Schiefergas

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Schiefergas (englisch shale gas) ist in Tonsteinen gespeichertes Erdgas. Schiefergas gilt als „unkonventionelles“ Erdgas im Gegensatz zu „konventionellem“ Erdgas, das aus Erdgasfallen genannten Lagerstätten stammt. Die Schiefergasförderung ist technisch anspruchsvoll.

Etymologie[Bearbeiten]

Der Begriff Schiefergas rührt von der umgangssprachlichen Verwendung des Begriffes Schiefer für Tonsteine her. In der geologischen Fachsprache wird Schiefer aber nicht mehr für feinkörnige, gut spaltbare Sedimentgesteine, sondern als Sammelbegriff für metamorphe Gesteine verwendet. Letztere enthalten meist kein Gas mehr. Dennoch hat sich der Begriff Schiefergas auch in der Fachsprache durchgesetzt. Ein weiterer Grund ist möglicherweise die wörtliche Übersetzung des englischen shale gas.

Entstehung[Bearbeiten]

Die mit den Tonen abgelagerte organische Substanz wird vor allem durch mikrobielle Prozesse zunehmend abgebaut. Nach der Aufzehrung des Sauerstoffs kommt es unter anaeroben Bedingungen zur Bildung von Methan. Aufgrund der geringen Korngröße des Materials und des hohen Adsorptionsvermögens von Tonen und der verbliebenen organischen Substanz entweicht das Gas nicht in benachbarte Gesteine, sondern verbleibt im Schichtverband. Schiefergas wird zu den Erdgasvorkommen gezählt, die nicht durch Prospektion geologisch untersucht werden müssen, denn das Vorhandensein von Gas in einer Tonsteinschicht mit organischem Material ist wahrscheinlich.

Vorkommen[Bearbeiten]

Weltkarte der verfügbaren Menge an Schiefergas
Gebiete mit Schiefergaspotenzialen in Deutschland (in orange)

Tonsteinformationen, die wirtschaftlichen gewinnbare Gasmengen enthalten, haben einige gemeinsame Eigenschaften. Es handelt sich meist um alte, ölhaltige Gesteine, die reich an organischem Material (0,5 bis 25 %) sind,[1] und in denen Hitze und Druck Öl in Gas umgewandelt haben. Weiterhin sind solche Schichten brüchig und starr genug, um entstehende Risse nicht wieder zu verschließen. Mitunter geht starke natürliche Gammastrahlung mit hohem Kohlenstoffgehalt einher. Solche Tonsteinschichten sind besonders ergiebig.

Das Gas wird teilweise in den natürlichen Frakturen oder porösen Stellen gehalten, teilweise adsorbiert es an das organische Material. Bei der Förderung wird das in den Rissen gespeicherte Gas direkt freigesetzt, während das adsorbierte Gas erst verzögert durch den abfallenden Druck nach der Bohrung desorbiert. Die in Tonsteinen gespeicherte Gasmenge pro Volumeneinheit Wirtsgestein ist geringer als in Erdgasfallen.

Die europäischen Vorkommen sind für den Weltmarkt unbedeutend, weswegen nur geringe Auswirkungen auf den Gaspreis zu erwarten sind.[2]

In Deutschland gibt es laut Schätzungen der Bundesanstalt für Geowissenschaften zwischen 7 bis 22 Billionen Kubikmeter Schiefergas, von denen sich etwa 10% fördern ließen.[3]

Gewinnung[Bearbeiten]

Hauptartikel: Hydraulic Fracturing
Schema einer Förderbohrung

Schiefergas wird hauptsächlich durch Hydraulic Fracturing (kurz Fracking, hydraulische Rissbildung) gewonnen.

Tonstein hat eine geringe Matrix-Permeabilität und Schiefergasförderung in kommerziellem Maßstab benötigt Risse, die diese Durchlässigkeit gewährleisten. Schiefergas wird bereits seit langer Zeit aus Formationen mit vielen natürlichen Rissen gefördert.[4]

Durch Richtbohren entstehen horizontale Bohrlöcher, die die Austrittsfläche für das im Schiefergestein eingelagerte Erdgas erhöhen. Eine unter hohem Druck eingepresste Flüssigkeit („Fracfluid“: Wasser, Sand und Chemikalien) erzeugt rund um den Bohrstrang gasdurchlässige Strukturen.[5] Teilweise enthalten die dabei eingesetzten Chemikalien krebserregende Verbindungen wie Benzol. Gegen Fracking gibt es massive Umweltschutzbedenken.[6]

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Schiefergas – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wiktionary: Schiefergas – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
  • Angelika Hillmer: Frac-Technik. Mit Hochdruck Gas fördern. Hamburger Abendblatt, 14. Dezember 2010, abgerufen am 11. Februar 2013.
  • Sven Titz: Schiefergas – die wiederentdeckte Reserve. Neue Techniken ermöglichen die rentable Ausbeute unkonventioneller Gasvorkommen. Neue Zürcher Zeitung, 6. Januar 2010, abgerufen am 11. Februar 2013.
  • Markus Theurer: Auf der Suche nach dem Schiefergas. Frankfurter Allgemeine Zeitung, 15. März 2010, abgerufen am 11. Februar 2013.
  • Werner Zittel: Unkonventionelles Erdgas. Kurzstudie. ASPO Deutschland / Energy Watch Group, 18. Mai 2010, abgerufen am 11. Februar 2013 (pdf, Informationspapier).
  • Andrzej Rybak: Bohren bis zum Mittelpunkt der Erde. In: Agenda. Finanzial Times Deutschland, 4. September 2009, archiviert vom Original am 6. September 2010, abgerufen am 11. Februar 2013: „Polen träumt von einem neuen Schatz: Schiefergas“

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Modern shale gas development in the United States. US Department of Energy, 2009, S. 17, abgerufen am 11. Februar 2013 (pdf; 5,4 MB, englisch).
  2. Schiefergas made in Germany. Das Märchen von der deutschen Erdgas-Bonanza. Der Spiegel, 6. Februar 2013, abgerufen am 11. Februar 2013.
  3.  Piotr Heller: Mit Hochdruck. Erdgasförderung durch Fracking als Reizthema. Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung, 24. Februar 2013, Ausgabe Nr. 8, S. 61.
  4. Susanne Arndt, David Rotman, Wolfgang Stieler: Die brachiale Suche nach Gas im Gestein. Spiegel.de, 17. Oktober 2010, abgerufen am 11. Februar 2013.
  5.  Dimitrios Kolymbas: Tunnelbau und Tunnelmechanik. Eine systematische Einführung mit besonderer Berücksichtigung mechanischer Probleme. Springer, Berlin 1998, S. 279.
  6. Werner Zittel: Große Hoffnung Shale Gas. Ein totaler Humbug. n-tv.de, 20. Mai 2010, abgerufen am 11. Februar 2013.