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]
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.
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)
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.
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.