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Fracking. Zukunftsperspektive oder Umweltkatastrophe?

Facharbeit (Schule) 2016 27 Seiten

Energiewissenschaften

Leseprobe

Inhalt

Abstract

1 Einleitung

2 Was ist Fracking und wie funktioniert es?
2.1 Was ist Fracking?
2.2 Wie funktioniert Fracking?

3 Umweltproblematik

4 Wo wird Fracking bereits eingesetzt

5 Die Situation in Österreich

6 Wirtschaftliche Aspekte

7 Politische Auswirkungen

8 Fazit

Quellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abstract

In der folgenden Arbeit „Fracking - Zukunftsperspektive oder Umweltkatastrophe“ möchte ich zeigen, was Fracking ist, wie es funktioniert und warum diese Fördermethode zurzeit so gefragt ist. Vor allem möchte ich die politischen und wirtschaftlichen Faktoren des Hydraulic Fracturings sowie die Auswirkungen auf die Umwelt thematisieren. Ich will zusätzlich auch einen groben Überblick darüber geben, wo Fracking auf dieser Welt bereits eingesetzt wird. Ein wichtiger Punkt meiner Arbeit wird die derzeitige Situation in Österreich sein. Wird Fracking in Österreich angewendet? Gäbe es überhaupt eine Möglichkeit dafür in Österreich? Und was würde Fracking für die österreichische Wirtschaft bedeuten?

Ich möchte mit dieser Literaturarbeit zeigen, vor welchen Problemen wir in den westlichen Industrieländern heute stehen. Einerseits will man gute Energieversorgung, wirtschaftliches Wachstum und Wohlstand erreichen, andererseits will man die Erde ökologisch und nachhaltig nutzen.

1 Einleitung

Fracking ist zurzeit eines der brisantesten Themen sowohl politisch und wirtschaftlich als auch umwelttechnisch. Ich möchte in dieser Arbeit diese Faktoren beleuchten und einen Überblick über diese umstrittene Fördermethode geben.

Zunächst werde ich erklären, was Fracking ist, wie es funktioniert und seine Auswirkungen auf die Umwelt darlegen. Neben den chemischen Aspekten werden die wirtschaftlichen und politischen Auswirkungen zwei wichtige Punkte darstellen. Zudem möchte ich einen Überblick über die Fracking-Gebiete weltweit geben. Ein Schwerpunkt meiner Arbeit wird die Fracking–Situation in Österreich sein. Ich möchte zeigen, ob Fracking eine Zukunftsperspektive für die Wirtschaft beziehungsweise für unsere Energieversorgung darstellt, und mit welchen umwelttechnischen Konsequenzen man rechnen muss.

Das Buch „Fracking – Eine neue Produktionsgeografie“, welches 2014 erschienen ist, gibt eine gute Einführung in das Thema, bespricht die wichtigsten Faktoren der Fördermethode und belegt dies mit Zahlen und Fakten aus Chemie, Politik und Wirtschaft. Zudem arbeite ich mit Internetquellen um möglichst aktuelle Informationen und Beispiele einbringen zu können.

2 Was ist Fracking und wie funktioniert es?

2.1 Was ist Fracking?

Hydraulic Fracturing (hydraulisches Aufbrechen), allgemein als Fracking bezeichnet, ist eine Fördertechnik, die mit Hilfe von Hydraulik (der Bewegung von Flüssigkeit) bislang nicht erreichbares und kilometertief in Schiefergestein gelagertes Erdöl und Erdgas, sogenannte unkonventionelle Ressourcen, zu Tage bringt.

Dieses Verfahren ist aufgrund von Langzeit-Umweltschäden, wie zum Beispiel Grundwasserverseuchung, und wegen des sehr hohen Wasserverbrauches stark umstritten und auch in einigen Ländern verboten.

Fracking ist schon über 60 Jahre alt, zum ersten Mal wurde diese Methode 1947 in Amerika angewendet. Dennoch wird Hydraulic Fracturing immer wieder als neu bezeichnet, da diese Fördertechnologie, aufgrund von fortgeschrittener und mittlerweile kostengünstiger Technik, in den letzten 15 Jahren einen neuen Boom erlebt.

2.2 Wie funktioniert Fracking?

Man beginnt wie bei einer konventionellen Förderung mit einer Vertikalbohrung und dringt bis zur Zielgesteinsschicht vor. Hier endet eine konventionelle Bohrung. Bei Fracking dreht sich der Bohrer um 90 Grad und arbeitet sich horizontal in das gashaltige Gestein. Anschließend wird die Hydraulic Fracturing Flüssigkeit, auch Fracfluid genannt, mit mehreren hundert Bar durch das Bohrloch gepumpt um das Gestein aufzubrechen.1 Man unterscheidet zwischen dem schaumbasierten beziehungsweise gelbasierten Fluid und dem Slickwater Fluid.

Das gelbasierte Fluid ist eine hochviskose (die Viskosität ist ein Maß für die Zähflüssigkeit eines Fluids) Flüssigkeit, welche sich aus, Wasser, den Stützmitteln Sand und Keramikkügelchen, den sogenannten Proppants, sowie Additiven zusammensetzt. Die Aufgabe der Proppants ist es, die durch die Hydraulik erzeugten Risse offen zu halten. Diese Flüssigkeit wird vor allem bei Sandsteinlagerstätten eingesetzt.

Das Slickwater Fluid, welches durch Zugabe von Reibungsminderer fließfähig und somit niedrigviskos gemacht wird, setzt sich zusammen aus: 98% - 99,5% Wasser, 1% - 1,9% Stützmitteln und weniger als 1% Additiven. Dieses Fluid wird bei Fracks in Tongestein verwendet.

Additive sind Zusatz- beziehungsweise Hilfsstoffe mit bestimmten Eigenschaften und Wirkungsweisen, die beim Fracking eine große Rolle spielen. Wann diese und wieviel von diesen Additiven eingesetzt werden ist ein gut gehütetes Betriebsgeheimnis des jeweiligen Unternehmens. Lediglich der zuständigen Behörde muss die Zusammensetzung bekannt gegeben werden.2 Hier ist eine Tabelle mit Beispielen von möglichen Additiven und ihren Einsatzzwecken:

Quelle:https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/461/publikationen/k4346.pdf

Das Fracfluid, auch als Spülungsflüssigkeit bezeichnet, wird am Ende zurück nach oben gepumpt und in einem Sammelbecken bei der Bohrstelle gesammelt, wiederaufbereitet oder entsorgt.

So kann das Erdgas beziehungsweise Erdöl durch neue Fließwege aus dem festen Gestein entweichen und durch das Bohrloch an die Oberfläche strömen.3

Es gibt jedoch auch Bestrebungen die Zusammensetzung der Fracfluids zu verändern, um Fracking umweltfreundlicher zu machen, sogenanntes Clean-Fracking.

Beim Clean-Fracking verzichtet man auf Chemikalien und arbeitet mit Wasser, Bauxit, Sand und meist Stärke, die auch in der Lebensmittelindustrie Verwendung finden. In Europa hat die ÖMV gemeinsam mit der Universität Leoben Clean-Fracking erforscht.4 Es wurde vermutet, dass die Methode zwar umweltverträglicher, aber wirtschaftlich weniger effizient ist. 2012 wurde das Projekt wegen Unwirtschaftlichkeit eingestellt.5

In den U.S.A und Kanada gibt es jedoch schon bessere und ausgeklügeltere Techniken.

Zum Beispiel betreibt das Energieunternehemen Halliburton gemeinsam mit El Paso seit 2011 in Nord-Louisiana die erste Erdgasherstellung mit „Clean Suite Produktion Enhancement-Technologien“ sowohl beim Hydraulic Fracturing als auch bei Wasseraufbereitung. Anstelle purerer Chemie versetzt man das Wasser unter anderem mit lebensmitteltauglichen Zutaten. Zudem verwendet man Additive, um die Bakterienbildung zu steuern. 6

Mit dieser Technik sollen, laut Halliburton, zirka 9085 Liter Biozide pro Bohrung eingespart werden. Zurzeit macht jedoch ein ganz anderes Verfahren von sich Reden, da es ohne Wasser auskommt.7

Es nennt sich Liquefied Petroleum Gas Fracturing, verwendet Propan statt Wasser als Druck aufbauendes Fluid und stammt aus Kanada, wo es schon praktisch eingesetzt wird. Der Name ist ein bisschen irreführend, denn natürlich verwendet man nicht das Gas, sondern verflüssigt Propan unter Druck, bevor man es in die Bohrung pumpt. Da flüssiges Propan nur einen Bruchteil der Viskosität von Wasser hat, bestehen die Mischungen zu bis zu zehn Prozent aus einem Geliermittel, üblicherweise einem Phosphorsäureester. 8

Ansonsten läuft dieses Verfahren wie bereits oben erklärt.

3 Umweltproblematik

Fracking bedeutet für viele unkalkulierbare Risiken für Umwelt und Gesundheit, sie fürchten besonders um das Trinkwasser. Die Folgen des unkonventionellen Frackings sind tatsächlich heute nicht absehbar. 9

Fracking ist eine Methode die unkonventionelle Ressourcen für uns nutzbar macht. Aber zu welchem Preis?! Was sind die ökologischen Auswirkungen von Hydraulic Fracturing?

Die Risiken sind in vier Feldern unterteilbar: CO2- Emissionen, Trinkwasserbelastung, Seismografie und Lärm.10

CO2 – Emissionen

Egal ob Fracking oder herkömmliche Öl und Gasfördermethoden, alle führen zur Erzeugung von Smog. Dieser wird durch den Einsatz von Maschinen und Lastkraftwagen hervorgerufen und durch das Methan, welches aus der Bohrstelle entweicht. Bei Hydraulic Fracturing soll jedoch zusätzliche Luftverschmutzung entstehen. Ein Wissenschaftlerteam rund um Armin Wisthaler hat Luftschadstoffe in Colorado gemessen.11

Österreichische Wissenschaftler haben bei Messungen in den USA festgestellt, dass zahlreiche klima- und gesundheitsschädliche Gase in die Atmosphäre entweichen! "Bei der Förderung, Aufbereitung und Verteilung gelangen über zahllose Lecks klima- und gesundheitsschädliche Gase in die Atmosphäre", sagt Armin. "Wir finden krebserregendes Benzol, giftigen und übelriechenden Schwefelwasserstoff und eine Vielzahl von Vorläufersubstanzen für gesundheitsschädliches Ozon in ländlichen Gegenden, wo man eigentlich saubere Luft erwarten würde." 12

Trinkwasserbelastung:

Mit Methan versetztes, hochentzündliches Leitungswasser oder Ortschaften, die ihr gesamtes Wasser in Plastikkanistern angeliefert bekommen, beides ist inzwischen Alltag in Gebieten wo Fracking betrieben wird.

Wenn die Bohrung durch eine Trinkwasser führende Schicht führt, wird das Bohrloch zum Schutz des Trinkwassers in unterschiedlichen Abschnitten mit einzementierten Stahlrohren gegenüber der Gesteinsformation abgedichtet und so eine undurchlässige Barriere zwischen Bohrloch und Wasserschicht geschaffen.13

Durch Fehler oder Unfälle kann es trotzdem passieren, dass das Fracfluid in das Grundwasser oder in andere unterirdische Wasserlagerstätten gelangt. Die Entsorgung vom Flowback (Spülungswasser), das von selbst zurück geflossene beziehungsweise nach oben gepumpte Fracfluid, stellt eine besonders große Herausforderung dar. Zunächst wird es in einem Auffangbecken neben der Bohrstelle gelagert um später zu Aufbereitungsanlagen gebracht und gesäubert zu werden. Allerdings kann man diese, mit extrem giftigen Chemikalien versetzte Flüssigkeit nicht zu 100% reinigen. Zudem kann die kontaminierte Flüssigkeit durch ein Leck austreten und eine großflächige Boden- und Grundwasserverunreinigung hervorrufen.

Das anfallende Abwasser, das sogenannte Produktionswasser beziehungsweise „produced water“, besteht aus Grundwasser und Resten des Fracfluids. Es wird ebenfalls in einem großen Sammelbecken gelagert und später in tiefliegende Hohlräume gepumpt und dort „endgelagert“.

Aber nicht nur die Kontamination des Wassers sondern auch der immense Wasserverbrauch bei Fracking stellt ein ökologisches Problem dar.14

Wasser ist für den gesamten Fracking-Prozess notwendig. Die verwendete Wassermenge sei je nach Bohrung unterschiedlich, wobei die jeweilige Permeabilität (Durchlässigkeit von Gesteinen für z.B. Gas) des Gesteins als entscheidend angesehen wird. Außerdem spiele die Tiefe des Fracks eine Rolle: je tiefer der Frack, desto größer der Wasserverbrauch. Insgesamt liege die verwendete Wassermenge bei 3-5 Millionen Gallonen für eine Bohrung (entspricht knapp 12 bis 20 TSD Kubikmeter)15.

Ein durchschnittlicher österreichischer Haushalt kommt, laut Zahlen des Bundesministeriums für ein lebenswertes Österreich, mit 20.000 Kubikmeter Wasser ungefähr 100 Jahre aus.

Seismische Aktivitäten

Beim Fracking wird Flüssigkeit unter hohem Druck in ein Bohrloch gepresst, um kleine Risse im Gestein aufzubrechen und darin enthaltenes Erdgas und Erdöl zu gewinnen. Dadurch ausgelöste mikroseismische Aktivitäten – quasi Kleinst-Erdbeben – sind üblicherweise so schwach, dass sie nur mit empfindlichen Geräten gemessen werden können.16 Experten gehen dennoch davon aus, dass Frack-Vorgänge in vorgespannten Formationen oder bei Vorliegen von weitreichenden und großflächigen Störungen zu messbaren seismischen Ereignissen in der Größenordnung von bis zu einem Wert von 2,3 (Richtersklala) an der Oberfläche führen können. Schäden an der Oberfläche durch Frack-Vorgänge konnten aber bislang nicht konkret nachgewiesen werden.17

Diese, durch Fracking ausgelösten, seismischen Aktivitäten stellen einen Faktor dar, dessen langfristige Auswirkungen derzeit in keiner Weise einschätzbar sind.

Lärm

Ein ebenfalls großer Einflussfaktor auf die Umwelt und die Menschen ist der Lärm, der beim Betrieb einer Bohrstelle entsteht. Da die Bohrtürme sowie auch anderes schweres Gerät 24 Stunden am Tag betrieben werden müssen. Dies kann natürlich zu erheblichen Schlafstörungen der Anrainer führen, aber auch Tiere leiden unter dieser enormen Lärmbelastung. Das steigende Verkehrsaufkommen sorgt ebenfalls für einen erhöhten Lärmpegel.18

Durch Fracking steigt der Schwerlastverkehr enorm, da sowohl Maschinen, Materialien, Chemikalien wie auch das gesamte benötigte Wasser mit dem LKW angeliefert werden. Bei Hydraulic Fracturing werden pro Bohrstelle ungefähr doppelt so viele Lkw-Fahrten zum Bohrgelände benötigt wie bei der konventionellen Öl- beziehungsweise Gasförderung. Die Errichtung von Bahnanbindungen ist dennoch oft nicht rentabel. Dies führt zu einer erhöhten Lärmbelastung, zu einem größeren Emissionsausstoß und auch die Straßen werden stark in Mitleidenschaft gezogen. Jeder LKW, ob mit oder ohne Ladung, bedeutet eine starke Belastung für den Straßenbelag.19

4 Wo wird Fracking bereits eingesetzt

Trotz der bereits erwähnten möglichen Auswirkungen auf die Umwelt wird Fracking rund um den Globus eingesetzt. In Nordamerika war die Geburtsstunde von Fracking und auch heute sind diese Länder Vorreiter auf diesem Gebiet, insbesonders die USA.

[...]


1 vgl. Christiane Habrich-Böcker, Beate Charlotte Kirchner, Peter Weißenberg, Fracking – Die neue Produktionsgeografie; Springer-Gabler Verlag 2014; Seite 11f

2 vgl.https://de.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_Fracturing (Zugegriffen10.9.2015)

3 Fracking – Die neue Produktionsgeografie; Seite 13

4 Fracking – Die neue Produktionsgeografie; Seite 14

5 Fracking – Die neue Produktionsgeografie; Seite 14

6 Fracking – Die neue Produktionsgeografie; Seite 14

7 vgl. Fracking – Die neue Produktionsgeografie; Seite 14

8 http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=202350 (Zugegriffen 11.09.2015)

9 http://www.bmub.bund.de/service/buergerforum/haeufige-fragen-faq/faq-fracking/ (Zugegriffen 1.10.2015)

10 Fracking – Die neue Produktionsgeografie; Seite 13

11 vgl. Fracking – Die neue Produktionsgeografie; Seite 88f

12 http://www.heise.de/tp/news/Fracking-traegt-zur-Luftverschmutzung-bei-2283238.html(Zugegriffen 1.10.2015)

13 Fracking – Die neue Produktionsgeografie; Seite 12

14 vgl. Fracking – Die neue Produktionsgeografie, Seite 14f

15 http://dialog-erdgasundfrac.de/bericht-reise-expertenkreis-USA/wasserverbrauch-auswirkungen- grundwasser-oberflaechengewaesser (Zugegriffen28.10.2015)

16 http://dialog-erdgasundfrac.de/bericht-reise-expertenkreis-USA/wasserverbrauch-auswirkungen-grundwasser-oberflaechengewaesser (Zugegriffen28.10.2015)

17 Fracking – Die neue Produktionsgeografie; Seite 90

18 vgl. http://dialog-erdgasundfrac.de/fl%C3%A4chen-und-landschaftsbedarf-sowie-l%C3%A4rm (Zugegriffen 26.10.2015)

19 vgl. Fracking- Die neue Produktionsgeografie; Seite 88f

Details

Seiten
27
Jahr
2016
ISBN (eBook)
9783668199163
ISBN (Buch)
9783668199170
Dateigröße
1 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v320444
Note
Sehr gut
Schlagworte
fracking zukunftsperspektive umweltkatastrophe

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Titel: Fracking. Zukunftsperspektive oder Umweltkatastrophe?