acatech untersucht Fracking

Ziel: Umfassender Überblick über Potenziale und Grenzen des Hydraulic Fracturing

Während das im Bereich konventionellen Erdgases und der Tiefen Geothermie seit Jahrzehnten zumeist unbemerkt Anwendung findet, ist die Technik der hydraulischen Gesteinsbehandlung zur Gewinnung von Schiefergas aus dichten tonigen Gesteinen in den letzten Jahren in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Die Debatte oszilliere zwischen möglichen Gefahren für die Umwelt, die Biosphäre oder die Sicherheit angrenzender Gemeinden und dem möglichen Beitrag der Technologie zur Versorgungssicherheit, Kostensenkung und Nachhaltigkeit im Rahmen der Energiewende – so eine Mitteilung der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech).

Angesichts der kritischen Diskussion über das Hydraulic Fracturing einerseits und der wirtschaftlichen und umweltpolitischen Bedeutung dieser Technologie andererseits hat acatech das Projekt „Hydraulic Fracturing – eine Technologie in der Diskussion“ ins Leben gerufen.

Auch ökologische, ökonomische, rechtliche und sozio-politische Dimension

Das Ziel des Projektes ist es, einen umfassenden Überblick über Potenziale und Grenzen der Technologie zu geben und damit die Informationsbasis für die öffentliche Debatte zu verbreitern. Neben der Klärung wissenschaftlicher und technischer Aspekte wird die Publikation ausführlich die ökologische, ökonomische, rechtliche und sozio-politische Dimension der Fracking-Technologie beleuchten. Ein Fokus liegt hierbei auf der Unterscheidung von Fracking im Rahmen der Tiefen Geothermie und der Förderung von Schiefergas.

Hydraulic Fracturing zur Kohlenwasserstoff-Förderung wurde erstmals in den 1940er Jahren von der Kohlenwasserstoff(KW)-Industrie zur Erhöhung der Ausbeute von Erdgas und Erdöl aus konventionellen Lagerstätten eingesetzt, d. h. KW-Vorkommen in porös-permeablen, von undurchlässigen Barriere-Formationen abgedichteten Speichergesteinen. Hydraulic Fracturing hat sich seitdem zu einer Schlüsseltechnologie zur Er-schließung insbesondere von Erdgas aus relativ dichten Sandsteinen oder karbonatischen Speichergesteinen (sogenanntes Tight Gas) entwickelt. Weltweit sind inzwischen rund drei Millionen Frac-Maßnahmen in Bohrungen durchgeführt worden. In Deutschland wird die Frac-Technologie seit 1961 – ohne messbare Beeinträchtigungen der Umwelt – zur Steigerung der Produktionsrate von weniger ergiebigen KW-Lagerstätten und insbesondere zur Gewinnung von Tight Gas eingesetzt.
Hydraulic Fracturing zur Nutzung der Tiefengeothermie ist ein vergleichsweise junges, inzwischen aber weltweit etabliertes weiteres Anwendungsgebiet der Frac-Technologie – die Erschließung von Erdwärme-Reservoiren im tieferen Untergrund zur Energiegewinnung (Tiefengeothermie). Dabei werden durch Wasserinjektion (in der Regel ohne chemische Additive) in dichten, heißen Gesteinen (petrothermale Geothermie) in Tiefen ab vier Kilometern bereits vorhandene geologische Schwächezonen reaktiviert oder künstliche Rissflächen geschaffen,
um einen verbesserten Durchfluss von Wasser im Gestein zu ermöglichen. Auf diese Weise entste-hen unterirdische Wärmetauscher mit guten Wegsamkeiten für die Erhitzung von Wasser, das von der Erdoberfläche über eine Tiefbohrung in den Wärmetauscher gepumpt und über entsprechende Produktionsbohrungen wieder nach oben zur energetischen Nutzung gefördert wird.
Weitere Anwendungen von Hydraulic Fracturing: Darüber hinaus kommt Fracking gelegentlich zur Anwendung bei Grundwasserbohrungen, der Erschließung mineralischer Ressourcen oder zur Entgasung von Kohleflözen. Ein wichtiges Feld ist auch die Nutzung dieser Technologie für wissenschaftliche Zwecke. In einer Reihe von nationalen und internationalen Forschungsbohrungen wurde die Methode des Hydraulic Fracturing eingesetzt, um Informationen über die mechanischen und hydrologischen Gesteinseigenschaften im Untergrund sowie die natürliche Erdbebentätigkeit zu gewinnen.

Wichtig für die Beurteilung der Technologie und ihres Einsatzes sind „Best Practices“, welche die Grundlage für die zukünftigen operationellen Standards liefern sollen. Ob man sich letztendlich für oder gegen Hydraulic Fracturing entscheidet bzw. unter welchen Bedingungen man diese Methode in Deutschland weiter verfolgen will, ist eine Frage der politischen und persönlichen Wertvorstellungen und Präferenzen. Die Informationsbasis für die politische und gesellschaftliche Diskussion zu verbreitern, ist das vordringliche Anliegen dieses Projekts. Der vorliegende Bericht gibt einen Einblick in die bisherigen Resultate des Projekts und einen Ausblick auf die acatech POSITION, die nach externem Review und Syndizierung durch das acatech Präsidium Ende 2014 erscheinen wird.

Viele Meldungen über Zwischenfälle beim Fracking bertrieben oder unzutreffend

Der Vorbericht geht auch auf die gesellschaftliche Debatte um Fracking zur Schiefergasgewinnung ein, er konstatiert eine „grundsätzliche und emotionale Ablehnung in Teilen der Gesellschaft“, die beruhe „im Wesentlichen auf spektakulär aufbereiteten und teilweise sensationsgetragenen Medienberichten über Vorfälle im Zusammenhang mit der Gewinnung von Schiefergas in den USA“. Dadurch hätten sich „vor allem in Teilen der europäischen Gesellschaft generell ablehnende Haltungen gegenüber dem Hydraulic Fracturing entwickelt“. Diesen folgend könnten „nicht nur der Einsatz, sondern auch die weitere Erforschung – ohne die eine für Deutschland spezifische Einschätzung der Risiken nicht möglich ist – verboten würde“.

Der Bericht stellt fest: Die meisten Meldungen über Fracking-Zwischenfälle hätten sich „im Nachhinein jedoch als übertrieben oder unzutreffend erwiesen“. Gleichwohl bliebe Fragen, Vorbehalte, Kritikpunkte und mögliche Risiken, die „im Detail und wissenschaftlich objektiv angesprochen und behandelt“ werden müssten. Dazu gehören beispielsweise Landverbrauch und Wasserbedarf, die mögliche Beeinträchtigung des Grundwassers und der Umwelt durch die Verwendung von Additiven, die Migration von Methan in die Atmosphäre bzw. in Trinkwasserhorizonte oder eine durch den Frac-Prozess verursachte induzierte Seismizität.

->Quellen: