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]
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 Projekt "Projekt GH: SUGAR_III - Submarine Gashydrat Ressourcen; Verbund: SUGAR_III_B: Exploration einer Feldtest-Lokation und geomechanischen Verhalten bei Gashydratabbau, Vorhaben: SEDIMENTeilprojekt ARAMETER: Bau einer seismischen Tomografie für den Reservoirsimulator zur Bestimmung der Abhängigkeit der Wellengeschwindigkeit" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum.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 Projekt "Vorhaben: SEDIMENTeilprojekt ARAMETER: Bau einer seismischen Tomografie für den Reservoirsimulator zur Bestimmung der Abhängigkeit der Wellengeschwindigkeit^Projekt GH: SUGAR_III - Submarine Gashydrat Ressourcen; Verbund: SUGAR_III_B: Exploration einer Feldtest-Lokation und geomechanischen Verhalten bei Gashydratabbau, Leitantrag; Vorhaben: FELDTEST: Charakterisierung der Gashydratvorkommen im Donau-Tiefseefächer" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR).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.
Das Projekt "Abschätzung des Erdgaspotenzials aus dichten Tongesteinen (Schiefergas) in Deutschland" wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe.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.
Von unkonventionellen Kohlenwasserstofflagerstätten spricht man, wenn Kohlenwasserstoffe nicht wie bislang üblich aus im Regelfall gut durchlässigen Speichergesteinen in Fallenstrukturen gefördert werden können. Seit den neunziger Jahren des letzten Jahrhunderts hat die Förderung aus unkonventionellen Lagerstätten insbesondere in den USA zu einem Boom in der Erdgasproduktion geführt. Hierzu zählen Kohlenwasserstoffe, die in den winzigen Poren ihrer Bildungs- und Trägergesteine, den sogenannten Muttergesteinen, verblieben sind. Es handelt sich um sehr schlecht durchlässige Tongesteine, aus denen eine Förderung nur über eine künstliche Herstellung von Durchlässigkeiten erfolgen kann. Die Vorkommen werden als Schiefergaslagerstätten (engl. „shale gas“) bezeichnet. Durch Einpressen von großen Wassermengen unter hohem Druck und unter Einsatz von Stützmitteln wie Sand und Chemikalien zur Konditionierung benötigter physikalischer, chemischer und biologischer Eigenschaften des Wassers werden die Reservoirgesteine hydraulisch aufgebrochen. Der Vorgang wird als „hydraulic fracturing“, kurz „Fracking“, bezeichnet. Zu den unkonventionellen Kohlenwasserstofflagerstätten zählt auch Kohleflözgas (eng. „coalbed methane“). Das Methan, das in Kohleflözen vorhanden ist, kann über Bohrungen frei gesetzt werden. Es entstand entweder durch mikrobielle Umwandlungsprozesse oder wie Schiefergas über einen thermischen Prozess als Resultat zunehmender Drücke und Temperaturen infolge mächtiger Überdeckung. In wassergesättigten Kohlenflözen verbleibt das Methan meist durch den natürlichen hydrostratischen Druck und entweicht erst, wenn dieser durch Förderung herabgesetzt wird. Als unkonventionelle Lagerstätten werden oft auch die sogenannten Tight-Gas-Lagerstätten bezeichnet. Es handelt sich um schlecht durchlässige Sand-oder Kalksteine, in die wie bei konventionellen Kohlenwasserstofflagerstätten Erdgas aus Muttergesteinen migriert ist. Eine Erdgasförderung ist auch hier nur nach künstlicher Erhöhung der Durchlässigkeiten durch Fracking möglich. Nach Darstellung der staatlichen geologischen Dienste Deutschlands findet die Gewinnung von Kohlenwasserstoffen aus Tight Gas-Lagerstätten in Deutschland (vornehmlich im Norddeutschen Becken) bereits seit vier Jahrzehnten mithilfe von bisher etwa 300 Einzel-Fracs statt. Da bei diesen Vorhaben umfangreiche Erfahrungen vorliegen, rechnen die SGD die Tight-Gas Lagerstätten nicht zu den unkonventionellen Kohlenwasserstofflagerstätten. Nähere Erläuterungen zu unkonventionellen Kohlenwasserstofflagerstätten, zu Fracking und zu den Risiken können Gutachten und Studien unter den Links entnommen werden. Anfang 2012 stellte die Firma BNK Deutschland GmbH, Frankfurt am Main, einen Antrag beim zuständigen Regierungspräsidium Darmstadt auf eine Aufsuchungserlaubnis für Kohlenwasserstoffe im Feld „Adler South“. Das Feld bedeckt ein großes Gebiet von Nordhessen und hat eine Fläche von 5.212 km². Als Ziel der Aufsuchung wurden Schiefergasvorkommen in Tonsteinen des Karbons und des Zechsteins genannt. Daraufhin wurde das HLUG vom Hessischen Umweltministerium beauftragt, die drei in Deutschland erarbeiteten Gutachten zu den Umweltauswirkungen der Aufsuchung und Erschließung sogenannter unkonventioneller Kohlenwasserstofflagerstätten auszuwerten. Hierbei sollten unter Berücksichtigung der regionalen Gegebenheiten in Hessen im Hinblick auf die im vorliegenden Antrag der BNK Deutschland GmbH beschriebenen geplanten Aufsuchungstätigkeiten Handlungsempfehlungen aus geologischer und hydrogeologischer Sicht unterbreitet werden. Das Gutachten wurde durch den Präsidenten des HLUG dem Umweltausschuss des Landtages vorgestellt. Die Kurz- und Langfassung dieses Gutachtens stehen unter den nachfolgenden Links: Download Kurzfassung , Download Langfassung des HLUG-Gutachtens Im Juni 2013 wurde der Aufsuchungsantrag auf unkonventionelle Kohlenwasserstoffe in Nordhessen durch die zuständige Bergbehörde des Regierungspräsidiums Darmstadt abgelehnt. Vortrag "Geologische und hydrogeologische Bewertung zur geplanten Aufsuchung nichtkonventioneller Kohlenwasserstofflagerstätten in Hessen" GeoFrankfurt 2014 Dr. Sven Rumohr Tel.: 0611 - 6939 727 Dr. Wolfgang Liedmann Tel.: 0611- 6939 914 BGR: NiKo- Erdöl und Erdgas aus Tonsteinen - Potenziale für Deutschland UBA: „Umweltauswirkungen von Fracking bei der Aufsuchung und Gewinnung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten (2012) UBA: „Umweltauswirkungen von Fracking bei der Aufsuchung und Gewinnung von Erdgas insbesondere aus Schiefergaslagerstätten Teil 2 (2014) „Fracking in unkonventionellen Erdgas-Lagerstätten in NRW“ (2012) „Risikostudie Fracking“ (2012) Expertenkreis Informations- und Dialogprozess ExxonMobil Production Deutschland GmbH Stellungnahme der Staatlichen Geologischen Dienste Deutschlands Fracking-Stellungnahme der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
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.
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