Öl und Erdgas lagerten einst in großen Mengen in den bereits erwähnten Fallen, und man brauchte nur ein wenige hundert Meter tiefes, senkrechtes Loch zu bohren und ein Förderrohr einzuführen, durch das die kostbaren Rohstoffe an die Oberfläche sprudelten.

Doch die Nutzung der in der Tiefe eingeschlossenen Brennstoffe ist weitaus schwieriger, denn das Gas (oder Öl) ist in winzigen Mengen in der Struktur des Tongesteins (umgangssprachlich Schiefer genannt) gefangen. Man muss sich ein solches Vorkommen also nicht wie einen prall gefüllten Ballon weniger als 600 Meter unter der Erdoberfläche vorstellen, sondern wie einen hunderte von Quadratkilometern großen Schwamm, in dessen unzähligen Poren der Schatz in über 2000 Meter Tiefe verborgen liegt. Jede Pore eines solchen Schwamms einzeln mit einem Rohr zu leeren wäre äußerst umständlich und vor allem nicht sehr rentabel.

Also geht man anders vor: Zur maximalen Ausbeutung der langgestreckten Schiefergasvorkommen hat die US-Bohrfirma Halliburton zwei industrielle Techniken aus dem Bereich der konventionellen Erdöl- und Erdgasförderung kombiniert, nämlich die hydraulische Frakturierung (Fracking) und das Horizontalbohren. Beim Fracking werden große Wassermengen mit chemischen Zusätzen unter hohem Druck (ca. 600 bar) in das Trägergestein gepresst. Das Wasser dringt in Risse ein (die u.U. zuvor durch kleine Sprengungen erzeugt wurden) und weitet diese, um das darin eingeschlossene Gas freizusetzen. Da die Schieferschichten jedoch nicht sehr dick sind, wäre eine große Zahl vertikaler Bohrungen erforderlich, um sie optimal zu nutzen. Um nicht alle 100 Meter bohren zu müssen, greift die Firma Halliburton  auf die Horizontalbohrtechnik zurück: In rund 1000 Metern Tiefe wird der Bohrkopf gedreht und bohrt in waagerechter Richtung weiter, um das in der Schicht eingeschlossene Gas oder Öl über deren gesamte Länge freizusetzen.



Diese Verfahren sind kostspielig und wenig rentabel, da sie nicht kontinuierlich nutzbar sind. Am Standort einer Schiefergasbohrung kann weder eine Pipeline noch eine Wasserleitung verlegt werden; auch Baustoffe und Chemikalien müssen per LKW transportiert werden.

Die leicht zu nutzenden konventionellen Brennstoffvorkommen wurde im Lauf der Zeit weitgehend erschöpft, um den stetig wachsenden Bedarf der Industrie- und Schwellenländer zu decken. Heute sind diese Rohstoffe nur noch in geringerer Menge und in größerer Tiefe zu finden, was zu einem Anstieg der Öl- und Gaspreise geführt hat, damit sich die Gewinnung trotz aufwändigerer und kostspieligerer Fördertechniken für die Industrie lohnt. Oft wird jedoch vergessen, dass nicht nur die Ölmultis vermehrt in neue Technologien investieren müssen: Auch die Umwelt zahlt dafür einen hohen Preis.

Eines der Hauptargumente der Befürworter der Schiefergasförderung ist die „günstige Kohlenstoffbilanz“ dieser Energiequelle. Dabei wird allerdings leicht die Menge an Treibhausgasen außer Acht gelassen, die bei der Förderung entsteht: Nicht nur die LKWs, die das benötigte Material heranschaffen, stoßen Schadstoffe aus, jede Fracking-Anlage hat überdies einen oder mehrere „Abscheider“, eine Art vertikaler Tank, in denen das Rückflusswasser vom Gas getrennt wird und die unsichtbare Wolken bestehend aus CO2, Schwefeldioxid, Methan usw. in die Luft blasen. Anschließend fließt das Abwasser in Verdunstungsbecken, aus denen die Dämpfe der chemischen Fracking-Zusätze entweichen. Beim bloßen Gedanken an den dabei entstehenden „Cocktail“ kann einem schwindelig werden!  

Wie bei jedem chemischen Prozess kommt es auch bei der hydraulischen Frakturierung vor allem auf Art und Menge der „Zutaten“ an. Es gibt natürlich verschiedene „Rezepte“, denen jedoch stets eins gemein ist: Beim Fracking werden riesige Wassermengen verbraucht.   Für jeden Vorgang benötigt man 7.500 bis 15.000 m3 Wasser, also rund das 50- bis 100fache des durchschnittlichen Jahresverbrauchs eines deutschen Haushalts (ca.120 m3 für drei Personen). Hinzu kommt, dass die Frakturierung für jede Bohrung mindestens sechsmal, bei besonders ergiebigen Gasvorkommen sogar bis zu 12 oder 15 Mal ausgeführt wird. Berücksichtigt man, dass pro Quadratkilometer drei bis vier Bohrungen erforderlich sind, um eine Gesteinsschicht optimal zu nutzen, dann summiert sich das sehr schnell. Problematisch ist dabei vor allem, dass ein Teil dieser riesigen Wassermengen (20 bis 70 %) auf dem Grunde der Bohrlöcher stagniert und dass die Mischung, mit der das Gas oder Öl zutage gefördert wird, mitunter nicht korrekt entsorgt werden kann:  Im amerikanischen Bundesstaat Pennsylvania liegt nach Aussage der Umweltbehörde EPA in diesem Wasser die Radioaktivität bisweilen 50 bis mehrere tausend Mal über den in den USA zulässigen Grenzwerten. Die Geologin Violaine Sauter vom Pariser Museum für Naturgeschichte zeigt sich darüber nicht überrascht: Tief im Boden werden durch das Wasser und die Chemikalien inerte Substanzen aktiviert, die zur Kontaminierung der (ohnehin bereits stark verschmutzten) Fracking-Flüssigkeit mit Uran und Radium führen.

Damit die Risse im Gestein sich nicht wieder schließen, wird das Wasser mit Sand gemischt; ferner soll eine ganze Reihe von Chemikalien die Frakturierung erleichtern, darunter Korrosionsschutzmittel für die Rohre, Biozide gegen die Ablagerung von Bakterien in den Rissen und Tenside zur Verringerung der Oberflächenspannung des Wassers. Zur Verhinderung unerwünschter Nebenwirkung werden weitere Stoffe hinzugefügt, so dass die fertige Mischung über 100 „Zutaten“ enthalten kann.

Erstellt: Thu Jan 17 12:00:00 CET 2013
Letzte Änderung: Thu Jan 31 18:51:27 CET 2013