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]
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)
Der Bundestag lehnte am 28. April 2016 ein Verbot der Fracking-Technologie zur Förderung unkonventioneller Erdgasvorkommen ab. Von den Grünen stand ein Gesetzentwurf zur Abstimmung, von den Linken ein Antrag, der die Bundesregierung zum Entwurf eines entsprechenden Gesetzes aufforderte.
Das GFZ beteiligt sich im Projekt SUGAR-III an TP1 'Geophysikalische Exploration und Datenauswertung' sowieTP3 'Erdgasproduktion aus Gashydraten'. Ein Ziel in TP1 ist die Ausstattung des am GFZ vorhandenen Reservoirsimulators (LARS) mit einer seismischen Tomografie (SWT). LARS ist einer der wenigen großmaßstäblichen (425 l) Druckbehälter, in denen Bildung und Abbau von Gashydraten in Sedimentpaketen simuliert werden können. Mit der seismischen Tomografie kann die Geschwindigkeit von Schallwellen im Raum hochauflösend detektiert werden. Sie ändert sich u.a. in Abhängigkeit vom Gashydratgehalt, wobei die genaue Funktion nur unzureichend bekannt ist. Ziel ist es, die benötigten Parameter zur Klärung des Zusammenhangs zu bestimmen. Dies ist für den Erfolg seismischer Methoden bei Exploration/Exploitation von Gashydraten und in Modellen zur Hydratquantifizierung (Entwicklung in TP1) von großer Bedeutung. Die Ziele in TP3 sind der Bau einer 'mechanical test unit' (MTU) für den Einsatz in LARS und die Bestimmung der Scher- und Zugfestigkeit von hydratführenden Sedimenten mit dieser MTU. Die Kenntnisse dieser mechanischen Eigenschaften sind eine notwendige Voraussetzung für die sichere Erschließung von Gashydraten sowie der sicheren Nutzung der Kontinentalhänge. Im Projekt wird sowohl die SWT als auch die MTU speziell für den Einsatz in die Hochdruckapparatur (LARS) konstruiert, gebaut und getestet, bevor in Anlehnung an die Vorgaben der Projektpartner die Versuche durchgeführt werden.
Das Vorhaben trägt inhaltlich zu den Teilprojekten 1 und 3 des Verbundprojektes SUGAR-III, bestehend aus dem beim BMBF angesiedelten Teil A und dem beim BMWi angesiedelten Teil B, bei. Die Arbeiten zielen dabei zum einen auf den Wissens- und Technologietransfer zu den Industriepartnern in den jeweiligen Teilprojekten, zum anderen werden die Gashydrat-Vorkommen im Paläo-Donaudelta erschlossen, um einen europäischen Feldtest zum Gashydratabbau vorzubereiten und mögliche Risiken einschätzen und bewerten zu können. Hierzu werden sowohl die seismischen und elektromagnetischen Vermessungen (Expeditionen MSM34 + 35) des Donautiefseefächers ausgewertet als auch numerische Simulationen zur Entstehung und räumlichen Verteilung der Gashydrate vorgenommen. Im letzten Projektjahr ist dann die Erbohrung der Vorkommen mit MeBo200 an ausgewählten Lokationen geplant. In Laborexperimenten wird das geomechanische Verhalten der Gashydrat-Sedimente unter verschiedenen Abbautechniken untersucht und Lösungsansätze für das Problem der Sandproduktion gesucht.
Die Studie dient der Erforschung und Abschätzung des Erdgaspotenzials aus dichten Tongesteinen (Schiefergas) in Deutschland. Die BGR hat im Mai 2012 einen Zwischenbericht mit ersten noch vorläufigen Zahlen veröffentlicht. Die Abschätzung basiert auf der Auswertung von drei überregional verbreiteten Tongesteinsformationen und liefert im Wesentlichen eine Größenordnung des zu erwartenden Potenzials. Die möglichen Umweltauswirkungen der Schiefergas-Erschließung stehen derzeit in der öffentlichen Diskussion. Der Bericht enthält Erläuterungen zur technischen Ausführung einer Bohrung, die Ausbreitung hydraulischer Risse (Fracking) und deren Rolle bei seismischen Ereignissen. Weiterhin werden Aspekte zum Wasserbedarf und -entsorgung sowie Informationen zu Grundwasser und Fracking-Flüssigkeiten dargestellt. Schiefergas wird inzwischen weltweit als bedeutende Erdgasressource angesehen. Auslöser hierfür war die Erschließung zahlreicher Schiefergas-Vorkommen in Nordamerika, wodurch die USA ihren Erdgasbedarf mittlerweile vollständig aus eigenen Quellen decken kann. Deutschland hingegen versorgt sich zu über 80 % aus Importen mit Erdgas. Für die kommenden Jahrzehnte wird Erdgas als Brücke zu der für die Zukunft angestrebten Deckung eines Großteils des Energiebedarfs durch erneuerbare Energien eine große Bedeutung zugesprochen. Die besondere Rolle von Erdgas ergibt sich dabei aus seiner flexiblen und vielfältigen Anwendbarkeit in der Strom- und Wärmegewinnung und durch die im Vergleich zu Erdöl und Kohle geringen CO2-Emission. Aufgrund der fortschreitenden Erschöpfung der konventionellen heimischen Erdgas-Lagerstätten kann daher mit einem weiteren Anstieg der Erdgasimporte gerechnet werden. In Deutschland könnten erhebliche, bislang ungenutzte Potenziale in nicht-konventionellen Erdgasvorkommen existieren. Bislang liegen allerdings keine belastbaren Informationen zum tatsächlichen Rohstoffpotenzial von Schiefergas in Deutschland vor. Vor diesem Hintergrund hat die BGR das Projekt 'NiKo' initiiert. Primäres Ziel dieses Vorhabens ist zunächst die Erfassung des heimischen Nutzungspotenzials von Erdgas aus Tonsteinen. In einem zweiten Schritt soll auch das Potenzial von Erdöl aus Tonsteinen ermittelt werden.
We examine the water-related environmental impacts and the risks for human health and the environment that could potentially be caused by hydraulic fracturing (fracking) during exploration and exploitation of unconventional natural gas reservoirs in Germany. This study covers both scientific-technical aspects and the existing mining and environmental regulations. Both were analyzed with respect to consistency, differences and current gaps of knowledge and lack of relevant information. Veröffentlicht in Texte | 83/2013.
Bei petrothermaler Geothermie sind im Vergleich zu hydrothermaler Geothermie spezielle Techniken nötig, um die natürlich vorhandene Erdwärme nutzbar zu machen. Sind mit dem Einsatz dieser Methoden Risiken für die Umwelt verbunden? Diese Frage beantwortet erstmals ein Gutachten, das die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) für das Umweltbundesamt (UBA) erstellt hat. Mit den Schwerpunkten Grundwasserschutz und induzierte Seismizität sowie der besonderen Beachtung der Reservoirerschließung untersucht das wissenschaftliche Gutachten die Bereiche, bei denen in der tiefen Geothermie die größten Risiken vermutet werden. Vor allem in der Erschließungsphase bestehen Abweichungen zwischen petrothermaler Geothermie und der konventionellen, hydrothermalen Geothermie, die in der folgenden Betriebsphase jedoch wieder nach demselben Prinzip mit einem Wasserkreislauf Wärmeenergie aus dem Untergrund gewinnen. Herausgefunden haben die BGR-Forscher, dass Unterschiede bei der Bewertung der Umweltauswirkungen im Vergleich zur Anwendung ähnlicher Erschließungsmethoden bei der Förderung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten bestehen. Dies hatte das UBA in einer Reihe von Forschungsvorhaben untersuchen lassen.
Gemeinsame Pressemitteilung des Umweltbundesamtes (UBA) und des Bundesumweltministeriums (BMU) Neues Gutachten: Keine Erdgasbohrungen in Trinkwasserschutzgebieten Die Fracking-Technologie, mit der Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten gefördert wird, kann zu Verunreinigungen im Grundwasser führen. Besorgnisse und Unsicherheiten bestehen besonders wegen des Chemikalieneinsatzes und der Entsorgung des anfallenden Abwassers, dem so genannten Flowback. Zu diesem Schluss kommt ein aktuelles Gutachten für das Bundesumweltministerium und das Umweltbundesamt, das heute in Berlin von Bundesumweltminister Peter Altmaier und dem Präsidenten des Umweltbundesamtes, Jochen Flasbarth, vorgestellt wurde. Zwar soll Fracking an sich nicht verboten werden. Aufgrund der gegenwärtigen Erkenntnislücken und der ökologischen Risiken empfiehlt das Gutachten aber strenge Auflagen für den Einsatz der Technologie sowie ein schrittweises Vorgehen. Die Gutachter plädieren unter anderem für ein Verbot von Erdgas-Fracking in Trinkwasser- und Heilquellenschutzgebieten. Bundesumweltminister Peter Altmaier begrüßt das Gutachten: „Die Ergebnisse und Empfehlungen des Gutachtens bringen uns in der Diskussion um Fracking ein großes Stück voran. Die Risiken für das Grundwasser sind klar benannt. Bevor Fracking zum Einsatz kommt, müssen sämtliche Bedenken ausgeräumt sein.“ Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes: „Den Vorschlag, eine obligatorische Umweltverträglichkeitsprüfung einzuführen, halte ich für besonders wichtig. Unsere Trinkwasserressourcen dürfen wir nicht gefährden“. Beide sprechen sich für eine umfassende Beteiligung der Öffentlichkeit aus. Bei der Erdgasförderung aus unkonventionellen Lagerstätten, zum Beispiel Kohleflözgas, können mehrere tausend Tonnen zum Teil gefährlicher, giftiger, gesundheits- und umweltgefährdender Chemikalien pro km² Fläche zum Einsatz kommen. Diese werden in einer so genannten Stützmittelflüssigkeit dazu eingesetzt, um erdgashaltiges Gestein aufzubrechen. Die derzeit vorliegenden Fakten reichten nicht aus, um mögliche Risiken abschließend bewerten zu können. Um die konkreten Auswirkungen bei der Gewinnung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten in Deutschland benennen zu können, fehlte es an wissenschaftlich fundierten Kenntnissen. Dies gilt insbesondere für potentielle Auswirkungen auf das Grundwasser. Eine interdisziplinäre Gruppe von Gutachtern hat nun die Risiken von Fracking mit besonderem Blick auf das Grundwasser untersucht. Die Gutachter raten davon ab, Fracking derzeit großflächig zur Erschließung unkonventioneller Erdgasvorkommen in Deutschland einzusetzen. Da es nach wie vor an vielen Daten zu den Lagerstätten, den Auswirkungen von Bohrungen sowie den eingesetzten Chemikalien mangelt, empfehlen sie stattdessen im Rahmen von behördlich und wissenschaftlich eng begleiteten Einzelvorhaben schrittweises vorzugehen. Weitgehende Transparenz fordern die Gutachter beim Einsatz von Chemikalien. Über deren Menge und Eigenschaften sollten vollständige Information vorliegen. Das gilt im Besonderen für ihr human- und ökotoxikologisches Gefährdungspotenzial. Zudem sollte geklärt werden, ob die Möglichkeit besteht, besorgniserregende Stoffe zu ersetzen. Insofern relevante Daten zu den beim Fracking eingesetzten Stoffen fehlen, kann nach Ansicht der Gutachter auch keine Genehmigung erteilt werden. Das Gutachten schlägt weiterhin mehrere Änderungen im Berg- und Verwaltungsrecht vor. Demnach soll es für jede Erdgasbohrung mit Einsatz der Frackingtechnologie eine Umweltverträglichkeitsprüfung geben. Ziel ist es, die Beteiligungsrechte der Betroffenen und der Öffentlichkeit zu stärken. Um den Schutz der Gewässer zu gewährleisten raten die Gutachter, das Bergrecht so zu ändern, dass die wasserrechtlichen Prüfungen unter Federführung einer dem Umweltministerium unterstehenden Umweltbehörde erfolgen. Die umwelt- und sicherheitsrechtliche Genehmigung und Überwachung bergbaulicher Vorhaben sollte zudem dem Geschäftsbereich der Umweltministerien zugeordnet werden, um einen effizienten Umweltschutz durch eine funktionale und organisatorische Trennung vom Wirtschaftsressort zu gewährleisten. „Die Vorschläge werden nun intensiv zu prüfen und mit den Beteiligten zu diskutieren sein. Ich bin zuversichtlich, dass wir eine für Alle akzeptable Lösung der Fracking-Problematik finden werden“ so Bundesumweltminister Peter Altmaier.
Die vorliegende Studie untersucht die wasserbezogenen Umweltauswirkungen und Risiken für Mensch und Umwelt, die mit dem Einsatz der Fracking-Technologie (hydraulische Stimulation) im Rahmen der Erkundung und Gewinnung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten verbunden sein können. Die Studie befasst sich mit den naturwissenschaftlich-technischen Sachverhalten und den bestehenden berg- und umweltrechtlichen Bestimmungen. Alle Aspekte wurden im Hinblick auf die gemeinsamen Schnittmengen, Differenzen sowie Wissens- und Informationsdefizite analysiert. Veröffentlicht in Texte | 61/2012.
| Origin | Count |
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