Klärung von Begriffen und der Technik des Frackings - BUND-Steinburg

(Quelle: http://www.bund-sh.de/themen_und_projekte/energie_klima/fracking)

Fracking ist eine Methode, Erdgas aus sehr tiefen, unkonventionellen Lagerstätten zu fördern.

Konventionelle und unkonventionelle Lagerstätten
....  lassen sich nach dem Umfang des technischen Aufwands, den man zu ihrer Ausbeutung betreiben muss, unterscheiden:

• Bei konventionellen Lagerstätten ist der Aufwand gering, Erdgas zu fördern. Hierbei wird ein Gasvorkommen angebohrt, das aus tiefer liegendem, porösem Gestein (z.B. Sandstein) entwichen ist und sich in einer sog. Erdgasfalle unter einer Deckschicht gesammelt hat. Infolge des hohen Drucks, unter dem das Erdgas steht, entweicht es durch ein Stahlrohr an die Oberfläche.
  

• Als unkonventionelle Lagerstätten bezeichnet man solche, bei denen die Durchlässigkeit des Mutter- oder Speichergesteins zu gering ist. Das Gas ist entweder hier entstanden (toniges Muttergestein) oder aus solchem in höher gelegene Schichten migriert und auf Grund der Feinporigkeit des Gesteins (z.B. Sandstein) dort gebremst und gespeichert worden. Unkonventionelle Lagerstätten haben ein zu kleines Porenvolumen, so dass das Gas nicht selbstständig zur Bohrung fließen kann. Deshalb muss man zur Förderung künstliche Fließwege schaffen. Dies geschieht mit Hilfe desFrackings (Hydraulic Fracturing) :
  

Tight gas und Shale gas
....  nennt man die Gas-Arten, die aus unkonventionellen Lagerstätten geförder twerden.

• Tight gas ist Erdgas in mehr oder weniger dichten (engl. tight) Speichergesteinen, meist Sandstein. In Deutschland wird diese Art der Förderung seit rund 20 Jahren betrieben, Hauptförderprovinz ist Niedersachsen.
  

• Shale gas (Schiefergas): Dieses Erdgas ist im tonigen Muttergestein (nicht Schiefer!) entstanden und verblieben, also nicht in höhere Gesteine gestiegen. Das Förderverfahren für Schiefergas ist aufwändiger als das für Tight gas. Es sind mehr Fracs notwendig und es wird wesentlich mehr Flüssigkeit dafür benötigt. In Deutschland findet (noch) keine Shale gas-Förderung statt.
  

Fracking - Die Technik

1. Bohrung:
Den Anfang macht eine vertikale Tiefbohrung. Vor dem Erreichen der Zielgesteinsformation in bis zu 5.000 m Tiefe wird der Bohrkopf in die Horizontale umgelenkt und bohrt horizontal weiter.

2. Ummantelung:
Die Trinkwasser führenden Gesteinsschichten sollen durch teleskopartig ineinander liegende, einzementierte Stahlrohre geschützt werden. Auch das restliche Bohrloch wird mit Stahlrohren ausgekleidet.

3. Perforation:
Eine Perforationskanone schießt dann im unteren horizontalen Abschnitt viele Löcher in die stählerne Bohrloch-Ummantelung.

4. Fracking:
Mit hohem Druck wird eine Fracking-Flüssigkeit (das Frac-Fluid) in das Bohrloch gepresst. Im horizontalen Rohr tritt diese Flüssigkeit dann mit hohem Druck durch die Löcher aus in die Ziel-Gesteinsschicht. Dadurch entstehen feine Risse im Gestein. Dass diese sich nicht wieder schließen, bewirkt das Stützmittel, das dem Frac-Fluid beigemischt ist. Zusätzlich enthält die Flüssigkeit ca. 1 - 5 % Chemikalien.

5. Förderung:
Ein Großteil des Frac-Fluids wird nach dem Fracken zurückgefördert und zusammen mit dem Gas gelangt auch im weiteren Förderverlauf Lagerstättenwasser an die Oberfläche. Dieser sog. Flowback wird in ausgeförderten Lagerstätten oder anderen aufnahmefähigen Formationen entsorgt.

Frac-Fluide und ihre Chemikalien
Es gibt verschiedene Arten von Frac-Fluiden. In Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Lagerstätte werden das Trägermedium und die Chemikalien gewählt:
In Deutschland wird aktuell fast ausschließlich aus Tight gas-Lagerstätten gefördert. Dabei kommen vorwiegend wasserbasierte Frac-Fluids zum Einsatz:

- Wasser als Trägermedium (knapp 80%), ein Stützmittel (gut 20%) und Chemikalien (1-5%).
- Das Stützmittel (feinster Sand oder Kügelchen einer speziellen Keramik) ist dazu da, die Risse, die beim Fracken entstehen, offen zu halten.
- Die Chemikalien ....

• sorgen für die Homogenität des Fluids und
  

• gewährleisten den Transport des Stützmittels in die gefrackten Risse,
  

• verhindern Ablagerungen und mikrobiologischen Bewuchs,
  

• verhindern die Bildung von Schwefelwasserstoff und damit Korrosion,
  

• verhindern das Quellen von Tonmineralen im Frac-Horizont.
  

• Laut RWE Dea, ExxonMobil und Wintershall sind Frac-Fluide insgesamt mit Wassergefährdungsklasse 1 (= schwach wassergefährdend) klassifiziert und nach Chemikalienrecht nicht kennzeichnungspflichtig.
  

Lagerstättenwasser
....  kommt von Natur aus in den Lagerstätten vor. Seine Zusammensetzung ist abhängig von der Lagerstättenart.
In Norddeutschland ist es hoch salzhaltig und kann Kohlenwasserstoffe und weitere Stoffe, z.B. Quecksilber und radioaktive Stoffe enthalten.

Flowback
....  ist eine Mischung aus Lagerstättenwasser und einem Teil des Frac-Fluids. Er gelangt bei der Erdgas-Förderung mit ans Tageslicht.
Der Flowback ist giftiger als das Frac-Fluid.
Er ist als wassergefährdender Stoff zu betrachten und entsprechend zu entsorgen.