Methan-Verunreinigungen: Gasbohrungen machen Trinkwasser explosiv

Innovative Fördertechniken haben in den USA in den vergangenen Jahren einen Gasrausch ausgelöst. Während Wind und Sonne unzuverlässige Energiequellen sind und Schwankungen in der Stromproduktion hervorrufen können, gelten Gaskraftwerke als wertvolle Ergänzung. Sie können flexibel hoch- und heruntergefahren werden und etwaige Schwankungen ausgleichen. Zudem enthalten Tonschieferformationen auf allen Kontinenten offenbar gigantische Mengen an Erdgas.

Es sind vor allem die innovativen Bohrtechniken, die den Zugang zu unkonventionellen Reservoirs wie Schiefer oder Sandstein verbessert haben. Die neu erschlossenen Reserven haben den Markt für diesen Energieträger enorm vorangetrieben - heute macht Schiefergas etwa 20 Prozent der gesamten US-amerikanischen Gasproduktion aus.

Doch die Energie-Technologie birgt auch Risiken, die nach und nach untersucht und bekannt werden. Die Entdeckung eines Teams von Umweltwissenschaftlern befeuert die Debatte um die Gefahren jetzt erneut: Wird verstärkt nach Erdgas gebohrt, kann dadurch die Trinkwasserqualität in der betroffenen Region abnehmen. Das schlussfolgern die Forscher um Robert Jackson von der Duke University, nachdem sie Brunnenwasserproben in den US-Staaten Pennsylvania und New York untersucht haben.

Die Wissenschaftler maßen deutlich erhöhte Werte des Kohlenwasserstoffs Methan im Brunnenwasser, wenn in einem Umkreis von einem Kilometer um die Wasserquelle nach Schiefergas gebohrt wurde, schreiben sie im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Methan ist ein farb- und geruchloses, ungiftiges, aber leicht entzündliches Treibhausgas und bildet den Hauptbestandteil von Erdgas. Bei den unkonventionellen Erdgasquellen, von denen in der Studie die Rede ist, handelt es sich um Erdgas in Tonstein-Lagerstätten, auch Schiefergas genannt. Um diese Rohstoffquellen in mehreren hundert Meter Tiefe zugänglich zu machen, wird das Gestein zunächst angebohrt und dann unter hohem Druck mit chemikalienangereichertem Wasser aufgebrochen (Hydraulic Fracturing, auch Fracking genannt).

Die Umweltwissenschaftler untersuchten diese Vorwürfe jetzt systematisch an 60 Wasserquellen. Ihr Ergebnis: Auch in nicht bebohrten Regionen fanden sie Methan im Trinkwasser, allerdings waren die Methankonzentrationen in aktiv bebohrten Gebieten 17-mal höher: Die dort gemessenen Konzentrationen bildeten eine "potentielle Explosionsgefahr". Die Analysen des Methans in den aktiven Gebieten weist nach Angaben der Forscher darauf hin, dass das Gas aus den Tiefen des Erdreichs durch die künstlich erzeugten Risse im Gestein nach oben gewandert war und sich im Grundwasser gelöst hatte.

Nicht bestätigten können die Umweltwissenschaftler hingegen die Befürchtungen, dass auch Salze und Teile der Flüssigkeit, die zum Fracking benutzt wird, ins Trinkwasser gelangen. Sand in der Fracking-Flüssigkeit soll die gebildeten Gesteinsrisse offen halten, andere Chemikalien sollen Mineralien lösen, die Reibung verringern oder die Flüssigkeit weniger zäh machen. Im Brunnenwasser aktiver Fördergebiete fanden sich nach Angaben der Forscher allerdings keine erhöhten Salzkonzentrationen oder andere Verunreinigungen.

Das Fracking sei in den USA bisher nur schlecht reguliert, heißt es in "PNAS". Mit Blick auf die Untersuchungsergebnisse "glauben wir, dass systematisch Daten zur Grundwasserqualität gesammelt werden müssen, bevor Bohrungen in einer Region beginnen, und dass Langzeitbeobachtungen nötig sind."