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Energiewende
Nachrichten zur Energiewende

23. Februar 2013

Fracking: Energie aus der Tiefe

 Von 
Abenddämmerung - das Ende oder erst der Anfang der Energiegewinnung durch Fracking? Eine der umstrittenen Anlagen steht in der Nähe von Tunkhannock in Pennsylvania.  Foto: dpa

Weltweit gibt es riesige Schiefergasvorräte, die nun ausgebeutet werden sollen. Umweltschützer warnen vor vergiftetem Grundwasser. Doch auch in Deutschland wird mit den Reserven geliebäugelt, die den Bedarf für Jahrzehnte stillen könnten

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Das Geologie-Institut an der University of West Virginia hat ein ungewöhnliches Problem: Es ist fast unmöglich, Doktoranden zu finden, sagt Professor Jim Carr. „Die Studenten gehen nach ihrem Abschluss in die Gasindustrie, für das doppelte Gehalt.“ Carr war kürzlich in Berlin, um in der US-amerikanischen Botschaft einen Vortrag zu halten, der eher einer Werbeveranstaltung glich: für die Ausbeutung von Gas- und Ölvorkommen durch das sogenannte Fracking. Energiebotschafter Carr liegt ganz auf einer Linie mit der US-Regierung: Fracking revolutioniert die Energieversorgung gerade, Fracking ist gut für die Umwelt – und Fracking bringt Wirtschaftsaufschwung und Jobs, wie in West Virginia. Für Carr steht fest: „Wir werden auf Jahrzehnte einen wirtschaftlichen Vorteil haben.“

Können wir es uns leisten, nicht mitzumachen?

Doch auch die Schattenseiten werden in den USA heiß diskutiert. Der Dokumentarfilm „Gasland“ verursachte 2010 gehörige Aufregung, er thematisierte Umweltschäden durch Fracking. Beeindruckend sind vor allem die Bilder von Wasserhähnen, die brennendes Gas spucken, weil Methan ins Grundwasser gedrungen ist. Und nun beschäftigt sich sogar Hollywood mit Fracking: Auf der Berlinale wurde gerade „Promised Land“ gezeigt, in dem Matt Damon als Vertreter der Gasindustrie über eine ländliche Gemeinde herfällt.

Seit sich in Europa das Ausmaß des Booms bei der sogenannten unkonventionellen Gasförderung herumspricht, werden vor allem drei Fragen gestellt: Können wir es uns leisten, nicht mitzumachen? Was gibt es zu holen, und wie hoch sind die Risiken für unsere Umwelt?

Doch zunächst zu den geologischen Grundlagen: Durch Fracking gewonnenes Gas kommt meistens aus anderen Quellen als konventionelle Vorräte. Für die Ausbeutung von Erdgas kam bis in die späten Neunzigerjahre nur ein Bruchteil der in die Erdkruste eingeschlossenen Vorräte infrsge: Gas, das frei an die Oberfläche strömen kann, wenn die gashaltigen Gesteine angebohrt werden.

Eine recht alte technische Revolution

Meist ist das Gas dagegen relativ stabil in die unterirdischen Gesteinsformationen eingeschlossen – das sind die unkonventionellen Gasvorräte, die durch Fracking erschlossen werden können. Es gibt drei verschiedene ertragreiche Vorkommen: Schiefergas, oder auch Shale Gas, bei dem durch den Zerfall von Mikroorganismen Gas im Sedimentgestein eingeschlossen wurde. Ein Großteil des US-Gasbooms basiert auf Schiefergestein – auch die Ausbeutung der Marcellus-Formation, die in West Virginia die Gasbonanza ausgelöst hat. Daneben gibt es auch sogenanntes Tight Gas, bei dem dichte Sand- und Kalksteinformationen Gas gespeichert haben. Und schließlich kommen auch Kohleflöze als Gasquellen in Betracht.

Für eine „technische Revolution“ ist Fracking schon recht alt. Hydraulic Fracturing (hydraulisches Aufbrechen) kam erstmals in den Vierzigerjahren in den USA zum Einsatz, spielte allerdings bis in die Neunzigerjahre nur eine Nebenrolle bei der Energiegewinnung. Meist wurde es eingesetzt, um aus alten Gas- und Ölvorkommen noch die letzten Reste herauszuquetschen.

Grundprinzip ist, dass nach der Bohrung durch das Einleiten von Flüssigkeit unter extrem hohem Druck das Gestein aufgerissen wird (zum Teil sogar unter der Zuhilfenahme von Sprengstoff), sodass es das gespeicherte Gas zum Teil freigibt. Dieser „Frack Job“, wie der Vorgang in den USA genannt wird, kann mehrere Wochen in Anspruch nehmen und wird teils mehrmals nacheinander wiederholt. Zum Schluss werden feine Sand- oder Keramikkörnchen ins Bohrloch geleitet, die verhindern, dass die feinen Risse und Spalten sich wieder schließen. Anschließend beginnt die Ausbeutungsphase, die viele Jahre dauern kann.

Die Frack-Technik selbst hat in den vergangenen Jahren viele Fortschritte gemacht. Zum Beispiel wurde der Cocktail aus 99 Prozent Wasser und etwa einem Prozent chemischen Zusätzen optimiert. Die Pumpen am Bohrloch können noch höheren Druck entfalten.

Politische Hilfe durch lasche Umweltregeln

Doch für den Fracking-Boom war vor allem noch eine dritte Zutat nötig: Effiziente Horizontalbohrungen. Die Bohrung wird, wenn sie die gashaltige Gesteinsschicht in Hunderten bis Tausenden Metern Tiefe erreicht hat, in mehrere Stränge aufgespreizt und biegt in Parallelen zur Oberfläche ab. So können mehrere Quadratkilometer große Gebiete unterirdisch aufgesprengt werden. Ende der Neunzigerjahre wurden erstmals beide Techniken wirtschaftlich erfolgreich zusammen eingesetzt. US-Unternehmen verfeinerten die Technik und sind weltweit klar führend.

Der Shale-Gas-Boom brauchte jedoch auch noch politische Hilfe für den Durchbruch: lasche Umweltregeln. 2005 lockerte der US-Kongress auf Druck der Bush-Regierung die Wasserschutzvorschriften. Gasbohrungen wurden von wichtigen Teilen der Regulierung ausgenommen.

Ein ökonomischer Volltreffer für die USA

Seitdem schießt in den USA die Gasförderung in die Höhe, eine Region nach der anderen wird erschlossen. Nach dem riesigen Barnett Shale in Texas wird nun auch in vielen weiteren Bundesstaaten mehr und mehr Gas gefördert, weit über die USA verteilt: Unter anderem in North Dakota, in Pennsylvania und in Ohio. Mit den neuen Fördertechniken kann auch im Gestein eingeschlossenes Öl gefördert werden, auch hier boomt die Produktion, wenn auch die Potenziale nicht ganz so hoch sind wie bei Shale Gas.

Ökonomisch betrachtet ist der unverhoffte Gasboom ein Volltreffer für die USA. Wurde noch vor zehn Jahren fest davon ausgegangen, dass die USA immer stärker von Öl- und Gasimporten abhängig werden, ist durch die Ausbeutung der konventionellen Vorräte nun laut Internationaler Energie-Agentur in Sicht, dass die USA von 2030 an energieautark sein werden. Die Energiepreise sind schon jetzt im Keller, Gas kostet derzeit in den USA nur etwa ein Viertel so viel wie in Europa. Präsident Barack Obama hofft auf eine Reindustrialisierung des Landes, vor allem energieintensive Betriebe sollen angelockt werden, zum Beispiel Chemiewerke. Eine der ersten Folgen: Günstige Gaskraftwerke verdrängen in den USA die Stromerzeugung aus Kohle, weltweit sind deshalb die Kohlepreise gesunken und Europa importiert deutlich mehr. Weil Gas bei der Verbrennung deutlich weniger Kohlendioxid freisetzt, verbessert sich die US-Klimabilanz derzeit signifikant, in Europa passiert das Gegenteil.

Gefährliche Chemiecocktails

Umweltbedenken gegen Fracking spielen für die US-Regierung bislang nur eine Nebenrolle. In den betroffenen Landstrichen gibt es viel zu verdienen durch Konzessionszahlungen und neue Jobs. Doch Skepsis und Proteste wachsen. Für jeden sichtbar sind die Auswirkungen durch den Landverbrauch. Für Fracking braucht es bislang relativ viele Quellen. Allein in Pennsylvania gab es zuletzt mehr als 6 000 aktive Bohranlagen. Der Landverbrauch, auch durch den Bau von Straßen, ist hoch.

Hauptsorge der Fracking-Gegner ist jedoch die Belastung für das Wasser. Zum einen sind große Wassermengen für das Fracking nötig, die IEA veranschlagt den Verbrauch pro Bohrung auf sieben bis 20 Millionen Liter, das deutsche Umweltbundesamt geht von bis zu 13 Millionen Litern aus. In trockeneren Gebieten kann die Wasserentnahme durchaus zu Schwierigkeiten führen.

Die größte Angst verursacht jedoch der Einsatz von Giften beim Fracking. Für das Aufbrechen des Gesteins wird das Wasser mit einem Chemiecocktail angereichert, der etwa ein Prozent der Menge ausmacht. Dieser Cocktail ist giftig, das Umweltbundesamt spricht deshalb in seiner Fracking-Untersuchung vom letzten Herbst von einem hohen Gefährdungspotenzial. Unter anderem werden dem Frack-Gemisch Biozide beigesetzt, die den Eintrag von verstopfenden Bakterien ins Bohrloch verhindern sollen. Laut Jim Carr, dem Professor aus West Virginia, arbeitet die Industrie bereits an Fracking-Mixturen, die ohne gefährliche Chemie auskommen. Doch Stand der Dinge ist, dass die Flüssigkeit auf keinen Fall ins Grundwasser gelangen darf.

Giftige Flüssigkeit könnte ins Grundwasser sickern

Dafür sollen die Verschalungen des Bohrlochs aus Stahl und Zement sorgen, die das Bohrloch von den besonders umweltkritischen Grundwasserschichten isolieren sollen. Doch, wie oft geht dabei etwas schief? Trotz jahrelanger Erfahrungen in den USA lässt sich diese Frage immer noch nicht schlüssig beantworten. Während Umweltorganisationen wie der Natural Resources Defense Council Dutzende Fälle auflisten, in denen örtliche Quellen und Trinkwasser durch Fracking verschmutzt wurden, behauptet die Gasindustrie, kein einziger Fall lasse sich nachweisbar auf die Gasgewinnung zurückführen.

Die Entsorgung der Fracking-Fluide, die wieder an die Oberfläche gelangen („Flowback“), funktioniert inzwischen deutlich besser als vor einigen Jahren. Häufig wird sie einfach wieder in Tanklaster geleitet und für das nächste Bohrloch verwendet. Doch ungeklärt ist, wie riskant der Verbleib eines großen Teils der giftigen Frack-Flüssigkeit im Boden ist. Die Befürchtungen in den USA sind groß, dass die Chemikalien langsam aufsteigen und ins Grundwasser einsickern könnten. Das hätte vermutlich eine langfristige und kaum zu beseitigende Kontamination zur Folge. Das Umweltbundesamt urteilt deshalb in seiner Untersuchung: „Eine belastbare Datenbasis, auf deren Grundlage wir die Besorgnis einer Gefährdung der oberflächennahen Wasservorkommen sicher ausschließen können, haben wir derzeit nicht.“

Altmaier will Fracking verbieten

Ebenso in Deutschland, wo Fracking bis jetzt quasi nicht stattfindet. Lediglich konventionelle Vorkommen wurden bislang gefrackt, um die Ausbeute zu steigern. Konzerne wie Exxon führen zudem Tests und Probebohrungen durch. Die Potenziale sind erheblich. Vor allem in Niedersachsen und in Nordrhein-Westfalen gibt es hierzulande aussichtsreiche Lagerstätten. Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe schätzt, dass damit der Bedarf Deutschlands für dreizehn Jahre voll gedeckt werden könnte. Für ein halbes Jahrhundert könnte rund ein Viertel des Gasbedarfs aus heimischen Fracking-Quellen kommen.

Das ist ökonomisch reizvoll. Doch Deutschlands Bevölkerungsdichte ist sieben Mal so hoch wie die der USA. Dort findet Fracking in Gebieten statt, die im Vergleich zu Mitteleuropa fast menschenleer sind. Derzeit geht deshalb die Mehrzahl der Experten davon aus, dass Fracking in Deutschland keine oder zumindest keine große Zukunft hat. Die Bundesregierung hat sich den Empfehlungen des Umweltbundesamts angeschlossen, Fracking soll in Wasserschutzgebieten vollständig verboten werden und auch sonst unter relativ strengen Auflagen stehen. Unter anderem soll eine aufwendige und teure Umweltverträglichkeitsprüfung vorgeschrieben werden. CDU-Umweltminister Peter Altmaier will Fracking verbieten, sobald es neue negative Erkenntnisse gebe.

Jim Carr sagt, auch in Europa stehe ein „Tsunami“ bevor, sobald mit Fracking im großen Stil begonnen werde. Damit meint er die ökonomischen Auswirkungen und fallende Preise. Hierzulande ist jedoch angesichts der großen Unsicherheiten bei der Umweltverträglichkeit und einflussreicher Naturschützer mit etwas ganz anderem zu rechnen, sollte Fracking wider Erwarten in die Gänge kommen: mit einer riesigen Protestwelle.

Die Grafiken erstellten Rita Böttcher und Anja Kühl.

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