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Fracking und unkonventionelle ErdgasförderungJan Ortgies, Arbeitskreis Fracking Braunschweiger Land
Experten-Hearing des ZGB, 03.07.2012
Arbeitskreis Fracking
Arbeitskreis Fracking
Im Februar 2012 gegründet, nachdem klar wurde, dass in Stadtgebiet und Region gefrackt werden soll.
Der AK Fracking ist ein offenes, nicht parteigebundes Bündnis.
Resolution der Initiativen gegen unkonventionelle Erdgasförderung:
• Die Erschließung und Förderung unkonventioneller Gasvorkommen ist zu verbieten
• Hydraulic Fracturing bei Erschließung und Förderung vom Gas ist zu verbieten
• Die Verpressung von Abwässern ist sofort zu verbieten
• Das Bergrecht muss novelliert werden
• Der Ausbau von regenerativer Energie muss Vorrang vor fossiler Energie haben
Unkonventionelle Gasförderung
Quelle: Cody Teff, Shell Appalachia, WELL CONSTRUCTION PRACTICES IN THE MARCELLUS
Unkonventionelle Gasförderung
Quelle: Jstuby, Wikipedia, Public Domain
HorizontalbohrungRissbildung
Chemikalienmenge pro Bohrung
ca. 60 m³ (0,3 Vol. %) = 60.000 Liter
Mengenangaben: ExxonMobil / Rosenwinkel et al., 2012
Wassermenge pro Bohrung
ca. 20.000 m³ = 20 Mio. Liter
Chemikalienmenge pro Bohrplatz
ca. 840 m³ (0,3 Vol. %) = 840.000 Liter
Wassermenge pro Bohrplatz
ca. 270.000 m³ = 270 Mio. Liter
Wie lange wird Fracking bereits angewandt?
Quelle: Revised Draft SGEIS, 2011
1989: erste Horizontalbohrung
1996: „Slickwater“-Technik
2002: Mehrstufiger Einsatz der „Slickwater“-Technik in horizontaler Bohrung
2006: Bohrplätze mit Mehrfachbohrungen
Die Anzahl der Projekte mit aktueller Technologie liegt also eher im 5-stelligen Bereich
Wie lange wird Fracking bereits angewandt?
Quellen: Revised Draft SGEIS, 2011
Risikostudie Fracking12
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200 m
Bohrplatz 1 Bohrplatz 2
Gefrackter Bereich: 1.300 m Gefrackter Bereich: 1.300 m Gefrackter Bereich: 1.300 m
Fracking – Dimensionen
Bohrplatz
Geologische Störung
Grundwasser führende Schicht: 50m
Undurchlässige Schicht: 200m
Tiefenwasser führende Schicht: 50m
Erdgas haltige Schicht: 50m
Quelle: Risikostudie Fracking, Neutraler Expertenkreis, 2012
Risiken bei der Bohrung
Ausschuss für Umweltfragen, Volksgesundheit und Lebensmittelsicherheit des EU-Parlaments:
„vertritt die Ansicht, dass angesichts der Tiefe des Hydrofrackings (mehr als 3 km) die Unversehrtheit des Bohrlochs sowie die Qualität des Futterrohrs und der Zementierung die wichtigsten Aspekte der Verhin-derung von Grundwasserverunreinigungen sind“
Quelle: Europäisches Parlament, Drucksache 2011/2308(INI)
Qualität der Bohrung ist entscheidend
Risikostudie Fracking12
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Gefrackter Bereich: 1.300 m Gefrackter Bereich: 1.300 m Gefrackter Bereich: 1.300 m
Fracking – Dimensionen
Bohrplatz
Geologische Störung
Grundwasser führende Schicht: 50m
Undurchlässige Schicht: 200m
Tiefenwasser führende Schicht: 50m
Erdgas haltige Schicht: 50m
Quelle: Risikostudie Fracking, Neutraler Expertenkreis, 2012
Quelle: Watson et al., 2007
Kanadische Studie zu GasmigrationUntersuchung anhand Daten von 340.000 Bohrungen
Quelle: Watson, PAPER 2004-297 Petroleum Society’s 5th Canadian International Petroleum Conference
Quelle: Watson et al., 2007
Erdgas in TrinkwasserbrunnenMethangehalt in der Nähe von Bohrungen (USA)
Quelle: Osborn et al., 2011
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Fracking – Dimensionen
Bohrplatz
Geologische Störung
Grundwasser führende Schicht: 50m
Undurchlässige Schicht: 200m
Tiefenwasser führende Schicht: 50m
Erdgas haltige Schicht: 50m
Quelle: Risikostudie Fracking, Neutraler Expertenkreis, 2012
Wie sicher ist Fracking?
Wie sicher ist Fracking?
Die Rissausbreitung kann nur unzureichend vorhergesagt werden:
“ICF reports that, despite ongoing laboratory and field experimentation, the mechanisms that limit vertical fracture growth are not completely understood.”Quelle: Revised Draft SGEIS, 2011
„Obwohl Fracking bereits seit fast einem halben Jahrhun-dert betrieben wird, ist die Prognose der Frack-Ausbreitung immer noch eine große Herausforderung. Die großräumige industrielle Anwendung von Frack-Maßnahmen sollte zum Anlass genommen werden, mehr über den Genesemecha-nismus, besonders in Tonsteinmaterialien zu lernen.“Quelle: Gutachten im Rahmen des InfoDialogs Fracking; Sauter, Helmig, Schetelig et al., 2012
Quelle: Gutachten im Rahmen des InfoDialogs Fracking; Sauter, Helmig, Schetelig et al., 2012
„Störungszonen stellen potentielle Wegsamkeiten für die Strömung von Fluiden / Gasen und Stofftrans-port dar. [...] Aufgrund deren diskre-ten Geometrie und deren extremen räumlichen Heterogenität gehen die Autoren davon aus, dass es nicht möglich ist, diese Störungszonen bezüglich deren großskaligen, ef-fektiven hydraulischen Eigenschaf-ten mit den verfügbaren gängigen kleinskaligen Detektionsmethoden zu charakterisieren.“Quelle: Gutachten im Rahmen des InfoDialogs Fracking; Sauter, Helmig, Schetelig et al., 2012
Quelle: Cody Teff, Shell Appalachia, WELL CONSTRUCTION PRACTICES IN THE MARCELLUS
Aussagen zur Sicherheit von Frack-Simulationen sind also mit Vorsicht zu genießen!
Risikostudie Fracking12
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Bohrplatz 1 Bohrplatz 2
Gefrackter Bereich: 1.300 m Gefrackter Bereich: 1.300 m Gefrackter Bereich: 1.300 m
Fracking – Dimensionen
Bohrplatz
Geologische Störung
Grundwasser führende Schicht: 50m
Undurchlässige Schicht: 200m
Tiefenwasser führende Schicht: 50m
Erdgas haltige Schicht: 50m
Quelle: Risikostudie Fracking, Neutraler Expertenkreis, 2012
Flowback und Entsorgung
Foto: Copyright © 2010 J. Henry Fair, http://www.swarthmore.edu/x29622.xml
Flowback
Der Flowback enthält neben Frackingfluiden (meist 10-30% der Ursprungsmenge) sogenanntes Lagerstättenwasser.
Im Lagerstättenwasser sind enthalten:
• Hohe Konzentrationen von Salzen und Mineralstoffen • (Schwer-)Metalle • Aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol und Tuluol • radioaktive Substanzen (Radium, Thorium, Radon …)
Offizielle Zwischenfälle in NiedersachsenQuelle: Pressemitteilungen des LBEG
23.12.2011 Erdgasfeld Völkersen: Austritt von Lager - stättenwasser, etwa 120 bis 150 Hektar* werden mit Benzol verseucht * Quelle: Landtagsfraktion Bündnis 90/Grüne
18.01.2012 Erdgasaufbereitungsanlage Großenkneten: Ein Tanklastwagenfahrer bekommt während Entladung aus dem Verladearm austretende Flüssigkeit in Gesicht
13.02.2012 Kreis Rotenburg: Erdbeben der Stärke 3,0 in der Nähe von Erdgaslagerstätten; das BGR schließt einen Zusammenhang mit konventioneller Erdgasförderung nicht aus
01.03.2012 Wardböhmen Z1 im LK Celle: Schaden an einer Verbindungsleitung zum Lagerstätten- wassertank
07.03.2012 Erdölgasleitung E0120 (LK Nienburg): Bodenverunreinigungen mit BTEX-Aromaten
16.03.2012 LK Rotenburg (Wümme): Während einer Druck- prüfung werden drei kleine Undichtigkeiten an einer Lagerstättenwasserleitung entdeckt
11.05.2012 LK Rotenburg: Brand an zwei Filteranlagen einer Verpressstation für Lagerstättenwasser
30.05.2012 LK Grafschaft Bentheim: Während Instand- haltungsarbeiten wird Leckage an einer Nassöl- leitung festgestellt (Nassöl besteht zu über 90 % aus Lagerstättenwasser)
01.06.2012 LK Verden: Leckage an einer Lagerstätten- wasserleitung
07.06.2012 LK Celle: Leckage an einer Lagerstätten- wasserleitung
09.06.2012 LK Grafschaft Bentheim: Leckage einer Lager- stättenwasserleitung auf dem Betriebsplatz der Verpressbohrung Scheerhorn H6, Austritt von etwa 25 m³ Lagerstättenwasser auf den befestigten Betriebsplatz
Entsorgung
Quelle: Rosenwinkel et al., 2012
Situation in den USA:
“A ProPublica review of well records, case histories and government summaries of more than 220,000 well inspections found that structural failures inside injection wells are routine. From late 2007 to late 2010, one well integrity violation was issued for every six deep injection wells examined — more than 17,000 violations nationally. More than 7,000 wells showed signs that their walls were leaking.”Quelle: ProPublica, 2012
Industrielle Reinigung: unwirtschaftlich
Theoretisch ist als Alternative zur Verklappung in den Un-tergrund auch eine industrielle Reinigung möglich.
Dies würde jedoch die Kosten der Erdgasförderung massiv erhöhen – unwirtschaftlich für die Förderunternehmen.
Testanlage in den USA: durchschnittliche Kosten von 29,24 Dollar pro Kubikmeter Flowback*. Pro Bohrplatz wür-den durchschnittliche Kosten zwischen 800.000 und 1,8 Mio. Dollar entstehen**.
* Quelle: Revised Draft SGEIS, 2011 ** Mengenangaben: ExxonMobil/Rosenwinkel et al. 2012; eigene Berechnungen
Klimaretter unkonventionelles Erdgas?
Studien aus den USA und Deutschland gehen von (je nach Szenario) deutlich höheren Treibhausgas-Emissionen für die Förderung von unkonventionellem Erdgas aus.
Die Gründe liegen in dem weitaus höheren Förderaufwand.
Öko-Institut / IINAS 13 Fracking
Gutachten: Energie- und Klimabilanz von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten im Vergleich zu anderen Energiequellen
Die Ergebnisse für Förderung, Aufbereitung und Transport der Gase sind jeweils auf den Energieinhalt des Gases bezogen, während die Ergebnisse für die Stromerzeugung auf eine kWh Elektrizität (frei Kraftwerk) bezogen sind. Deutlich sichtbar ist im obigen Bild, dass fast keine Unterschiede zwischen KEVgesamt und KEVnichtern bestehen, und dass die Schiefergas-„hi“-Variante die höchsten KEV-Werte aufweist. Bei der Stromerzeugung aus Schiefergas für die „lo“-Varianten liegt dagegen der KEV zwar leicht über dem von konventionellem Erdgas, aber fast gleich zum Strommix und leicht unter den Werten für Strom aus Importkohle.
3.1.2 Treibhausgasbilanzen für 2010 Die Ergebnisse für die Bilanz der Treibhausgase (THG), die in CO2-Äquivalenten (CO2Äq, enthält alle THG) und nur CO2 im folgenden Bild dargestellt ist, zeigt ein ähnliches Muster wie die KEV-Ergebnisse.
Bild 5 THG-Bilanzen in 2010
Quelle: eigene Berechnungen mit GEMIS 4.8; Erläuterungen siehe Bild 4
Quelle: Fritsche et al., 2012
Öko-Institut / IINAS 15 Fracking
Gutachten: Energie- und Klimabilanz von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten im Vergleich zu anderen Energiequellen
Bild 6 Luftschadstoffbilanzen in 2010
Quelle: eigene Berechnungen mit GEMIS 4.8; Erläuterungen siehe Bild 4
Quelle: Fritsche et al., 2012
Verringerung der Importabhängigkeit?
Studie von E.ON / Korn:
• European service industry much less mature than in North America
• European well costs – drilling & stimulation – up to four times NA levels
• Production will be later, slower and more expensive than in North AmericaQuelle: E.ON - Korn, 2010
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Prospects for unconventional gas in Europe
No ‘unconventional gas revolution’ in Europe
Size and impact of potential unconventional gas on European gas market is many times smaller than in North-America
CERA estimates production of unconventional gas in Europe at 10-15 bcm per year from 2020 onwards
International Energy Agency estimates production of unconventional gas in Europe at 15 bcm per year by 2030 in its latest World Energy Outlook
Very optimistic EU unconventional case sees production of up to 40 bcm per year by 2030
0
200
400
600
2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030
Gas importsDomestic production – unconventional gasDomestic production – conventional gas
Forecast of European gas supply
bcm per year
Source: CERA, 2009
Conclusion
Quelle: E.ON - Korn, 2010
Studie im Auftrag des EU-Parlaments:
In Europa stehen etwa 100 Bohranlagen zur Verfügung (Thornhäuser, 2010). Bei einem angenommenen durch-schnittlichen Zeitaufwand von drei Monaten pro Bohrung könnten in Europa pro Jahr höchstens 400 Bohrungen pro Jahr eingebracht werden. [...] Der Anteil dieser Bohrstel-len an der europäischen Gasförderung würde sich in den kommenden Jahrzehnten auf weniger als 5 % belaufen und damit 2-3 % des Gasbedarfs decken.
Die Gasförderung in Europa ist seit mehreren Jahren rückläufig. Diesen Rückgang durch die Erschließung un-konventioneller Gaslagerstätten aufzuhalten, wird nicht möglich sein. [...] Daher wird die unkonventionelle Gas-gewinnung in Europa nicht soweit ausgebaut werden können, dass die Abhängigkeit von Erdgasimporten sinkt.
Angesichts des steigenden Gasbedarfs [...] kann zumin-dest nicht ausgeschlossen werden, dass die Erdgaseinfuh-ren [...] nicht in dem Maße gesteigert werden können, wie dies Bedarfsprognosen zufolge erforderlich wäre. [...] An-gemessene Anpassungsmaßnahmen würden vielmehr da-rin bestehen, den Gesamtgasbedarf durch entsprechen-de Anreize kontinuierlich zu senken. Investitionen in die Erschließung von Schiefergasvorkommen wären höchst-wahrscheinlich kontraproduktiv, könnten sie doch die Binnengasversorgung kurzzeitig, wenn auch in begrenz-tem Maße beeinflussen [...]. Der unvermeidbare, schnelle-re Rückgang [der Gasproduktion] würde die Situation ver-schärfen, bliebe doch weniger Vorlaufzeit für die Suche nach Alternativen und würden Investitionsmittel in diese Projekte und in diese Abhängigkeit fließen, die man bes-ser für Brückentechnologien eingesetzt hätte.Quelle: Lechtenböhmer et al. 2011; im Auftrag des Ausschusses für Umweltfragen, Volksgesundheit und Lebensmittelsicherheit des Europäischen Parlaments
Resolution der Initiativen gegen unkonventionelle Erdgasförderung:
• Die Erschließung und Förderung unkonventioneller Gasvorkommen ist zu verbieten
• Hydraulic Fracturing bei Erschließung und Förderung vom Gas ist zu verbieten
• Die Verpressung von Abwässern ist sofort zu verbieten
• Das Bergrecht muss novelliert werden
• Der Ausbau von regenerativer Energie muss Vorrang vor fossiler Energie haben
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Jan Ortgies, Arbeitskreis Fracking Braunschweiger Land
E-Mail: [email protected]
www.ak-fracking.de
QuellenCody Teff, Shell Appalachia, WELL CONSTRUCTION PRACTICES IN THE MARCELLUS http://www.epa.gov/hfstudy/wellconstructionpracticesinthemarcellus.pdf
Foto Jstuby, Wikipedia, Public Domain https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Reedsville_Formation_522.jpg
Rosenwinkel et al. 2012: Stand der Technik und fortschrittliche Ansätze in der Entsorgung des Flowback http://dialog-erdgasundfrac.de/gutachten/abwasserentsorgung-und-stoffstrombilanz
Revised Draft SGEIS 2011 http://www.dec.ny.gov/energy/75370.html
Risikostudie Fracking, Neutraler Expertenkreis, 2012 http://dialog-erdgasundfrac.de/risikostudie-fracking
Europäisches Parlament, Drucksache 2011/2308(INI) http://www.europarl.europa.eu/meetdocs/2009_2014/documents/envi/pr/892/892948/892948de.pdf
Watson et al. 2007: Evaluation of the Potential for Gas and CO2 Leakage Along Wellbores http://www.onepetro.org/mslib/servlet/onepetropreview?id=SPE-106817-MS&soc=SPE
Watson, PAPER 2004-297 Petroleum Society’s 5th Canadian International Petroleum Conference http://www.onepetro.org/mslib/servlet/onepetropreview?id=PETSOC-2004-297&soc=PETSOC
Osborn et al. 2012: Methane contamination of drinking water accompanying gas-well drilling and hydraulic fracturing http://www.pnas.org/content/108/20/8172.full.pdf
Sauter, Helmig, Schetelig et al. 2012: Abschätzung der Auswirkungen von Fracking-Maßnahmen auf das oberflächennahe Grundwasser http://dialog-erdgasundfrac.de/gutachten/geologie
Foto Flowback: Copyright © 2010 J. Henry Fair http://www.swarthmore.edu/x29622.xml
ProPublica 2012: Injection Wells: The Poison Beneath Us http://www.propublica.org/article/injection-wells-the-poison-beneath-us
Fritsche et al. 2012: Energie- und Klimabilanz von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten im Vergleich zu anderen Energiequellen http://dialog-erdgasundfrac.de/gutachten/energie-und-klimabilanz
E.ON – Korn 2010: Prospects for unconventional gas in Europe http://www.eon.com/content/dam/eon-com/de/downloads/ir/20100205_Unconventional_gas_in_Europe.pdf
Lechtenböhmer et al. 2011: Auswirkungen der Gewinnung von Schiefergas und Schieferöl auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit http://www.europarl.europa.eu/meetdocs/2009_2014/documents/envi/dv/shalegas_pe464425_/shalegas_pe464425_de.pdf
