Aus der Forschung
Größenvergleich von Nanoporen in einem Tonstein und einem menschlichen Haar (1 µm = 1 Tausendstel Millimeter). Nanoporen enthalten das Schiefergas, das durch Fracking gewonnen werden kann. Bild: D. Jarvie (links); Wikimedia/Jan Homann (rechts)
Weitere Informationen:
Das Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ forscht seit 2008 zu Schiefergas und Fracking. Das GFZ leitet das internationale Projekt „Gas Shales in Europe (GASH)“, arbeitet im GeoEn – Verbundvorhaben GeoEnergieforschung, im Helmholtz-Portfolio-Thema Geoenergie und koordiniert die „Shale Gas Information Platform (SHIP)“ sowie die „European Sustainable Operating Practices (E-SOP)“.
Mit Blick auf die in Politik und Gesellschaft derzeit diskutierte Frage möglicher negativer Umweltwirkungen der Schiefergasförderung hat das GFZ die Internet-Plattform „Shale Gas Information Platform (SHIP)“ aufgebaut. Hier werden Ergebnisse aus der Forschung, technologische Entwicklungen sowie noch offene Forschungsfragen präsentiert und besprochen, um eine differenzierte Meinungsbildung auf wissenschaftlich-sachlicher Grundlage zu fördern. Kern dieser Initiative ist ein vom GFZ initiiertes Netzwerk internationaler Experten.
www.shale-gas-information-platform.org
Fracking: gut oder schlecht?
Mittels Hydraulic Fracturing oder kurz „Fracking“ fördern die USA in Tonsteinen gebundenes Erdgas (Schiefergas) und konnten so den Gaspreis deutlich senken. In Deutschland hat Fracking eine intensive, zum Teil hoch emotionale Diskussion entfacht. Wie gefährlich ist Fracking wirklich? Prof. Dietrich Borchardt vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, und Prof. Brian Horsfield vom Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, liefern Antworten.
Welche Risiken bestehen beim Fracking?
Borchardt: Das größte Risiko bildet das oberirdische Abwasser, das Schwermetalle, hoch konzentrierte Salze oder radioaktive Stoffe aus tiefen Gesteinsschichten enthalten kann. Daher muss ein sicherer Umgang mit dem Abwasser garantiert sein. Das Auslassen von Trinkwasserschutzgebieten oder Regionen mit Heilquellen ist absolut sinnvoll. Die Gefahr der Grundwasserverschmutzung lässt sich weitestgehend bei der Wahl der Abbaustätten umgehen.
Horsfield: Neben der möglichen Verschmutzung von Grund- oder Oberflächenwasser besteht die Gefahr, ungewollte seismische Aktivität auszulösen: Es gibt einen Fall, bei dem schwache Erdbeben der Stärke 1 – 2 erzeugt wurden, die sensible Menschen möglicherweise spüren könnten. Allerdings ist das der einzig bekannte Fall, bei weltweit mehreren Hunderttausend Schiefergasbohrungen. Besonders wenn viele Bohrungen gemacht werden, kann es zur zeitweiligen Verschlechterung der Luftqualität, Lärmbelästigung und Verkehrszunahme kommen.
Wurde in Deutschland bereits Fracking betrieben?
Borchardt: Horizontale Bohrungen in der Tiefe gab es vereinzelt, schräge Bohrungen mit dem gleichen Druckverfahren werden aber routinemäßig durchgeführt, um Restbestände von Erdgas oder -öl aus Abbaustätten zu fördern.
Horsfield: Für etwa ein Drittel der heimischen Erdgasförderung wird das sogenannte Hydraulic Fracturing angewendet. Dabei handelt es sich um vertikale Bohrungen in „Tight Gas“-Lagerstätten, in denen Erdgas in schlecht durchlässigen Sandsteinen enthalten ist. Über negative Folgen der bisherigen Einsätze in Deutschland ist mir nichts bekannt.
Wie gefährlich sind die beim Fracking eingesetzten Chemikalien?
Horsfield: Welche Chemikalien eingesetzt werden, hängt vor allem von den Eigenschaften der Gesteine und den Druck- und Temperaturbedingungen in der Bohrung ab. Für eine konkrete Bohrung kommen in aller Regel nur wenig verschiedene Chemikalien zum Einsatz. Manche sind in reiner Form harmlos, andere giftig oder gefährlich. Sie werden allerdings stark verdünnt eingesetzt: Der Anteil aller Chemikalien zusammen liegt im Fracturing Fluid deutlich unter einem Prozent. Für viele der unterschiedlichen Gemische fehlen bisher genaue Untersuchungen möglicher Kurz- oder Langzeitwirkungen auf die Umwelt. Hier besteht noch Forschungsbedarf. Für den oberirdischen Umgang mit Gefahrstoffen gibt es aber genaue Vorschriften, die die Risiken so gering wie möglich halten.
Gibt es „saubere“ Fracking-Methoden?
Borchardt: Umweltschonendere Verfahren als die derzeit in den USA eingesetzten sind auf jeden Fall möglich. Dazu muss der Einsatz von Wasserund Chemikalien minimiert werden. Bis zum umweltverträglichen Fracking ist aber noch viel Forschung nötig.
Horsfield: Fracking ist derzeit ohne Alternative. Vielversprechende Weiterentwicklungen gibt es aber bei den verwendeten Zusatzstoffen: Die Hersteller bieten zunehmend Additive an, die ungefährlicher oder gänzlich harmlos sind. Die Forschungsinitiative „European Sustainable Operating Practices (E-SOP)“ entwickelt und begleitet Projekte zur unkonventionellen Erdgasförderung. Dabei liegt der Fokus auf den Umweltauswirkungen und deren Verringerung. Hier arbeitet das GFZ mit dem amerikanischen Gas Technology Institute (GTI) und dem Environmentally Friendly Drilling program (EFD) Europe zusammen. Außerdem erforschen wir gerade die Wechselwirkung von Fracturing Fluid und Gesteinen, um in Zukunft schon vor dem Bohren die Zusammensetzung des rückgeförderten Wassers vorhersagen zu können.
Lohnt sich Fracking unter den hohen Auflagen in Deutschland überhaupt?
Borchardt: Das Potenzial ist zwar nicht so groß wie in den USA, aber trotzdem signifikant. Bisher sind noch gar nicht alle Lagerstätten identifiziert, und um das tatsächliche Potenzial abschätzen zu können, müssten Probebohrungen durchgeführt werden. Im Moment wehren sich selbst dagegen schon viele. Ohne Probebohrungen und ohne die Weiterentwicklung der Methode lässt sich die Wirtschaftlichkeit aber nicht einschätzen.
Horsfield: Die von der Bundesanstalt für Geowissenschaften geschätzten Schiefergasmengen sind die bisher genauesten Schätzungen und lassen ein großes Potenzial vermuten, das weit über der Menge des Erdgases aus konventionellen Lagerstätten liegt. Allerdings sind Dutzende von Erkundungsbohrungen nötig, um zuverlässig zu sagen, wie viel Schiefergas in Deutschland förderbar wäre.
Die Wissenschaftler:
Dietrich Borchardt leitet das Department Aquatische Ökosystemanalyse und Management am UFZ, Brian Horsfield die Sektion Organische Chemie am GFZ.
