Schiefergas

Was ist Schiefergas und was ist Schieferöl?

Bei Schiefergas und Schieferöl handelt es sich um in Tongestein eingeschlossenes Erdgas beziehungsweise Erdöl. Anders als bei konventionellen Vorkommen befinden sich die Energieträger hier noch in dem Gestein, in dem sie entstanden sind – dem sogenannten Muttergestein. Experten sprechen daher von Primärlagerstätten. Das Gegenteil sind Sekundärlagerstätten – für gewöhnlich Hohlräume beziehungsweise „Taschen“, die unter einer gasdichten Erdschicht liegen.

Während konventionelles Erdgas sich mittels einer Bohrung relativ einfach fördern lässt, lagern Schiefergas und Schieferöl für gewöhnlich in mindestens 1.000 Meter Tiefe. Darüber hinaus besitzt Tongestein eine sehr geringe Durchlässigkeit (Permeabilität), sodass bei Schiefergas und Schieferöl spezielle Förderungstechniken unter Verwendung von Fracking notwendig sind.

Wie entstehen Schiefergas und Schieferöl?

Schiefergas und Schieferöl haben den gleichen Entstehungsprozess durchlaufen wie konventionelles Erdgas beziehungsweise Erdöl. Ebenso wie Kohle haben sich die beiden Brennstoffe aus den Überresten von organischem Material (sowohl von Tieren als auch von Pflanzen und Mikroorganismen) gebildet, die das Sediment vor Millionen von Jahren eingeschlossen hatte. Im Laufe der Zeit sind auf diese Weise mächtige Boden- und Gesteinsschichten entstanden. Diese verdichteten die unter ihnen liegenden Schichten. Dadurch sank das Tongestein immer weiter ab und gelangte in tiefere Bereiche, wo höhere Temperaturen und höherer Druck herrschen.

Aufgrund der Temperatur- und Druckverhältnisse bildete sich zunächst Erdöl und später Erdgas, wobei sich das entstandene Öl teilweise in Erdgas umwandelte. Das Meiste dieser Kohlenwasserstoffe entweicht aus den Tongesteinen. In manchen Fällen befindet sich über der Schicht jedoch undurchlässiges Gestein, sodass die fossilen Energieträger im Muttergestein verbleiben.

Wie groß sind die Vorkommen in Deutschland?

Laut Schätzungen der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe liegt das Gesamtvorkommen von Schiefergas und Schieferöl in Deutschland bei 7 bis 23 Billionen Kubikmetern. Nach aktuellem Stand der Technik sind davon jedoch nur etwa 10 bis 20 Prozent – zumindest theoretisch – förderbar, was bis zu 2 Billionen Kubikmetern an fossilen Brennstoffen entspricht. Diese Ressourcenvorkommen übersteigen die konventionellen und wirtschaftlichen Reserven (etwa je 150 Milliarden Kubikmeter) um ein Vielfaches. Wie groß die hierzulande im Boden lagernden Vorkommen sind, wird angesichts des jährlichen Erdgasverbrauchs von etwa 90 Milliarden Kubikmetern deutlich.

Potenziell förderbare Vorkommen gibt es vor allem in Nordrhein-Westfalen und Niedersachsen, in Thüringen sowie am nördlichen Rand der Alpen. Je nach Region liegt das Schiefergas in einer Tiefe von 1.000 bis 5.000 Metern.

Wie funktioniert Fracking?

Die Gewinnung von Schiefergas erfolgt fast ausschließlich durch hydraulische Rissbildung (im Englischen „Hydraulic Fracturing“), die hierzulande unter der Bezeichnung Fracking bekannt ist. Die Grundlage für die Schiefergasgewinnung stellen aufwendige vertikale und horizontale Bohrungen dar. Zudem muss das für die Ausführung verantwortliche Unternehmen tunlichst darauf achten, die vertikale Bohrung in der Grundwasserschicht sorgfältig abzudichten. Im Anschluss wird eine spezielle Fracking-Flüssigkeit in die Erde gepumpt. Diese setzt sich außer aus Wasser und Sand aus zahlreichen Chemikalien zusammen. Durch den hohen Druck bricht das Gestein auf und es bilden sich Risse, durch die das Schiefergas entweicht.

Danach beginnt das Unternehmen damit, dem Bohrloch Erdgas zu entnehmen. Dieses enthält jedoch auch Reste der Fracking-Flüssigkeit sowie Wasser aus dem Gestein. Daher ist es noch erforderlich, das Gas von diesen Stoffen zu trennen. Da die Wirkung des Frackings nur für einen begrenzten Zeitraum anhält, führen die Arbeiter den Vorgang teilweise mehr als zehnmal durch, um das komplette Vorkommen zu erschließen.

Fracking und Schiefergas in den USA

Die USA gelten bei der Verwendung von Fracking als Vorreiter. Nach der Jahrtausendwende begannen die Vereinigten Staaten in großen Umfang mit der Gewinnung von Schiefergas. Zu dieser Entwicklung trug auch eine abgeschwächte Umweltgesetzgebung bei. So setzte die Regierung beispielsweise den Save Drinking Water Act außer Kraft, der dem Schutz des Grundwassers diente. Nach Prognosen der US-Energiestatistikbehörde könnte die Gesamtfördermenge bis 2040 etwa 10 Billionen Kubikmeter Schiefergas erreichen. Wichtige Fördergebiete liegen unter anderem in Pennsylvania (Marcellus Shale), in Colorado und Wyoming (Niobrara Shale) und in Texas (Barnett Shale).

Aufgrund des größeren Marktangebotes reduzierten sich nicht nur die US-Importe, sondern es sinken auch– zumindest zeitweilig – die Erdgaspreise. Durch die Wirtschaftskrise im Jahr 2007 nahm der Fracking-Boom dann deutlich ab. Dies begründet sich damit, dass zwar die Preise sanken, nicht jedoch die Förderkosten. Da das Gas bei der hydraulischen Rissbildung relativ schnell versiegt, sind nämlich immer wieder neue Bohrungen notwendig.

In den letzten Jahren wurde die Fracking-Kritik in den USA lauter. Infolgedessen entstand eine kontroverse Diskussion über den Nutzen und die Risiken der Technologie. Mittlerweile existieren bereits verschiedene Dokumentationen, die die Grundwasserverunreinigung bezeugen. So kommt es in manchen Regionen vor, dass brennbares Wasser aus den Leitungen kommt. Die Menschen in Deutschland müssen sich jedoch nicht sorgen, denn hierzulande hat der Trinkwasserschutz Vorrang. Seit 2016 existieren verschärfte Regelungen, die kommerzielles Fracking verbieten.