Fracking Energie- und THG Bilanzen

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Energie- und THG-Bilanzen für unkonventionelles Erdgas im Vergleich zu anderen Energieträgern:

Erste (vorläufige) Ergebnisse

6. Arbeitstreffen AK der gesellschaftlichen Akteure, 24.2.2012 in Münster

Uwe R. FritscheBereich Energie & KlimaschutzÖko-Institut, Büro Darmstadt

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Ansatz der Studie

• Kernfrage: Wie schneidet die Gasförderung aus unkonventionellen Lagerstätten bei gesamtökolo-gischer Betrachtung im Vergleich zu anderen Energiequellen ab?

• Vergleichsgrößen:

• konventionelle Erdgasförderung aus Lagerstätten in Deutschland, Niederlande, Norwegen und Russland sowie LNG-Importe aus Algerien

• regeneratives Gas (aus Biomasse und Windstrom) – noch in Arbeit!

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Ansatz der Studie

• Analysierte Umweltaspekte:

Gesamter und nichterneuerbarer kumulierter Energie-Verbrauch (KEV)

THG-Bilanz (CO2-Äquivalente, CO2, CH4)

versauernde Luftschadstoffe (SO2-Äquivalente) und Feinstaub (PM10)

Flächen- und Wasserbilanz (orientierend)

• jeweils für gesamte Lebenswege

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Methodik der Studie

• Daten zu typischen Fracking-Fördersituationen, mit Bandbreite für Explorations-, Betriebs- und Entsorgungsphase

• Daraus durchschnittliche Prozesse für 2010 und 2030 unter „min“ und „max“-Bedingugen

• Analyse der Energie- und Umwelteffekte dieser Prozesse (inkl. Aufbereitung und Transport im Gasnetz) mit Computermodell GEMIS 4.8

• Nutzung Frack-Gas zur Stromerzeugung in neuem GuD-Kraftwerk

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Prozesskette Energie

Produktz.B. Strom

Pipeline

Verbrennung Stromnetz

EnergieflussStofffluss

Transport

Ressource, z.B. Erdgas

Extraktion

Konversion

Pipeline

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Beispiel Dieselmotor (für Bohrung)

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Beispiel Stoffinput (Zement)

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Beispiel Gas-GuD-Kraftwerk

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Szenarien Fracking (Förderung)

• „Frack-min“ = Förderung von 1000 m-Niveau über 20 Jahre (50 Mio. m3 Frack-Gas)

• CH4 aus Nach-Produktionsphase variiert:

„CH4-Null“ = keine Emissionen

„CH4-min“ = minimale Emissionen (1% von max)

• Zeitbezug 2010 und 2030 (elektr. Bohrung)

• noch in Klärung: „max“-Szenario mit größerer Teufe (2500 m ?) und „maximalem“ CH4 aus post-production

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CH4-Emissionspfade Frack-Gasförderung

USA – Technik (in Deutschland nicht erlaubt)

X ?!

zusätzlich betrachtet: THG-Emissionen aus Exploration und Erschließung (Bohrungen) sowie Hilfsinputs und Herstellungsaufwand (Stahl, Zement...)

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Energiebilanz: Frack- vs. Erdgas (2010)

Quelle: Modellierung mit GEMIS 4.8: vorläufige Ergebnisse (review läuft!)

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Energiebilanz: Frack- vs. Erdgas (2030)

Quelle: Modellierung mit GEMIS 4.8: vorläufige Ergebnisse (review läuft!)

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Klimabilanz: Frack- vs. Erdgas (2010)

Quelle: Modellierung mit GEMIS 4.8: vorläufige Ergebnisse (review läuft!)

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Klimabilanz Frack- vs. Erdgas (2030)

grosser Effekt durch elektrische Bohrsysteme für Exploration/Erschließung!Quelle: Modellierung mit GEMIS 4.8: vorläufige Ergebnisse (review läuft!)

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Luftschadstoffe: Frack- vs. Erdgas (2010)

Quelle: Modellierung mit GEMIS 4.8: vorläufige Ergebnisse (review läuft!)

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Luftschadstoffe: Frack- vs. Erdgas (2030)

Quelle: Modellierung mit GEMIS 4.8: vorläufige Ergebnisse (review läuft!)

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Erste Ergebniswürdigung

• Emissionsbandbreite aus mehreren Varianten (Sensitivitätsanalyse)

• Schwerpunkt Energie- und THG-Bilanz; Ergänzung stoffliche Inputs noch in Arbeit ( noch leichte Erhöhung Energie- und THG-Bilanz von Frack-Gas)

• hydrogeologische Daten zu diffusem CH4 aus Modellierung noch im review

• klares Ergebnis: Bohrleistung (Teufe) wichtiger Parameter; elektrische Bohrsysteme nach 2020 günstig

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Ausblick

• Inputdaten für Herstellungsaufwand (Stahl, Zement) und stoffliche Betriebsmittel

• Datenvalidierung (review) für alle Inputs und Lebenswegmodellierung bis Mitte März

• review CH4 aus Nach-Produktionsphase(externe hydrogeologische Modellierung)

• Einbeziehung einer Variante mit flowback-Eindampfung

• Ergebnisse Landnutzung + Wasser (orientierend)