Werner Diedrichs in Zusammenarbeit mit Dr. Dietmar Goetz

Präsentation zum Thema: "Werner Diedrichs in Zusammenarbeit mit Dr. Dietmar Goetz"—  Präsentation transkript:

1 Technisch bedingte Folgeprobleme der Erdgas- und Erdölförderung Fracking
Werner Diedrichs in Zusammenarbeit mit Dr. Dietmar Goetz Mitbegründer der Bürgerinitiative FrackingFreies Hamburg (FFH) Gegründet nach Erteilung der Aufsuchungsgenehmigung für unkonventionelles Erdgas im Stadtgebiet Hamburgs Thema ist trotz der Behandlung im Koalitionsvertrag der Parteien nicht durch. Bewusste Fehlanwendung/Umdeutung der Begriffe konventionell/unkonventionell. Begriffe erläutern und Technik beschreiben.

2 Beide Gasvorkommen müssen mit flächenhaftem Fracking gewonnen werden.
Schiefergas liegt in feinsten Poren und sorptiv gebunden an organische Substanzen vor Tight Gas ist in etwas größeren Poren gespeichert, die aber nicht miteinander verbundenen sind Beide Gasvorkommen müssen mit flächenhaftem Fracking gewonnen werden. Umweltprobleme entstehen bei beiden Techniken Politiker wollen. nur eine UVP nur für Schiefergas einführen Das ist Etikettenschwindel Wie gewinnt man das unkonventionelle Gas?

3 Eindichtung in das Gestein durch Zement (Casing) ((Problem Bindung in Spülkuchen) Stabilität des Zementmantels, Versagen der Dichtfunktion durch extreme Druck- und Temperaturwechsel beim Fracken u. Gesteinsverschiebungen Eingepresste Frackfluide bzw. Flowback kann außen am Rohr aufsteigen und Grundwasser kontaminieren 2012 Wittorf Verpressbohrung Zementmantel seit Jahren unerkannt gebrochen sodass sich Flowback unkontrolliert bewegen kann

4 Auswertung von 80 Sicherheitsdatenblättern für Frackfluide durch das Umweltbundesamt
6 Zubereitungen giftig 6 umweltgefährdend 14 gesundheitsgefährdend 14 reizend 12 ätzend 27 nicht gesundheitsgefährdend 3 stark wassergefährdend (WGK3) 12 wassergefährdend (WGK2) 12 wenig wassergefährdend (WGK1) 10 nicht wassergefährdend UBA Für viele Zubereitungen fehlen Sicherheitsdatenblätter - nicht zu beurteilen WGK = Wassergefährdungsklasse

5 Verschiedene Autoren rechnen mit 0,5 -2% Additiven
Bei 10 – m³ Frackfluid werden 2 bis 20 Tanklastwagen Chemikalien pro Frackvorgang in den Boden gepumpt Exxon Mobil will auf nicht umwelt- und wassergefährdende Frackfluide umstellen Ermittlung der Ungefährlichkeit neuer Chemikalien aufwendig und langwierig Nichttoxische Einzelchemikalien können in Kombination mit anderen nicht kalkulierbare Wirkungen haben, Bei erhöhten Temperaturen im Untergrund und den hohen Drücken verändern sich die Chemikalien z.B. durch Polymerisation Eingesetzte Chemikalien können sich erst später als toxisch erweisen Neue Methoden oft auch neue Probleme - wir wollen nicht Versuchsfeld für Exxon werden!

6 Rest bleibt im Gestein gebunden
6 Etwa 70% Rückförderung Rest bleibt im Gestein gebunden Nachströmendes Tiefenwasser Lösungsgleichgewicht mit den Mineralphasen des Gesteins Fracfluid stellt nur kurzfristig ein Problem, das nach einigen Wochen erledigt ist. Lagerstättenwasser fällt aber während der ganzen Förderung an. Teufel und Belzebub werden mit dem Gas als Flowback gefördert. Beim Fracken spielen sich im Untergrund verschiedenste, unkalkulierbare Reaktionen ab. 30% bis 70% der im Frackfluid enthaltenen Chemikalien werden zurückgefördert. Der Rest verbleibt in den unteren Erd- und Gesteinsschichten.

7 Unkontrollierter Aufstieg von Tiefenwässern beim Fracken nur ein Problem
Besonders kritisch – Entsorgung des Flowback mit allen Problemstoffen aus Fracfluid und Lagerstättenwasser Zusammensetzung ändert sich mit der Förderdauer, wird aber nicht besser Flowback wird während der ganzen Produktionsphase mitgefördert. Der Anteil des Frackfluids verringert sich im Verlauf der Förderung, während der Anteil des Lagerstättenwassers ständig zunimmt. Es verändert sich anteilig in Abhängigkeit vom Zustrom des Tiefenwassers und der Veränderung der Lösungsabläufe.

8 Lagerstättenwasser (Formationswasser)
Im Gestein der Lagerstätte vorhandenes oder aufsteigendes Tiefenwasser je 28 m³ Gasförderung werden im Mittel 10 m³ Wasser ausgespült Durch Druck- und Temperaturerhöhung werden aus dem Gestein Lösungen freigesetzt und mit Suspensionen an die Oberfläche gespült. Enthält nach Abtrennung des Methans Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, PAK´s und weitere organische Schadstoffe z.T. toxische Schwermetalle wie Quecksilber, Blei, Chrom und Arsen und hohe Salzgehalte Radionuklide 8 2. problematische Flüssigkeit: Gesteine der Lagerstätten in Urzeiten unter Umweltbedingen gebildet, für Menschen in lebensfeindlich exotischen Zusammensetzungen in Tiefe z.T. konserviert. Diese werden z.T. durch Fracaktionen wieder freigesetzt und sind auch heute noch nicht besonders gesund.

9 Metallisches Quecksilber in einem ausgebauten Gasrohr

10 Altes Erdgasrohr als Gartenzaun auch in Niedersachsen
Millisievert /Jahr: 423,6 / Tag, dann also millisievert /Jahr pro Jahr

11 Gemessen: 2.72 bis 17,65 Mikrosievert / Stunde
2,72 Mikrosievert/ Stunde liegt über unbedenklicher Dosisleistung 17,65 Mikrosievert/ Stunde liegt über Eingreifrichtwert für langfristige Umsiedlung

12 0. Verschmutzung von der Geländeoberfläche Aufstieg an Bohrlöchern
1212 0. Verschmutzung von der Geländeoberfläche Aufstieg an Bohrlöchern Aufstieg an Gesteins- stöhrungen 3. Ausbreitung / Aufstieg durch Wanderung bzw. Diffusion im Gestein Gefahren für GW Kontaminationen: 0. Oberflächeneinflüsse Versagen des Casing, Aufstieg an Altbohrungen 2. Aufsteigen an vorhandenen oder induzierten Gesteinsverschiebungen 3. Langsame Migration durch Gestein seitlich und an die Oberfläche

13 Gesteinsschichten im Untergrund sind oft großräumig zerstückelt so dass hydraulische Verbindungen trotz zwischenlagernder Dichtschichten möglich sind. Gas im Schiefer ist nicht zwangsläufig durch dichte Gesteinsschichten abgedeckt. Ursprünglich festliegendes Gas kann nach Zerbröselung des Gesteins langsam im Deckgestein aufsteigen, damit auch Lagerstättenwasser. Bei der unter hohem Druck erfolgenden Verpressung des bisher nicht aufbereiteten Flowbacks können sich diese Flüssigkeiten in den alten Lagerstätten unkontrolliert verteilen und in den im Gestein durch Fracking entstandene und/oder natürlich vorhandene Klüfte (s. Folgebild) in höhere Schichten aufsteigen und ggfs. das Grundwasser verunreinigen.

14 Realität der Zerklüftung geologischer Schichten im Bereich Vier- und Marschlande

15 Es gibt auch tief eingeschnittene Spalten, die einen Aufstieg von Tiefenwasser ermöglichen.

16 Größtes Problem: Entsorgung des flüssigen Abfalls.
Für die Reinigung des belasteten, hochsalinen Flowbacks gibt es keine Technik, welche die Förderung nicht unbezahlbar machen würde. Chemikalienfreies Fracking löst nicht das Problem mit dem geförderten Lagerstättenwasser. Hydrozyklon = Fliehkraftabscheider für Flüssiggemische Mit Hydrozyklonen werden in Suspensionen enthaltene Feststoffpartikel abgetrennt oder klassiert.

17 Probleme bei Verpressung in alte Bohrlöcher:
1717 „Entsorgung“ macht nicht sorgenfrei Nach nur teilweiser Abtrennung Verpressung oder Verklappung mit Überdruck Probleme bei Verpressung in alte Bohrlöcher: Eignung der Gesteinsschicht als Lager Integrität der Altverrohrung Verdrängung vorhandener Tiefenwässer Aufstieg auf Fehlstellen im Gestein Wanderung des Flowbacks in andere Wasserleiter Auslösung von Erdbeben Landkreis Rothenburg Millionen m³ Flow Back verpresst aus 5000 m Tiefe in 750 – 1200m Tiefe. Bergamt zur Bohrlochintegrität. Induzieren von Erdbeben durch Fracking und Verpressung der Abfallwässer.

18 Dichtprobleme bei Rohren und Abdichtungen der Bohrungen zum Gestein
1818 Dichtprobleme bei Rohren und Abdichtungen der Bohrungen zum Gestein Zementierungen versagen nach einigen Jahrzehnten Erfahrungen im Golf von Mexiko: einige Barrieren versagen mit 50% Wahrscheinlichkeit schon nach 15 Jahren Nach 200 bis 300 Jahren versagen alle eingebauten Barrieren Studie zu Langzeitrisiken von Meiners und Bergmann (UBA, NRW) Andere Quellen befürchten schon nach 100 Jahren

19 Gesteine stehen unter Spannungen
Gesteine stehen unter Spannungen. Durch Eindringen des Frackfluids öffnen sich die Klüfte bzw. vermindert sich die Reibung. Das selbe passiert beim Einpressen von Abwasser. Gefrackte Flächen neigen zu induzierten Schwarmbeben, ausgelöst z.B. durch entferntere natürliche Beben.

20 Durch Erdgasförderung induzierte Erdstöße
Unter Spannung stehende Gesteinsverschiebungen können aktiviert werden 2oo2 Weyhe bei Bremen Stärke 2,3 2004 Rotenburg /Verden Stärke 4,5 2005 Syke Stärke 3,8 2011 Kirchlinteln Stärke 2,4 2013 Loppersum (Niederlande) schon mehr als 20 Beben Deiche sind gefährdet, Häuser müssen saniert werden In alten Gasfördergebieten Erdbewegungen nach 15 Jahren 2012 Völkersen Beben mit Schäden an Häuser Stärke 2,8 2013 Juli Geothermiebohrung St. Gallen Stärke 3,6 Flächenfracking: 2013 sonst bebenfreies Gebiet - Oklahoma Stärke 5,6 Es handelt sich überwiegend um Vertikalbohrungen. Auswirkungen bei flächenhaftem Fracking wie in Oklahoma. Holland Beben nach 15 Jahren Regulierung durch Shell.

21 Bohrungen werden mehrmals mit Wasser und Chemikalien behandelt
Flächenbedarf auch nach Beendigung der Bohrungen Zufahrtswege Restflächen für Leitungen, Verdichter, Gasaufbereitungs- anlagen, Bohrlochabsperrungen usw. Bohrungen werden mehrmals mit Wasser und Chemikalien behandelt Platz für entsprechende Anlagen und LKW Pro Frac-Prozess sind hunderte Lastwagenfahrten mit Frischwasser und bis zu 700 Fuhren mit Abwasser notwendig Das Ganze in dichtbesiedelten Kulturlandschaften z.B. Vierlanden Erdgasspeicher Wassergewinnung, Deiche, Gewächshäuser?

22 2222 Unkulturlandschaft in einem Frackgebiet der USA (Abstände zwischen den Bohrplätzen 1 – 4 km). Auf unser dicht besiedeltes Deutschland übertragen eine interessante Alternative. Eine Ahnung davon kann man schon im niedersächsischen Gasland Vogtei bekommen – Gegend zwischen Bohrtürmen, Pipelines und Versorgungswegen.

23 Belastung der Klimabilanz
Folgen des Frackingbooms Belastung von Luft und Infrastruktur Gefährdung des Trinkwassers Gefahr von Erdbeben Verschandelung der Landschaft Verseuchung des Bodens Nach Ausbeutung der Bodenschätze ziehen die Firmen weiter , die Bürger Bleiben auf den Folgen des Raubbaus sitzen Erweiterte Reserven fossiler Brennstoffe führen zu größerer CO2 Belastung der Atmosphäre Belastung der Klimabilanz

24 Erdgasförderung große Gefahr für das Weltklima
Erdgas ist keine Übergangsenergie zu erneuerbaren Energien - es ist die Zielenergie ( Shell CEO, Mai 2011) Bei dem derzeitigen Verbrauch gibt es Vorräte für 250 Jahre (Shell im letzten Jahr in verschiedenen Publikationen) In 25 Jahren des derzeitigen Erdgasverbrauches entstehen 2750 Gt CO2 Emissionen das ist 3 mal mehr als das „unter 2° Budget“ bis zum Jahr 2050 Die Begrenzung der klimaschädlichen KW ist damit unmöglich, das gilt für Erdgas und Erdöl gleichermaßen.

25 Erdgas Brückentechnologie zu erneuerbaren Energien ?
2525 Erdgas Brückentechnologie zu erneuerbaren Energien ? Klimaeffekt von Methan, das Global Warming Potential, ist 25 mal höher als für CO2 berechnet auf 100 Jahre 100 mal höher berechnet auf 25 Jahre Gasverluste beim Fracken: Bohren und Bohrlochausbau Diffusion durch den Boden Aufarbeiten des Flow Backs Transport durch Pipelines 25% höherer Klimaeffekt durch prozessbedingte Emissionen und im Gas gebundenes CO² Die Politik berechnet nur die CO² Emissionen bei der Verbrennung von Gas gegenüber Kohle. Die Emissionen, die bei der Gewinnung/Produktion dieser Stoffe entstehen, werden nicht berücksichtigt. Die bei der Erdölförderung das Erdöl begleitenden Gasmengen werden bisher abgefackelt. Das dadurch entstehende CO² entweicht in die Athmosphäre und trägt in erheblichem Umfang zur Klimaerwärmung bei.

26 Folgen der Klimakatastrophe:
Umverteilung der Klimazonen der Erde Durch höheren Energieeintrag in die Atmosphäre Verstärkung der Wetterextreme Klimasituationen vergangener geologischer Zeitalter mit für den Menschen lebensfeindlichen Umweltbedingungen

27 Bereits erkennbare Folgen des Klimawandels: In Californien treten seit einigen Jahre immer häufiger und länger Dürreperioden auf. Vor dem Eintritt der momentanen Regenperiode waren die Wasserreservoirs dort auf Null abgesunken und ausgetrocknet. Wasserwerke und Farmer waren gezwungen immer tiefer zu bohren um auf nutzbares Wasser zu stoßen und förderten dabei immer häufiger salzhaltiges und kontaminiertes Wasser, dass ohne aufwändige und teure Aufbereitung weder als Trinkwasser für Mensch und Tier noch für die Bewässerung der Felder geeignet war. Der zu Beginn der Regenperiode einsetzende Starkregen hatte zur Folge, dass sich die ausgetrockneten Böden, der als Trinkwasserreservoir dienenden Seen und Talsperren, schlagartig verdichteten. Dadurch verhindern sie, dass das Regenwasser in tiefere Schichten gelangen und mittelfristig nicht zum Anstieg des Grundwassers beitragen kann. Außerdem besteht die Gefahr, dass durch das Fördern des salzhaltigen Wassers, aus tiefer gelegenen Wasserleitern, das sich langsam wieder bildende Grundwasser mit dem verunreinigter Tiefenwasser vermengt und ungenießbar wird.

28

29 Derzeitig verbrauchen wir pro Jahr soviel fossile Brennstoffe wie geologisch in vielen Hunderttausend Jahren gebildet wurden. Wir reichern die CO² Konzentration in der Atmosphären um/auf 400 ppm CO2 an. Damit handelt es sich wahrscheinlich um die höchste Konzentration seit 3-5 Millionen Jahren, als der noch Meeresspiegel 5 m höher war als heute.

30 Erdgas enthält 85 – 98% Methan CH4 + 2 O2 – CO2 + 2 H2O Entstehung:
Biotisch - anaerob durch Methanogenese, Sumpfgas Biogas besteht überwiegend aus Methan (etwa 60 %) und Kohlenstoffdioxid (etwa 35 %), daneben Wasserstoff, Stickstoff und Schwefelwasserstoff. Abiotisch - in tiefen Erdschichten durch hohen Druck und Temperatur thermal durch Inkolung (Reifung der Kohle, Grubengas) Begleiter von Erdöl Die archaeenen Methanbildner sind für die ständige Neubildung von Methan hauptverantwortlich. Ein Hausrind stößt täglich etwa 150–250 l Methan aus, weil im Rindermagen Methanogene an der Zersetzung von Cellulose beteiligt sind

31 Weniger als 2ppm in der Atmosphäre 20% des klimawirksamen Gases
Davon 37% direkt aus der Tierhaltung (Fermentationsprozesse im Magen von Wiederkäuer) Mittlerer globaler Methangehalt von 600 ppb auf 1750 ppb gleichbleibend dann bis 2007auf 1800 ppb In den letzten Jahren schwankte der Metangehalt zwischen 320 und 790 ppb (Eisbohrungen) 50% Land- u. Forstwirtschaft, Tierproduktion, Klärwerke Mülldeponien , Reisfelder 50% Leckagen bei Gewinnung, Transport , Verarbeitung von Erdgas Abfackeln von nicht verwendbaren Gasen Faulgase Biogasgewinnung Auftauen von Dauerfrostböden

32 Lachgas (N2O 296 mal klimawirksamer als CO2
Trägt 5-6% zum Treibhauseffekt bei Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), zerstören die Ozonschicht, sind bis zu mal Klimawirksamer als CO2 tragen etwa 10% zur Erderwärmung bei. Schwefelhexafluorid (SF6) mal klimawirksamer als CO2 und sehr stabil nur 0,005 ppb in Atmosphäre Isolierglasfüllungen , Löschgas Stickstofftrifluorid Wasserdampf bewirkt 60% des Treibhauseffektes Durch globale die Erwärmung wird der Wassergehalt der Atmosphäre erhöht -Rückkopplungseffekt

33 Z.t. deutlich sichtbar Freisetzung von Giftstoffen Hg z.T. in hohen %- sätzen enthalten Henslingen-Sölingen Niedersachsen. Hohe Rußbelastung Hg -Niederschlag in dem ganzen Gebiet– Gesundheitsgefährdung.