Schiefergas und Konsequenzen des Fracking erklärt

Schiefergas ist ein hauptsächlich aus Methan bestehendes Gas, das schon seit Jahrhunderten abgebaut wird, weswegen aber erst mit der Industrialisierung massiv die Umwelt ausgebeutet wurde. Die komplexe und teure Technik, mit der die Extraktion von Schiefergas durchgeführt wird, ist als horizontales hydraulisches Fracking bekannt. Wir erklären Ihnen, wie der gesamte Vorgang durchgeführt wird und welche Gefahren es mit sich bringt.

Was ist Schiefergas?

Shale Gas heißt es im Englischen, obwohl wir es als Schiefergas oder Schiefer kennen. Es handelt sich um eine Art von unkonventionellem Erdgas, das nicht in unterirdischen "Säcken" gespeichert wird, sondern in Blöcken aus Sedimentgestein, die aus organischem Material bestehen.

Schiefergas ist der Mineralstoff der Stunde. Die Tatsache, dass es diese Rolle des Übergangs zwischen Energiequellen wie Kohle und Öl und erneuerbaren Energien spielt, hängt mit der Entdeckung wichtiger Ablagerungen in verschiedenen Teilen des Planeten zusammen. Deswegen rückt es immer häufiger ins Rampenlicht des Energiemarktes.

Anwendungen von Schiefergas

Wie bereits erwähnt, hat Schiefergas die gleichen Eigenschaften und Nutzen wie konventionelles Erdgas. Das meiste Schiefergas wird zur Herstellung von Kraftstoffen, zur Stromerzeugung und für den industriellen und häuslichen Gebrauch verwendet.

Obwohl dieser Mineralstoff in unendlich vielen Prozessen verwendet werden kann, sollte sich jedes Land darauf konzentrieren, ihm die Verwendung zu geben, die am besten zu seinen Bedürfnissen passt.

Laut der BGR (Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe) ist die Gasproduktion aus heimischen Ressourcen seit 10 Jahren rückläufig. Die Nutzung von Schiefergasressourcen in Deutschland würde vor allem das Potenzial erretten, einen Teil des anhaltenden Rückgangs abzumildern.

Schiefergas Fracking

In letzter Zeit wird viel über eine umstrittene Methode der Schiefergasgewinnung gesprochen: Hydraulik Fracturing oder Fracking. Vereinfacht ausgedrückt, beschreibt Fracking die Gewinnung von Erdgas aus tiefen Erdschichten. Mit dieser komplexen und teuren Technik wird das Schiefergas gewonnen. Fracking oder Hydraulic Fracturing - das Verfahren, von dem sich der Name ableitet - ist eine unkonventionelle Abbaumethode, mit der fossile Brennstoffvorkommen (Erdöl und Erdgas) aus den Tiefen der Erdoberfläche gelöst werden.

So funktioniert das Schiefergas Fracking

Seit der industriellen Revolution ist unser Energieverbrauch unaufhörlich gestiegen. Der überwiegende Teil dieses Energieverbrauchs wird durch Brennstoffe wie Kohle oder Erdgas gedeckt. Die Technik des Frackings ist bereits seit den 1940er-Jahren bekannt. So funktioniert das Schiefergas Fracking Schritt für Schritt:

1. Beim Hydraulik-Fracking wird ein vertikales Loch bis zur Schieferschicht gebohrt.
2. In dieses Loch wird ein Stahlrohr gelegt, das mit einer Zementschicht versehen ist, um die Grundwasserleiter vor den später hinzugefügten chemischen Zusätzen zu schützen.
3. Sobald der Schiefer erreicht ist, wird die Bohrung horizontal durch die Schieferschicht geführt. Diese Horizontalbohrung ist im Durchschnitt eineinhalb Kilometer lang, kann aber auch bis zu 3 km lang sein.
4. Einmal in der Schieferschicht angekommen, werden mit Sprengstoff kleine Brüche verursacht. Sobald diese Brüche entstanden sind, werden stufenweise Tausende von Tonnen Wasser mit sehr hohem Druck eingespritzt, vermischt mit Sand und chemischen Zusätzen.
5. Dieses unter Druck stehende Wasser bricht das Gestein auf und setzt das Gas frei, das dann zusammen mit dem Wasser, dem Sand und den Additiven an die Oberfläche zurückkehrt (15-80 % der eingespritzten Flüssigkeit kehrt zurück).
6. Das Bohrloch wird in 8 bis 12 Stufen frakturiert, wodurch das Rohr sehr große Druckänderungen durchläuft, mit der daraus resultierenden Gefahr, dass die Zementauskleidung bricht.

Zu den verwendeten chemischen Zusätzen gehören bis zu ca. 700 Chemikalien einschließlich krebserregender und mutagener Elemente. Die Rücklaufflüssigkeit bringt auch andere Stoffe an die Oberfläche, die diese Schieferschichten enthalten können. Es ist sehr häufig, dass diese Steine Schwermetalle (Quecksilber, Blei, etc) enthalten, sowie Radium oder Uran, beides sind radioaktive Elemente die an die Oberfläche gelangen.

Die Fracking-Flüssigkeit wird in der Regel in tiefe unterirdische Schichten zurückgepumpt und dort versiegelt. Jedoch weiß niemand wirklich, wie sich das eingeschlossene Wasser in Zukunft verhalten wird, da es keine Langzeitstudien zu diesem Thema gibt.

Warum ist Fracking umstritten?

Allerdings ist Fracking auch mit einigen erheblichen Risiken verbunden. Das Hauptrisiko besteht in der Verunreinigung von Trinkwasserquellen. Beim Fracking werden nicht nur große Mengen an Frischwasser verbraucht, sondern das Wasser wird auch nachträglich verunreinigt und ist hochgiftig. Die Verunreinigung ist so stark, dass das Wasser nicht einmal in einer Kläranlage gereinigt werden kann.

Trotzdem ist durch stetig steigenden Preise für Erdgas und anderen Brennstoffen deutlich kompliziertere und teurere Methoden wie Fracking attraktiver und rentabler geworden.

Schiefergas Fracking Gefahren

Die beim Fracking verwendeten Chemikalien reichen von gefährlichen bis hin zu extrem giftigen und krebserregenden Stoffen wie Benzol oder Formylsäure. Die Unternehmen, die Fracking einsetzen, schweigen über die genaue Zusammensetzung des Chemikaliengemischs aus.

Es ist aber bekannt, dass es etwa 700 verschiedene chemische Substanzen gibt, die bei dem Verfahren eingesetzt werden können. Ein weiteres Risiko ist die Freisetzung von Treibhausgasen. Das durch Fracking gewonnene Schiefergas besteht zu einem großen Teil aus Methan, ein Treibhausgas, das 25-mal potenter ist als Kohlendioxid. Schifergas ist bei der Verbrennung weniger schädlich als Kohle.

Dennoch sind die negativen Auswirkungen von Fracking auf die Klimabilanz insgesamt größer. Zum einen erfordert das Fracking-Verfahren einen sehr hohen Energieaufwand. Zweitens sind die Bohrlöcher schnell erschöpft und es müssen viel häufiger Fracking-Bohrungen ausgeführt werden als bei klassischen Erdgasbohrungen. Außerdem gehen bei der Gewinnung etwa 3 % des Schiefergases verloren und entweichen in die Atmosphäre.

Schiefergas Fracking in den USA

Vor allem in den USA hat es einen regelrechten "Fracking-Boom" in den letzten zehn Jahren gegeben. Das liegt daran, dass die meisten konventionellen Erdgasquellen in Amerika und auf dem europäischen Kontinent erschöpft sind. Dadurch steigen die Preise für Erdgas und andere Brennstoffe stetig an. Auch wenn die Gefahr bekannt ist und theoretisch beherrscht werden könnte, ist es in den USA durch Fahrlässigkeit bereits zu Verunreinigungen gekommen.

Inzwischen wurde Fracking allein in den USA bereits mehr als eine Million Mal eingesetzt. Amerikanische Schieferölproduzenten machten die USA zum weltgrößten Ölproduzenten und förderten zu einem bestimmten Zeitpunkt 13 Millionen Barrel pro Tag, was den Vereinigten Staaten einen entscheidenden Vorteil auf dem kompetitiven globalen Energiemarkt verschaffte.

Aber ein Abwärtstrend in der Schieferölproduktion, gepaart mit der Coronavirus-Pandemie, hat die weltweite Nachfrage nach Öl zum Stillstand gebracht, was die Schieferöl-Unternehmen dazu veranlasst hat, eine Reihe von Bohrlöchern abzuschalten, von denen viele nie wieder in Betrieb genommen werden. Das historische und produktive Produktionswachstum des amerikanischen Schieferöls könnte für immer verändert worden sein

Schiefergas Fracking in Deutschland

Eine neuere Studie, die von Geologen der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe durchgeführt wurde, schätzt die deutschen Schieferölressourcen auf etwa 13 bis 164 Millionen Tonnen, und dass 0,32 Billionen und 2,03 Billionen Kubikmeter (cbm) Gas in Tiefen unter 1.000 Metern in Norddeutschland gefördert werden könnten. Es gibt außerdem Schiefergas in den Regionen Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen und Baden-Württemberg.

Trotz beträchtlicher Schiefergasvorkommen hat Deutschland derzeit ehrgeizige Pläne, den Einsatz erneuerbarer Energien im Rahmen der Energiewende zu erhöhen. Gemäß des Klimaschutzgesetzes plant Deutschland, bis 2050 mindestens 80 % seines Strombedarfs aus erneuerbaren Quellen zu decken. In der Tat gibt es in Deutschland eine große und gut organisierte Bewegung, die sich gegen Hydraulic Fracturing ausspricht.

Die Gegner des Hydraulic Fracturing in Deutschland konzentrieren sich in erster Linie auf die möglichen Umweltauswirkungen, wie z.B. die Verunreinigung des Grundwassers und erhöhte Seismizität. Mehrere Bürgerinitiativen nutzen die Website Gegen Gasbohren als Plattform, um ihren Widerstand gegen die Erschließung von Schiefergas in Deutschland zu veröffentlichen.

Was ist Schieferöl?

Schieferöl ist ein unkonventionelles Öl, das aus Ölschiefer durch Pyrolyse, Hydrierung oder thermische Auflösung gewonnen wird. Diese Prozesse wandeln die im Gestein enthaltene organische Substanz (Kerogen) in synthetisches Öl und Gas um.

Das resultierende Öl kann als Kraftstoff verwendet oder durch Zugabe von Wasserstoff und Entfernung von Verunreinigungen wie Schwefel und Stickstoff so aufbereitet werden, dass es den Spezifikationen des Materials für die Beschickung einer Raffinerie entspricht. Die raffinierten Produkte können für dieselben Zwecke verwendet werden wie die aus Rohöl gewonnenen.

Schiefergas Vor- und Nachteile

• Es ist vielseitiger als Kohle, da es sowohl als Transportkraftstoff als auch zur Strom- und Wärmeerzeugung verwendet wird.
• Er hat einen sehr hohen elektrischen Wirkungsgrad (~60 %).
• Es ist reichlicher vorhanden als Öl.
• Er ist ein Übergangskraftstoff zwischen Kohle und Öl und erneuerbaren Energien wie Wind oder Sonne.
• Jede hydraulische Fraktur benötigt etwa 10 Millionen Liter Wasser, was enorm umweltunfreundlich ist.
• Das Wasser, das nach der Entnahme übrig bleibt, kommt mit radioaktiven Elementen zurück an die Oberfläche, obwohl die Verantwortlichen behaupten, dass 65 % dieses Wassers zurückgewonnen wird.
• Teurer und komplizierter Vorgang, um das Schiefergas zu erhalten.