Das Heft Nr. 23 aus der Serie „scriptum – Arbeitsergebnisse aus dem Geologischen Dienst Nordrhein-Westfalen“ behandelt die Frage nach den Potenzialen und Risiken der Gewinnung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten. Es beinhaltet eine Auswertung zahlreicher Gutachten zu diesem Thema, eine kritische Betrachtung der regionalgeologischen Erkenntnisse in Nordrhein-Westfalen und der aktuellen internationalen Literatur. Es wird die Bedeutung der in NRW möglicherweise vorhandenen unkonventionellen Erdgasvorkommen mit Blick auf die Frage der Versorgungssicherheit diskutiert. Außerdem werden die verschiedenen Vorkommen an Schiefer- und Flözgas beschrieben und es wird eine ansatzweise Mengenabschätzung der Potenziale vorgenommen. [2016. 128 S., 42 Abb., 8 Tab.; ISSN 1430-5267]
Unsere Zielsetzung in der dritten Antragsphase des SPPs besteht darin, den Transport von Methan, Wasserstoff und 3-Helium in den Plumes zu bestimmen, die den hydrothermalen Austrittstellen am Logatchev-Feld (Mittelatlantischer Rücken) zugeordnet werden. Wir (IFM-GEOMAR und IOW) beabsichtigen Tow-yo CTD Untersuchungen dieser gelösten Gase innerhalb einer Distanz von wenigen Kilometern zu diesen hydrothermalen Austrittstellen vorzunehmen. Die hierbei gewonnen Informationen werden mit Langzeit-Strömungsmessungen verknüpft, die von den Herren Fischer und Visbek (IFM-GEOMAR) durchgeführt werden. Die genannten Tow-yo CTD Untersuchungen werden zu Beginn und Ende der Langzeit-Strömungsmessungen erfolgen, d.h. auf der F/S MERIAN Fahrt 06/2 und 10/3. Diese Beprobungsstrategie ermöglicht es, die Ergebnisse der Kurzzeitaufnahmen aus der Ermittlung der Gasverteilung mit denen der Zeitreihenaufzeichnungen der Stömungsmessungen zu verknüpfen. Des Weiteren werden über eine Strecke von 100 km mit dem CTD-Rosettensystem Wasserproben entlang der Rückenachse genommen, welche an der Bruchzone bei 15 Grad 20N einsetzt. Durch diese Untersuchung soll das Inventar dieser Gase in diesem Rückensegment abgeschätzt werden. Methan und Wasserstoff werden bereits während der beiden Expeditionen an Bord gemessen. Die Heliumisotopen-Analysen werden jeweils nach den Expeditionen an der Universität Bremen durchgeführt. Ein weiteres in Beziehung stehendes Ziel besteht in der Konzentrationsbestimmung des gelösten Methans und Wasserstoffs in Fluiden, die an den hydrothermalen Austrittsstellen während der Expeditionen genommen werden. Über diese Ziele hinaus werden wir mit M. Perner an kinetischen Inkubationsexperimenten arbeiten, um die Raten der Wasserstoffzehrung in Fluiden zu bestimmen, die sich aus der mikrobiellen Aktivität in hydrothermalen Lösungen ableitet.
Das Umweltbundesamt (UBA) drängt auf eine rasche Regulierung der Fracking-Technologie: „Fracking ist und bleibt eine Risikotechnologie – und braucht daher enge Leitplanken zum Schutz von Umwelt und Gesundheit. Solange sich wesentliche Risiken dieser Technologie noch nicht sicher vorhersagen und damit beherrschen lassen, sollte es in Deutschland kein Fracking zur Förderung von Schiefer- und Kohleflözgas geben.“ sagte UBA-Präsidentin Maria Krautzberger bei der Vorstellung des neuen, über 600 Seiten starken Fracking-II-Gutachtens des UBA in Berlin.
Während der letzten 5 Jahre nahm der Anteil an Erdgas aus sogenannten unkonventionellen Lagerstätten insbesondere in den Vereinigten Staaten (Pennsylvania, Texas, Ohio) deutlich zu. Der Preisverfall für Erdgas am Rohstoffmarkt wird sogar auf diese neu erschlossenen Quellen von Erdgas zurückgeführt. Zu den sogenannten unkonventionellen Erdgaslagerstätten zählen Flözgaslagerstätten (CBM - coal bed methane) und Schiefergasvorkommen (shale gas). Tight- Gas-Vorkommen nehmen eine Zwischenstellung zwischen unkonventionellen und konventionellen Erdgaslagerstätten ein. Gemeinsam ist den unkonventionellen Erdgaslagerstätten, dass das Erdgas in relativ dichten, d.h. gering permeablen Gesteinsformationen gespeichert und damit mit klassischen Methoden nicht erschließbar ist. Obwohl die Technologie der Erschließung unkonventioneller Lagerstätten vergleichbar zu der aus der traditionellen Erdgasförderung ist, muss zur Mobilisierung und Freisetzung des eingeschlossenen Gases ein deutlich erhöhter Aufwand zur Erschließung der Ressource betrieben werden. Dies beinhaltet zum einen den Einsatz der Fracking Technologie zur Erzeugung von Rissen im Lagerstättenbereich und eine hohe Zahl von Bohrungen und damit auch intensive Übertageaktivitäten. Es besteht die Sorge, dass durch Frack-Operationen Grundwasserleiter kontaminiert werden könnten. Beim Fracking werden unter sehr hohen Drucken Fluide, die u.a. verschiedene chem. Inhaltsstoffe (ca. 1 % Biozide, Polymere, Komponenten zur Unterbindung der Tonsteinquellung, Chemikalien zum Abbau der Polymere) beinhalten, in der Lagerstätte verpresst. Ferner ist zu befürchten, dass die Zahl der Havarien aufgrund der zahlreichen Transportvorgänge Übertage im Vergleich zur klassischen Erdgasförderung deutlich zunehmen könnte. Eine Anzahl von Unfällen, Umweltbeeinträchtigungen und Schäden an Infrastruktur, die mit der weltweiten Erkundung und Förderung aus unkonventionellen, aber auch konventionellen Erdgaslagerstätten in Verbindung gebracht werden, veranlassten Stellungnahmen auf Landesebene (Geol. Dienst NRW), Bundesebene (Umweltbundesamt) sowie auf europäischer Ebene. Als Reaktion darauf, aber auch auf die kontroverse, öffentliche Debatte insbesondere in den Aufsuchungsgebieten, initiierte das Unternehmen ExxonMobil einen unabhängigen und transparenten, wissenschaftlichen Informations- und Dialogprozess zur Identifikation und Bewertung möglicher Risiken für Mensch und Umwelt. Parallel zu dieser Initiative wurden sowohl durch das Land NRW als auch das Umweltbundesamt zwei weitere, eigenständige Gutachten in Auftrag gegeben. In der vorliegenden Studie der Arbeitsgruppe Risiken im Geologischen System werden Strategie und Ansätze zur Identifikation und Bewertung potentieller Kontaminationsrisiken für das Grundwasser im Zusammenhang mit Frackoperationen vorgestellt sowie die erzielten Ergebnisse und sich daraus ableitende Empfehlungen für das Münsterl. Kreidebecken und das Niedersächs. Becken vorgeschlagen. (Text gekürzt)
Treibhausgase stellen derzeit eines der größten globalen Umweltprobleme dar. Die Speicherung und langzeitige Fixierung von CO2 in geologischen Formationen ist ein möglicher Beitrag zur Minimierung des Treibhauseffekts. Die nicht-abbaubaren Kohleflöze in stillgelegten Kohlegruben zählen mit zu den attraktivsten geologischen Formationen für die Lagerung von CO2. Bei der Adsorption von CO2 an der Kohle wird gleichzeitig Methan desorbiert und freigesetzt (Enhanced Coalbed Methane - ECBM), sodass durch die Nutzung des Methans die Kosten der CO2 Sequestrierung verringert werden können. Das Ziel des Forschungsprojektes: - Entwicklung physikalisch-mathematischer Modellansätze für die CO2-Adsorption in Kohleflözen und gleichzeitige Desorption von Methan - Implementierung dieser Ansätze in den numerischen Mehrphasen-Simulator MUFTE-UG - Validierung des Modelles durch Vergleich von Laborexperimente, die von externer Link LEK (Lehrstuhl für Geologie, Geochemie und Lagerstätten des Erdöls und der Kohle) RWTH Aachen durchgeführt werden.