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Fracking: Gase gelangen durch kaputte Bohrlöcher ins Grundwasser

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Fracking in Pennsylvania: Verräterische Gase

Dringen bei der unkonventionellen Förderung von Erdgas Gase ins Trinkwasser? Forscher präsentieren eine Art Freispruch unter Vorbehalt: Das Fracking selbst sei nicht für Verunreinigungen verantwortlich - sondern undichte Bohrungen.

Verunreinigungen des Trinkwassers infolge von Fracking gehen offenbar meist auf undichte Bohrlöcher zurück. Das Aufsprengen des Gesteins in der Tiefe sei vermutlich in der Regel nicht für die Verschmutzungen verantwortlich, berichtet ein Forscherteam um Thomas Darrah von der Duke University in Durham (US-Staat North Carolina) im Fachmagazin "Proceedings" der nationalen Akademie der Wissenschaften ("PNAS"). Sie bestätigen damit eine Studie aus dem vergangenen Jahr.

Die Forscher hatten 133 Trinkwasserproben aus zwei Förderzonen in den Staaten Pennsylvania und Texas analysiert. In acht Probengruppen fanden die Wissenschaftler erhöhte Konzentrationen von Kohlenwasserstoffverbindungen wie Methan. Die meisten Probleme könnten vermutlich technisch behoben werden, betonen sie.

Beim Fracking wird Gestein in großer Tiefe unter hohem hydraulischen Druck aufgebrochen. Dabei wird in der Regel ein flüssiges Gemisch aus Wasser, Sand und Chemikalien zuerst durch Bohrlöcher in die Tiefe geleitet und dort horizontal in die jeweilige Zielschicht gepresst. Dadurch entstehen Risse im Gestein, durch die das Gas entweichen und dann mit Rohren durch das Bohrloch an die Oberfläche befördert werden kann.

Auch in Deutschland und vielen anderen Ländern wird über den Einsatz des Verfahrens diskutiert. In den USA, wo Fracking schon seit Längerem praktiziert wird, stammt inzwischen bereits ein Drittel der gesamten Erdgasproduktion aus dieser Technik. Kritiker befürchten, Fracking könne das Trinkwasser etwa mit Kohlenwasserstoffverbindungen verseuchen. Unklar war allerdings bislang, ob solche Stoffe tatsächlich durch die Fördertechnik ins Grundwasser gelangen oder aber auf natürliche Weise.

Nachweis mit Edelgasen

Dies prüften die Forscher, indem sie in den Jahren 2012 und 2013 insgesamt 113 Proben von Trinkwasserquellen über der Marcellus-Formation in Pennsylvania und weitere 20 Proben oberhalb der Barnett-Formation in Texas analysierten. Beide Schichten, aus denen Gas gefördert wird, reichen bis in eine Tiefe von deutlich mehr als 2000 Metern - also weit unter den Grundwasserspiegel. Die Wissenschaftler untersuchten die Proben unter anderem auf Edelgase wie Helium oder Argon und Kohlenwasserstoffe. Deren Konzentrationen geben Aufschluss über die Herkunft der Substanzen.

"Unsere Daten fanden acht Gruppen von Quellen - sieben in Pennsylvania und eine in Texas - mit Verunreinigungen, darunter erhöhte Werte von Erdgas aus der Marcellus-Formation in Pennsylvania und von flacheren, mittleren Schichten in beiden Staaten", wird Darrah in einer Mitteilung seiner Universität zitiert.

"Unsere Daten zeigen eindeutig, dass die Kontaminierung dieser Gruppen von Problemen mit der Unversehrtheit der Bohrlöcher stammt, wie etwa schlechtem Verschalen und Ausbetonieren." Demnach können Gase durch das Bohrloch Hunderte Meter aufsteigen und dann in die Grundwasserschicht gelangen.

Streit in Deutschland

In Texas bezeugten die Forscher, wie sich die Trinkwasserqualität verschlechterte. "Das Wasser der Menschen wurde durch das Bohren geschädigt", sagt Mitautor Robert Jackson. "In Texas sahen wir sogar, wie in zwei Wohnungen zunächst sauberes Trinkwasser nach dem Beginn unserer Studie kontaminiert wurde." Doch keine der Verunreinigungen entstand wahrscheinlich durch das eigentliche Aufbrechen des Gesteins in der Tiefe, sondern sie hingen mit dem jeweiligen Bohrloch zusammen.

Die meisten Probleme könnten künftig verhindert werden, betonen die Wissenschaftler. Studien müssten klären, ob die großen Wassermassen, die unter enormem Druck in die Tiefe gepresst werden, die Auskleidung der Bohrlöcher beschädigen können. "Die Unversehrtheit des Bohrlochs ist eine entscheidende, machbare und kosteneffektive Möglichkeit, Probleme mit Trinkwasserverunreinigung zu reduzieren und Sorgen der Öffentlichkeit in Zusammenhang mit Fracking zu mindern", so das Fazit der Forscher.

Auch in Deutschland sind erhebliche Schiefergasreserven vorhanden. Einer Untersuchung der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (GBR) zufolge sind hierzulande insgesamt rund 13 Billionen Kubikmeter Gas in Tongestein gebunden, etwa zehn Prozent davon seien nach heutigem Stand der Technik förderbar. Das sei deutlich mehr, als in den konventionellen Erdgasreserven derzeit gespeichert ist.

Allerdings gibt es auch in Deutschland vor allem aufgrund der befürchteten Umweltfolgen erheblichen Widerstand gegen das Fracking. Das Umweltbundesamt (UBA) fordert eine rasche gesetzliche Regulierung der Technologie. In Wasserschutz- und Heilquellschutzgebieten und anderen sensiblen Gebieten solle Fracking grundsätzlich verboten werden. Sowohl vor Erprobungs- als auch vor Förderbohrungen soll eine umfangreiche Risikobewertung erfolgen. Naturschutzverbände fordern ein komplettes Verbot der Technologie.

Walter Willems, dpa/boj

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1. Ein schöner Satz:
hajoschneider 16.09.2014
Dadurch entstehen Risse im Gestein, durch die das Gas entweichen und dann mit Rohren durch das Bohrloch an die Oberfläche befördert werden kann.
2. Fracking
Schweijk 16.09.2014
ist sicher sagen die Lobbyisten und expärten. Wie sicher sehen wir jetzt. Presst die Erde man aus wie eine alte Zitrone, das dicke ende wird kommen. Es tut mir nur leid um meinen Nachwuchs, hätte ich es man besser gelassen.
3.
benmartin70 16.09.2014
Das macht natürlich einen gewaltigen Unterschied, ob durch das Fracking selbst oder durch fehler-/mangelhafte Bohrungen das Grundwasser verunreinigt wird.
4.
Gregor Weißenborn 16.09.2014
Ich glaube den Betroffenen wird ziemlich egal sein, wie deren Trinkwasser durch Fracking verunreinigt wird. Und bei einer Verbesserung der Bohrlöcher bleibt ja auch die Frage nach deren Haltbarkeit. Wer wird für die Spät- und Folgeschäden aufkommen? Welche Garantien wird es geben? Werden die reichen?
5. Wie so oft
Voltaire2001 16.09.2014
scheint das Ergebnis der Studie genau dem Wunsch derer zu entsprechen, welche die Studie finanziert haben.
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Unkonventionelle Gasförderung
In Deutschland gibt es einen Run auf neue Erdgasquellen. Durch spezielle Bohrmethoden lässt sich der wertvolle Rohstoff selbst dann bergen, wenn er in kleinen, abgeschotteten Zwischenräumen verstreut ist. SPIEGEL ONLINE zeigt Chancen und Risiken des Booms im Überblick.
Weltweite Vorräte
Die Internationale Energieagentur schätzt, dass weltweit rund 921 Billionen Kubikmeter unkonventionellen Gases im Erdreich verborgen sind - fünfmal so viel wie in konventionellen Vorkommen. Andere Expertern gehen von noch größeren Mengen aus. Bislang gibt es für viele Länder aber nur Schätzungen über prinzipiell vorhandene Mengen (in-situ Mengen). Wie viel davon tatsächlich technisch (Ressourcen) und wirtschaftlich (Reserven) gefördert werden kann, ist noch nicht bekannt.
Die Reservoirs
Im Gegensatz zu konventionellen Vorkommen befindet sich unkonventionelle nicht in durchlässigen Gesteinsschichten, sondern in kleinsten Poren und Bruchzonen im Gestein. Die größten Vorkommen sind in Schiefergestein eingeschlossen. Aber auch in Tonschichten und Tundraböden finden sich Vorräte.
Die Fördermethode
Steuerbare Bohrer dringen nicht nur tief ins Erdreich vor, sondern wühlen sich auch horizontal ins Gestein. So kann die gashaltige Gesteinsschicht über eine Strecke von mehreren Kilometern durchbohrt werden. Damit das Gas entweichen kann, wird das Gestein durch eine Mischung aus Wasser, Chemikalien und Quarzkügelchen in Tausende Stückchen gesprengt. Die Sprengungen bezeichnet man als "hydraulic fracturing" oder "fracing" (sprich: "Fräcking"). Fracing wird sehr selten auch bei konventionellen Bohrungen eingesetzt - bei unkonventionellen ist es Standard.
Die Chemikalien
Der Anteil der eingesetzten Chemikalien an der Gesamtflüssigkeit beträgt nach Angaben der Industrie gut ein Prozent. Angesichts der Tatsache, dass beim Fracing einer Bohrung teils mehrere Millionen Liter Wasser eingesetzt werden, ist das allerdings immer noch eine Menge. Über die genaue Zusammensetzung der Chemikalien gibt die Industrie nur sehr zögernd Auskunft.
Folgen der Technologie
In den USA hat der Abbau von unkonventionellem Erdgas bereits in großem Stil begonnen und den Energiemarkt so umgekrempelt, dass der Rohstoffexperte und Pulitzerpreis-Gewinner Daniel Yergin von einer "American Gas Revolution" spricht.
Folgen für die Umwelt
In den USA gibt es Beschwerden von Anwohnern, die sagen, ihre Lebensbedingungen hätten sich verschlechtert - unmittelbar, nachdem in Nähe ihrer Wohnungen Fracing-Bohrungen vorgenommen wurden. US-Behörden haben zudem Luft- und Grundwasserverschmutzungen nachgewiesen. Inwieweit es sich um Einzelfälle handelt oder um ein flächendeckendes Problem - und inwieweit all die aufgetretenen Umweltschäden tatsächlich mit der unkonventionellen Gasförderung zusammenhängen, ist kaum untersucht. Die US-Regierung hat es bislang versäumt, die Umweltrisiken genau zu untersuchen.ssu

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