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Fracking - Referat



Gliederung
1. kurze Erläuterung der Funktionsweise
2. Die wichtigsten Chemikalien(-gruppen)
3. ökologische Folgen des Frackings
3.1. Folgen für den Boden (+ Bodenorganismen)
3.2. Folgen für Grund - und Oberflächenwasser
3.3. Folgen im menschlichen Organismus
4. Argumente für und gegen Fracking (+ Länderbeispiele)
4.1. pro - Argumente
4.2. contra - Argumente
5. Fazit

1. kurze Erläuterung der Funktionsweise
Durch die Methode des HydraulicFracturing (hydraulisches Aufbrechen, kurz „Fracking“) ist es möglich, Gas- und Ölvorkommen zu fördern, die in Gesteinsschichten bzw. Schiefergestein gebunden sind.
Dafür wird zunächst wie bei normalen Ölbohrungen, bis zur Lagerstätte gebohrt. Hat man die gewünschte Tiefe erreicht, bohrt man horizontal weiter und pumpt ein Gemisch, das Frac-Fluid, bestehendaus circa 94,5 Prozent Wasser, 0,5 Prozent chemischer Zusätze und fünf Prozent Sand in die Gesteinsschicht. Dies geschieht unter einem Druck von bis zu 1000 Bar.Das Wasser in dem Gemisch bricht das Gestein auf und sorgt dafür, dass Unmengen kleiner Risse entstehen, die sogenannten „Fracks“. Der Sand verhindert, dass sich die Risse unter dem Gewicht der darüber liegenden Gesteinsschichten sofort wieder verschließen. Das Gestein wird nun gasdurchlässig, der größte Teil des Frack-Fluids wird wieder abgepumpt und das Gas kann hochströmen. Ein Teil Frack-Fluids jedoch bleibt für immer in der Erde. Das ist auch der Grund warum Fracking so umstritten ist, gelangt dieses Gemisch aus Wasser und Chemikalien in das Grundwasser wird dieses so stark verseucht, dass es nicht einmal in Klärwerken wieder gereinigt werden kann.
Obwohl Fracking erst in den letzten Jahren vor allem durch die USA bekannt wurde, gibt es die Methode schon seit 1949. Sie wurde jedoch nur selten angewandt, da sie als ineffizient galt. Durch die steigenden Ölpreise aber wurde die Methode immer reizvoller.
Mittlerweile werden auch schon Verfahren ohne Chemikalien getestet, mit Beispielsweise Propangas in Gelform.

2. Die wichtigsten Chemlikalien(-gruppen)
Tetramethylammoniumchlorid((CH3)4N+O-):

- Pro Frack-Vorgang werden ca. 19 Tonnen benutzt
- Hat die Eigenschaft, Feuchtigkeit aus der Umgebung zu binden
- Giftig, ätzend
- Wassergefährdungsklasse 1


Petroleum Destillate:
- 9,5 Tonnen pro Frack-Vorgang


Octylphenol(C14H22O):

- 9,5 Tonnen pro Frack-Vorgang
- Dient zur Herstellung von Reifengummi und Druckerfarben
- Giftig, greifen beim Einatmen die Lunge an
- Sorgen für hormonelle Veränderungen
- Wassergefährdungsklasse 2


Biozide:
- Etwa 680kg pro Frack-Vorgang
- Schädlingsbekämpfer  soll Mikroorganismen abtöten
- Löst bei Kontakt Allergien und Juckreiz aus
Tenside
- Wirkung von Seife, Verminderung der Oberflächenspannung der Fluide für bessere Fließfähigkeit

Die Chemikalien können ganz leicht durch Bohrunfälle in den Boden und das Trinkwasser gelangen.

Eine Gefahr für Gesundheit und Umwelt besteht nicht: Die verwendeten Flüssigkeitsgemische sind nach geltender Rechtslage weder giftig noch umweltgefährlich. – laut ExxonMobil

Besonders umweltschädliches Verhalten ehrt der Naturschutzbund Deutschland jedes Jahr mit einem Negativpreis. 2014 trifft es Gernot Kalkoffen, den Chef von ExxonMobil Europa. Er erhält den "Dinosaurier des Jahres" für die Verharmlosung des umstrittenen Fracking-Verfahrens zur Erdgasgewinnung.


3. ökologische Folgen des Frackings
1.) Folgen für den Boden
Das eigentliche Problem beim Hydraulic Fracturing für den Boden und das darin gespeicherte Grundwasser ist das sogenannte Frack-Fluid.
Das Frack-Fluid ist der Hauptunterschied zu konventionellen Methoden Gas und Erdöl zu fördern. Es wird in bis zu fünf Kilometern Tiefe mit über 1000 Bar Druck in den Boden gepresst und bricht dort Risse in sonst für Gas undurchlässige Gesteinsschichten. Man unterscheidet zwischen gel - oder schaumbasierten Fluiden und sogenannten Slickwater Fluiden. Gelbasiertes Frack Fluid besteht zum Großteil aus mit Zusatzstoffen stark verdicktem Wasser, dem Sand und Keramikkügelchen beigemischt werden. Dieses hochviskose Frack Fluid kommt hauptsächlich in klastischen Gesteinen wie Sandstein zum Einsatz. In weniger porösen Gesteinsschichten, wie zum Beispiel solchen aus Tonstein, setzt man Slickwater Fluide ein, die im Grunde das genaue Gegenteil der Gel Fluide bilden. Slickwater Fluide setzen sich aus 98% Wasser, das durch reibungsmindernde Chemikalien wie zum Beispiel Polyacrylamid extrem fließfähig gemacht wird, und 1 - 1,5% Sand, um die Fracks zu stützen, zusammen.

Speziell für den Boden ist am ehesten zu befürchten, dass sich die Chemikalien und Biozide in Gesteins - und Erdschichten ablagern. Diese Biozide werden absichtlich dafür benutzt, Organismen im Boden abzutöten Das macht man, um die Bildung von Biofilmen und Schwefelwasserstoff zu verhindern. Die Chemikalien können gegebenenfalls zur Verunreinigung von Grundwasser führen. Eine weitere Gefahr droht durch die beim Fracken hervorgerufenen Erdbeben. In der Regel spricht man aber nur von Mikrobeben, unter einer Magnitude von 3,0. Es besteht zwar die Möglichkeit, dass schon im Boden vorhandene, große Spannungen durch das aufbrechen des Bodens schlagartig gelöst werden und es zu einem richtigen Erdbeben (Magnitude > 4,5) kommt, aber Erdöl - und Erdgaslagerstätten weisen nur sehr selten tektonische Vorspannungen auf. Beim Hydraulic Fracturing an sich wird jedoch viel zu lokal, und mit zu wenig Energie der Boden aufgebrochen, als das spürbare Erdbeben entstehen können.

2.) Folgen für Grund - und Oberflächenwasser

Die Hauptangst der Menschen, die in der Nähe von Frack-Bohrungen leben, ist die Verschmutzung von Grund - und Oberflächenwasser.
Beim Fracken werden zusätzlich zu den riesigen Mengen an Wasser und Sand, etwa ein Dutzend Chemikalien und Biozide mit in den Boden gepresst. Im Normalfall sollten diese im Bohrschacht weit unter die Bereiche im Boden, in denen Grundwasser vorkommt befördert werden. Um zu verhindern dass Die Frack-Fluide bei hohem Druck, in oberflächennahen Erdschichten ungewollt aus dem Bohrloch in das Erdreich austreten, sind die Bohrungen mit einem speziellen Beton ummantelt. Beim Bohren verengt man die Bohrung teleskopartig bei 200, 1500 und 3500 Metern. In die anfangs ca. 45 cm breite Bohrung wird anschließend das sogenannte Produktionsrohr gesteckt. Es hat nur einen Durchmesser von ca. 11 cm. Der Zwischenraum wird letztendlich mit der Spezial-Zementmischung ausgefüllt. Diese variiert je nach Beschaffenheit des Bodens. Ausgehärtet stabilisiert der Zement den Bohrkern und schützt vor dem Entweichen der Chemikalien an den falschen Stellen.
Trotzdem gibt es einige Stimmen die behaupten, Chemikalien aus Frack-Fluiden wären in ihr Grundwasser gelangt. Ob das
wirklich der Fall war und wie sicher das Fracken im Bezug auf Umweltschäden ist, wird überall auf der Welt kontrovers diskutiert. So sorgen Bilder aus den USA für großes Aufsehen, in denen Menschen ihr Leitungswasser anzünden und auf Frackbohrungen in der Umgebung verweisen. Experten meinen jedoch, dass dieser Zusammenhang nicht eindeutig geklärt werden kann. Es wurden zwar eindeutig bewiesen, dass die Methan - und Ethanbelastung des Trinkwassers in der Nähe von einigen Bohrungen um bis zu 120 mal Höher sein kann als anderswo, jedoch kann Methan aus Erdgasfeldern auch auf natürlichem Wege in oberflächennahe Schichten ins Trinkwasser gelangen.
Aber auch wenn der Frackvorgang reibungslos von Statten geht, besteht anschließend eine weitere Gefahr für Boden und Wasser. Das Benutzte Frackfluid wird nach dem Aufbrechen des Bodens zum größten Teil wieder aus der Bohrung abgepumpt, und tritt manchmal auf Grund des enormen Druckes in mehreren tausend Metern Tiefe, von selbst wieder am Bohrloch aus. Lediglich die Sand - oder Keramikkügelchen bleiben in den winzigen Rissen tief im Boden zurück, um sie zu stützen. Diese Millionen Liter verunreinigtes Frackfluid, dann auch "Flowback" genannt, muss nach dem Abpumpen irgendwo hin. Das Frackwasser hat nach dem Fracken einen Salzgehalt, der 5 mal so hoch ist wie der von Meerwasser, ist mit Unmengen an gesundheitsgefährdenden Chemikalien und Bioziden versetzt und enthält Öl und Feststoffteilchen. Um das Herrausschwemmen von Sedimenten aus der Bohrung zu beschleunigen, "spült" man den Bohrschacht zusätzlich mit bereits gereinigtem Flowback weiter aus. Dies geschieht in einer Art Kreislauf, bis das Bohrloch frei genug ist, um Gas zu fördern. Das Rückflusswasser darf in den USA in offenen Becken an der Oberfläche bis zur Reinigung gelagert werden. Hierbei besteht ein großes Risiko für die Umwelt, da das stark verschmutzte, giftige Wasser im Boden versickern kann, es ständig verdunstet und so Giftstoffe potentiell an die Umgebung und ins Grundwasser abgibt. In Deutschland muss Rückflusswasser daher in speziellen Sicherheitstanks gelagert werden, die wasserrechtlichen Anforderungen unterliegen.
Bevor der noch verunreinigte Flowback wieder zum Ausspülen der Bohrung genutzt werden kann, muss er speziell gereinigt werden. Zuerst werden noch auf dem Bohrplatz die groben Sedimente und Schlamm vom Wassser entfernt. Anschließend wird das Wasser durch Rohre oder mit Tankzügen zu Aufbereitungsstationen befördert, in denen das Wasser so gut es geht vom restlichen Schmutz befreit wird. Dabei wird es mit Frischwasser vermischt, Ölphasen werden abgetrennt und restlicher Feinschlam wird herausgefiltert. Dieses aufbereitete Wasser wird dem Spülkreislauf wieder zugeführt oder an anderer Stelle wieder im Boden versenkt. Es ist ein sehr ähnliches Problem wie mit dem Atommüll - eine wirklich gute Lagerstätte findet man nicht für etwas so umweltgefährdendes. Um den Anteil an Chemikalien in diesen Wassern wenigstens noch etwas zu reduzieren werden Aufbereitungsmethoden wie Membranfilterung und UV-Behandlung eingesetzt.




3.) Folgen für den menschlichen Organismus:

Viele der beim Fracking eingesetzten Chemikalien sind stark Gesundheitsgefährdend. Sie können Krankheiten wie Krebs oder auch Allergien auslösen. Außerdem sind einige toxisch, andere ätzend und es gibt sogar welche die den Hormonhaushalt im menschlichen Körper stören.
In den USA wird seit fast 15 Jahren gefrackt – mit dem Ergebnis, dass Trinkwasserbrunnen in der Nähe der Bohrungen vergiftet und die Menschen dort krank sind.
Laut einem Gutachten des Umweltbundesamtes aus dem Jahr 2012 wurden bei einer Probebohrung in Niedersachsen ungefähr 20 Tonnen Chemikalien in den Boden gepresst, von denen 6 als giftig, 6 als umweltgefährdend, 25 als gesundheitsschädlich, 14 als reizend und 12 als ätzend eingestuft sind.
Jedoch ist die genaue Gefahr der Chemikalien für den Menschen gar nicht bekannt, da Durchschnittlich bei jeder Dritten Bohrung nicht genannte Stoffe verwendet werden.
 Alle diese Chemikalien wirken sich negativ auf unsere Gesundheit aus, falls sie beim Fracking in das Grundwasser und dadurch auch in das Trinkwasser gelangen!

4. Argumente für und gegen Fracking
1.) pro - Argumente
Länder die sich für Fracking aussprechen: Polen, Kanada, diverse US Bundestaaten auf Grund der damit verbundenen sinkenden Ölpreise, Deutschland (hauptsächlich Niededersachsen, aber nicht in Trinkwasser - und Naturschutzgebieten, erst ab 3.000 Metern Tiefe; Gesetztesentwurf)
1. seit 1960 ohne Probleme in Deutschland
2. kann Gasversorgung für rund 100 Jahre decken
3. konventionelle Quellen sind bald erschöpft
4. sinkende Ölpreise
5. Arbeitsplätze
2.) contra - Argumente
Länder die sich gegen Fracking aussprechen: Frankreich (striktes Verbot), US Bundesstaat New York
1. horizontale Bohrung erreicht nur wenig Gas
o viel Bohrungen auf kleiner Fläche  teuer (3 - 10 Mio $)
o erhöht so auch Förderkosten, also den Preis für das Gas
2. 70% höhere Förderkosten als herkömmliche Bohrungen
3. In Europa hat Fracking bei den derzeitigen Gaspreisen so gut wie keine Chancen
4. Riesiges Umweltrisiko
o auch ohne "Unfall": Flowback, "Minierdbeben", Bodenorganismen sterben, enormer Verbrach von Frischwasser (ca. 8 Mio Liter -- entspricht Tagesbedarf an Wasser von 65.000 Menschen), fehlende Transparenz.
o bei Unfällen bleibende Schäden für die Natur
5. Bis jetzt gibt es zu wenig Erfahrung um zu sagen was langfristig mit den Chemikalien im Boden passiert.
6. Der Vorgang des Frackens verbraucht sehr viel Energie.
7. Das geförderte Methan wirkt als Treibhausgas 25 mal stärker als z.B Kohlenstoffdioxid (3% der Fördermenge entweichen in die Atmosphäre)

Quellen:
www.geo.de/GEO/natur/oekologie/erdgasfoerderung-fracking-das-sollten-sie-wissen-74451 (21. Jan. 2015)
http://de.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_Fracturing (21. Jan. 2015)
http://www.what-is-fracking.com/ (25. Jan. 2015)
http://www.erdgassuche-in-deutschland.de/erkundung_foerderung/hydraulic_fracturing/index.html (28. Jan. 2015)
http://www.nachrichtenspiegel.de/2013/03/12/fracking-okologischer-genickschuss-oder-gold segen/ (2. Feb. 2015)
http://www.focus.de/wissen/technik/36546765-fracking_id_4320955.html (1. Dez. 2014)
http://www.erdgassuche-in-deutschland.de/erkundung_foerderung/hydraulic_fracturing/index.html?pk_campaign=fracking-2&pk_kwd=fracking (2. Dez. 2014)





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