Erdgas-Fracking

Bildquelle: The Pinedale Field office of the BLM. [Public domain], via Wikimedia Commons.

Bei umweltpolitischen Fragen, die auch die Gesundheit der Bevölkerung tangieren, sollten Ärzte informiert sein, um ggf. sachkundig mitsprechen zu können. Der Bereitstellung einer notwendigen Basisinformation zu dem Thema Fracking, das in betroffenen Gebieten, in Niedersachsen und im Münsterland viel diskutiert wird, dienen die nachfolgenden Ausführungen.

Die Fa. ExxonMobil betreibt seit einigen Jahren in Niedersachsen und im Münsterland Explorationen zu der Frage, ob sich hier aus sog. unkonventionellen Quellen profitabel Erdgas gewinnen lässt.

Dazu wird das Verfahren des Fracking (hydraulic fracturing) eingesetzt. Zu den technischen Problemen des in diesen Regionen in Frage kommenden sog. Schiefer- und Kohleflöz-Fracking gibt es bislang nur ein beschränktes Wissen. Wasserverbrauch, Chemikalienzusatz und mögliche geologische Instabilitäten, Gesamt-Energiebilanz, der wirtschaftliche Nutzen und Landschaftszerstörung und Verschlechterung der Wohnqualität werden befürchtet und diskutiert.

So hat es in den Gebieten, in denen Bohrungen durchgeführt oder geplant wurden, Unruhe, Proteste und die Bildung von Bürgerinitiativen gegeben.

ExxonMobil hat daraufhin 2011 einen Neutralen Expertenkreis unter Moderation von Frau Ruth Hammberbacher (hammerbacher Beratung & Projekte) und Herrn Dr. Christoph  Ewen (team ewen Konflikt- und Prozessmanagement) konstituiert (1). In drei Arbeitsgruppen wurden Risiken im geologischen System, Toxikologie und Grundwasser und Risiken im technischen System analysiert und es wurden weitere Themen (Abwasser, Energie- und Klimabilanz, Regional-Ökonomie) bearbeitet.

Die Sachverständigen sollten unabhängig sein, auf die Auswahl und auf die resultierenden Aussagen wollte ExxonMobil keinen Einfluss nehmen, und die Firma hatte vorab zugesagt, den Voten des Neutralen Expertenkreises zu folgen.

Am 24. April 2012 fand in Osnabrück eine ganztägige, publikumsoffene Darlegung und Diskussion der Ergebnisse statt.

Teile der nachfolgenden Sachstandsdarstellung basieren auf dem bei dieser Veranstaltung vorgelegten Vorabdruck der Ergebniszusammenfassung (2). Wörtliche Zitate aus dieser Studie werden im folgenden in Kursivdruck wiedergegeben, weitere Übernahmen von Aussagen aus dieser Studie im Konjunktiv.

Verbrauch, Herkunft des Erdgases in Deutschland

In Deutschland werden jährlich rund 100 Mrd. Kubikmeter Erdgas verbraucht. Knapp 16 Mrd. Kubikmeter stammten 2009 aus heimischer Förderung, und zwar vorwiegend aus konventioneller Förderung aus Niedersachsen. Die ausländischen Hauptlieferanten sind Rußland, Norwegen und die Niederlande mit 32, 26 und 19 Prozent.

Die deutschen Reserven an konventionell förderbarem Erdgas werden auf 92 Mrd. Kubikmeter geschätzt, an unkonventionell förderbarem Gas auf 226 Mrd. Kubikmeter; letztere werden für den Verbrauch in Deutschland allenfalls zwei bis drei Prozent ausmachen.

Unkonventionelle Erdgasförderung, Fracking

In konventionellen Lagerstätten kommt das Erdgas aus den Bohrungen von selbst an die Oberfläche.

Bei „unkonventionellen Lagerstätten” wird durch Fracking das Erdgas aus kompakten Erdschichten gewonnen. Dafür wird Wasser mit einem Druck von bis zu 1.000 bar in die z.T. mehrere tausend Meter tiefen Bohrungen gepresst, um die Erdschichten in der Tiefe horizontal zu sprengen. Um das zu erreichen und die entstehenden Risse offen zu halten, werden dem Wasser Chemikalien und als Stützmittel keramisches Granulat oder Sand zugefügt.

Bei tiefem Festgestein (3500 bis 5000 m) handelt es sich um das sog. Tight Gas, das mit erprobter Technik seit Jahrzehnten gefördert wird. Im südwestlichen Niedersachsen findet sich in 1000 bis 2500 m Tiefe Schiefergas, und im Münsterland wird in ca. 1000 m Tiefe Kohleflözgas vermutet. Zu der Förderung aus solchen Lagen gibt es in Deutschland bislang nur begrenzte Erfahrungen.

Wasserverbrauch und Chemikalieneinsatz

Für eine Bohrung im Schiefergas werden etwa 15.000 Kubikmeter Wasser, 320 Kubikmeter Stützmittel und 50 Tonnen an Chemikalien benötigt. Bei möglicherweise für die Zukunft geplanten 300 Bohrungen würden 4,5 Millionen Kubikmeter Wasser, 90.000 Kubikmeter Stützmittel und 15.000 Tonnen Chemikalien zum Einsatz kommen.

Das zum Fracking eingesetzte Wasser, wie auch dabei an die Oberfläche kommendes Tiefenwasser, müssen aufgefangen und gereinigt werden. Tiefenwasser kann Salz, Schwermetalle, Kohlenwasserstoffe und radioaktive Isotope enthalten sowie nach einem Fracking auch Teile der Frack-Flüssigkeit. Diskutiert wird, dass diese Flüssigkeiten wieder in die Tiefe verpresst werden.

Ein Teil der Chemikalien wird ohnehin von vornherein in der Tiefe verbleiben.

Bei Unfällen und Leckagen, etwa in den Wänden des Bohrloches, würden die Verbreitung der Stoffe für das Grundwasser und die Reinheit des Trinkwassers relevant werden. Die Bohrfirmen nehmen an, dass die aus den USA berichteten Schäden über fehlerhafte Zementierungen und Verrohrungen auf schlechte Technik und ungenaue Arbeit zurückzuführen seien. Bei Materialauswahl und Materialverarbeitung habe sich der Stand der Technik massiv verbessert. Dennoch geht der Expertenkreis davon aus, dass Lecks grundsätzlich möglich sind.

Bedacht werden müsse auch die Langzeitsicherheit. Während die Überwachung und Reparatur von Bohrlöchern bei der Herstellung, beim Fracken und bei der Förderung von Erdgas erprobt ist und sicher funktioniert, sieht das auf lange Sicht anders aus. Mit der Langzeitstabilität von Zementen hat man eine etwa achtzigjährige Erfahrung. ... Auch stillgelegte und abgeschlossene Bohrungen müssen weiter überwacht werden, um etwaige Freisetzungen von Schadstoffen oder Erdgas rechtzeitig zu entdecken.

Sofern undurchlässige Schichten in der Tiefe einen Frack abdeckten, wäre die eingebrachte Flüssigkeit auf Dauer nach oben hin abgeschirmt. Das ist jedoch nicht immer der Fall; allerdings zeigten Modellrechnungen, dass die in den Ungtergrund gepressten Frack-Flüssigkeiten nur etwa 50 Meter weit aufsteigen können. Sie können auch nur solange aufsteigen, wie der Fracking-Druck aufrechterhalten wird. Das bedeutet: auf diesem Weg gelangen keine Schadstoffe ins nutzbare Grundwasser. Das gelte allerdings nur dann, wenn das Tiefenwaser nicht unter Druck steht, eine Situation, die sich erkennen oder ausschließen ließe.

Die von ExxonMobil bislang eingesetzten Chemikalien (rund 150 verschiedene Substanzen) sind im Internet (www.erdgassuche-in-deutschland.de) von der Fa. ExxonMobil bekanntgegeben. Dem Vernehmen nach sollen bei dem geplanten Schieferfracking nur fünf Stoffe zum Einsatz kommen: Ethylenglykol(bis)hydroxymethylether, Butyldiglycol, Cholinchlorid, Polyethylenglykolmonohexylether und ein „Kohlenhydratderivat”.

Unfälle beim Bohren: "Blow-Out"

Wenn beim Bohren unter Druck stehendes Erdgas plötzlich ausströmt, dann kann die Bohrspülung herausgeschleudert werden und/oder das Erdgas zu brennen anfangen. Bei den 73 Bohrungen, die ExxonMobil seit 2002 in Deutschland getätigt hat, habe es derartige Zwischenfälle nicht gegeben.

In Texas, wo offiziellen Berichten zufolge allein im Jahr 2011 7.000 neue Bohrlöcher eingerichtet wurden und wo nun mehr als eine Viertelmillionen Bohrlöcher in Betrieb sind, gehen offizielle Stellen für den Zeitraum von 2006 bis 2007 von 127 Blow-Outs aus … Blow-outs bedrohen vor allem die Mitarbeiter auf dem Bohrplatz und können dazu führen, dass große Mengen an Boden verunreinigt werden und saniert werden müssen.

Energie-Gesamtbilanz

Bezieht man Förderung, Transport, Aufbereitung und Verbrennung von Energieträgern in die Berechnungen ein, dann schneidet konventionell gefördertes Erdgas im Vergleich mit Kohle und Erdöl deutlich besser ab; und bei der Verbrennung entsteht weniger Kohlendioxid.

Für die Bilanzierung für deutsches Schiefergas schneidet bei Förderung aus 1.000 m Tiefe die Klima-Bilanz um 30 Prozent schlechter, aus 2.500 m Tiefe gefördertes Schiefergas sogar mehr als doppelt so schlecht ab, wie das derzeit in Deutschland verbrauchte Erdgas. Unberechnet bleibt dabei die ungewollte Freisetzung von Methan aus den Bohrungen.

Rechtliche Einordnung

Gesetze, die allein für das Fracking gelten würden, gibt es nicht. Berg-, Wasser- und Immissionsschutzrecht enthalten jedoch Anforderungen, die (auch) für das Fracking gelten. … Sie sind teilweise jedoch sehr allgemein formuliert und bieten Spielräume. … Nachteilig für die Prüfung und Bewertung der Risiken wirkt es sich aus, dass eine Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) mit Beteiligung der Öffentlichkeit nicht erfolgt. … Durch die Stufung der Entscheidungsverfahren werden die wesentlichen Risiken oft erst dann überprüft, wenn schon mehrere positive Entscheidungen getroffen und Investitionen getätigt worden sind.

Ein großflächiges Fördergebiet mit Hunderten von Bohrplätzen und einer sie verbindenden Infrastruktur von Aufbereitungsanlagen, Förder- und Abwasserpipelines sowie Straßen hat raumbedeutsame Auswirkungen auf die Wirtschafts- und Siedlungsstruktur, das Landschaftsbild und den Naturschutz. Wenn in einem Gebiet eine unkonventionelle Gasgewinnung stattfinden soll …, dann sollte die Landes-, Regional- und Bauleitplanung entsprechende Gebiete ausweisen, in denen diese Gasgewinnung möglich sein oder verhindert werden soll. Hierzu bietet sich eine fachliche Planung auf Landesebene an.

Landschafts-, Naturschutz- oder Wasserschutzgebiete sind geschützt.

Zusammenfassende Empfehlungen des Neutralen Expertenkreises

Der Neutrale Expertenkreis konstatiert, dass es keine sachliche Begründung für ein generelles Verbot des Einsatzes von Fracking-Vorhaben gebe. Unter Berücksichtigung entsprechender Kautelen sei die Technologie kontrollierbar. Vor einem flächendeckenden Einsatz seien drei Voraussetzungen nötig:

  • ein definierter Stand der Technik,
  • eine der neuen Risikodimension angemessene rechtliche Basis,
  • sowie weitere wissenschaftliche Erkenntnisse.

Vorerst sollten nur ermöglicht werden:

  • erstens die Erkundung der Lagerstätten und
  • zweitens der Betrieb einzelner Demonstrationsvorhaben…

Ziel solcher Vorhaben ist es, den Stand der Technik zu definieren und weiter zu entwickeln und Wirkungen an der Oberfläche und im Untergrund genauer zu verstehen.

Fracking und Asthma

Gibt es einen Zusammenhang zwischen Fracking und vermehrt auftretenden Asthmaanfällen?

Eine am 18.7.16 in der Zeitschrift JAMA erschienene Studie der Autoren S. Rasmussen et al. deutet einen solchen Zusammenhang an.

Ob  er kausal ist, lassen die Autoren offen.

Mehr dazu auf Allum finden Sie hier.

Übergeordnete Gesichtspunkte

Der Neutrale Expertenkreis hat sich nicht mit der Frage beschäftigt, ob die Erdgasförderung aus unkonventionellen Lagerstätten in Deutschland politisch gewünscht ist, ob sie insgesamt in der Energie- und Klimapolitik sinnvoll ist. Die wichtige Frage, ob mit den bestehenden Gesetzen der Schutz des Grund- und Trinkwassers ausreichend gewährleistet ist, versucht derzeit das Umweltbundesamt zu beantworten(4), und in den USA beschäftigt sich die Environmental Protection Agency (EPA) mit der Umweltverträglichkeit des Frackings (5).

Hierzu seien wesentliche Punkte noch einmal zusammengefasst. Diese wären bei der Beurteilung der Frage, ob die Exploration unkonventioneller Lagerstätten in Deutschland (wie auch in vielen Teilen Europas [3]) befürwortet und gefördert werden soll, in erster Linie zu berücksichtigen.

  • Die unkonventionelle Erdgasförderung könnte maximal 3% des deutschen Bedarfs decken, würde  also kaum wesentlich die Importabhängigkeit herabsetzen.
  • In der Energie- und Umweltbilanz schneidet Erdgas aus unkonventioneller Förderung wesentlich schlechter ab als Gas aus konventionell ausbeutbaren Lagerstätten.
  • Der Trinkwasserschutz bleibt eine vordringliche Aufgabe.
  • Die Besetzung der Flächen in Teilen von Niedersachsen und dem Münsterland mit hunderten von Bohrplätzen, die immer in zwei bis drei Kilometer Abstand voneinander errichtet würden, jeweils einen eingezäunten, betonierten Platz von 10.000 Quadratmeter in Anspruch nehmen würden zusammen mit einer sie verbindenden Infrastruktur von Aufbereitungsanlagen, Förder- und Abwasserpipelines sowie Straßen müsste bedacht und bewertet werden.
  • Die Frage, wer für die langzeitige Überwachung der Sicherheit der Bohrlöcher nach Erlöschen der Erdgasförderung verantwortlich sein könnte, erscheint ungeklärt.

Literaturquellen

1) Informations- und Dialogprozess der ExxonMobil über die Sicherheit und Umweltverträglichkeit der Fracking-Technologie für Erdgasgewinnung. Firmenschrift 2011.

2) Risikostudie Fracking. Übersichtsfassung der Studie Sicherheit und Umweltverträglichkeit der Fracking-Technologie für Erdgasgewinnung aus unkonventionellen Quellen.

3) European Parliament, Directorate General for International Policies: Impacts of shale gas and shale oil extraction on the environment and on human health. IP/A/Envi/ST/2011-07, 2011.
www.europeecologie.eu/IMG/pdf/shale-gas-pe-464-425-final.pdf (online nicht mehr verfügbar, Stand: August 2017)

4)  Kirschbaum B, Gewinnung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten. Auswirkungen auf die Umwelt. Umweltmedizinischer Informationsdienst (UMID) 2012, 30-35

5) Manuel J, EPA tackles fracking. Environ Health Perspect 118, A199, 2010

6.) Dialog zum Erdgas fracking (Osnabrück 2012): http://www.erdgas-aus-deutschland.de/de-de/im-dialog/infodialog-fracking/infodialog-fracking/infodialog-fracking/ (online nicht mehr verfügbar, zuletzt aufgerufen im Mai 2018)

Stand: 9. Mai 2018 - 12:03 Uhr

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The Pinedale Field office of the BLM. [Public domain], via Wikimedia Commons. Link zum Bild