Fakten √ľber Fracking

Hydraulic Fracturing, auch Fracking genannt, ist eine Bohrtechnik, mit der Öl oder Erdgas aus dem tiefen Untergrund gewonnen wird.

Fracking ist ein heiß diskutiertes umweltpolitisches Thema. Befürworter bestehen darauf, dass es sich um eine sichere und wirtschaftliche Quelle sauberer Energie handelt; Kritiker behaupten jedoch, Fracking könne die Trinkwasserversorgung zerstören, die Luft verschmutzen, zu den Treibhausgasen beitragen, die die globale Erwärmung verursachen, und Erdbeben auslösen.

Wie Fracking funktioniert

Die meisten heute verwendeten Fracking-Bohrlöcher stützen sich auf zwei Technologien: das hydraulische Fracking, das seit den 1940er Jahren verwendet wird, und das horizontale Bohren, eine Technik, die laut dem Earth Institute der Columbia University in den 1990er Jahren erstmals Verbreitung fand.

Vereinfacht ausgedrückt beginnt der Fracking-Prozess mit einem Bohrloch, das vertikal oder in einem Winkel von der Oberfläche zu einer Tiefe von 1 bis 2 Meilen (1,6 bis 3,2 Kilometer) oder mehr gebohrt wird, gemäß der US-Umweltschutzbehörde (EPA). Das vertikale Bohrloch wird dann in Stahl und / oder Zement eingeschlossen, um sicherzustellen, dass das Bohrloch nicht in Grundwasser austritt.

Sobald der vertikale Brunnen die tiefe Schicht des Gesteins erreicht, in der Erdgas oder Öl vorhanden ist, krümmt sich der Brunnen um 90 Grad und beginnt, horizontal entlang dieser Gesteinsschicht zu bohren. Laut der Veröffentlichung der Texas A & M University "Hydraulic Fracturing and your Private Water Well" können horizontale Bohrungen mehr als 1 Meile (1,6 km) vom vertikalen Bohrloch entfernt werden.

Nachdem das Fracking-Bohrloch vollständig gebohrt und ummantelt ist, wird Fracking-Flüssigkeit mit extrem hohem Druck in die Bohrung gepumpt, in einigen Fällen über 62.000 Kilopascal (9.000 Pfund pro Quadratzoll), heißt es in einer Studie der Cornell University. Der Druck ist stark genug, um das umgebende Gestein zu brechen, wodurch Risse und Risse entstehen, durch die Öl und Gas fließen können.

Die Flüssigkeit, die in den Brunnen gepumpt wird, um das Gestein zu brechen, wird Slickwater genannt. Es ist hauptsächlich Wasser, obwohl es auch eine breite Palette von Additiven und Chemikalien enthalten kann, die einem technischen Zweck dienen. Additive können Reinigungsmittel, Salze, Säuren, Alkohole, Schmiermittel und Desinfektionsmittel enthalten. Diese chemischen Zusätze machen in der Regel 0,5 bis 2 Prozent des Slickwaters aus, während die restlichen 98 bis 99,5 Prozent aus reinem Wasser bestehen. Dies geht aus einem Bericht des US-Energieministeriums hervor, der "Moderne Schiefergasentwicklung in den Vereinigten Staaten" heißt.

Neben den wasser- und chemischen Zusätzen werden auch "Proppants" wie Sand- und Keramikpartikel in den Fracking-Brunnen gepumpt. Diese Proppants werden hinzugefügt, um die Brüche, die sich unter Druck bilden, zu öffnen, wodurch sichergestellt wird, dass Gas und Öl weiterhin frei aus Steinbrüchen fließen können, selbst nachdem der Pumpdruck nach EPA freigesetzt wurde.

Sobald das unterirdische Gestein zertrümmert ist und die Proppants an ihren Platz gepumpt sind, werden eingeschlossene Reservoirs von Gas und Öl freigesetzt und zusammen mit Millionen von Gallonen "Flowback" Flüssigkeit an die Oberfläche gepumpt, laut der EPA.

Die Rücklaufflüssigkeit enthält Wasser und eine Reihe von Verunreinigungen, einschließlich radioaktivem Material, Schwermetallen, Kohlenwasserstoffen und anderen Toxinen. Dieses Abwasser wird auf der Fracking-Anlage in Gruben gelagert, in tiefe unterirdische Bohrlöcher injiziert oder außerhalb einer Kläranlage entsorgt.

"Formationswasser" ist das salzige Wasser, das in den Porenräumen der Gesteine ‚Äč‚Äčwar. "Das Formationswasser ist normalerweise sehr salzig und kann hohe Radonkonzentrationen aufweisen, ein radioaktives Gas, das aus dem Zerfall von Uran im Untergrund stammt", sagte Marcia Bjornerud, eine Geologin an der Lawrence Universität in Appleton, Wisconsin, gegenüber Live Science. "Rückflusswasser kann behandelt werden, aber es gibt große Mengen davon, und der Umgang damit ist teuer und jenseits dessen, was viele Wasseraufbereitungsanlagen in Kleinstädten bewältigen können."

Der Fracking-Boom

Obwohl Fracking weltweit zur Gewinnung von Gas und Öl eingesetzt wird, ist in den USA in jüngster Zeit ein Fracking-Boom ausgebrochen, der zum Teil auf Bedenken hinsichtlich der Kosten für importiertes Öl und andere fossile Brennstoffe sowie auf Energiesicherheit - also ununterbrochenen Zugang - zurückzuführen ist Energie zu erschwinglichen Preisen auf eine Art und Weise, die vorzugsweise für internationale Störungen unempfindlich sei, so die Brookings Institution.

Im Jahr 2000 gab es in den Vereinigten Staaten etwa 276.000 Erdgasbohrungen. Bis 2010 hat sich diese Zahl laut dem US-Energieministerium (Department of Energy, DOE) jedoch auf 510.000 verdoppelt. Und jedes Jahr werden etwa 13.000 neue Brunnen gebohrt. Laut einer Studie von 2014 lebten mindestens 15,3 Millionen Amerikaner innerhalb einer Meile von einem Fracking-Bohrloch, das seit 2000 gebohrt wurde.

Die Gebiete, in denen Fracking am gewinnbringendsten ist, umfassen die Great Plains von Kanada im Süden bis nach Texas, die Region der Großen Seen und ein Gebiet, das als Marcellus Shale bekannt ist und von New York nach Ohio und von Virginia nach Virginia reicht (EIA).

Die Marcellus-Shale-Region ist besonders attraktiv für Gasbohrer, weil sie reich an Erdgas ist - manche nennen es "das saudiarabische Erdgas" oder "Frackistan" - und weil viele der ländlichen Gemeinden in der Region wirtschaftlich deprimiert sind eine Energieindustrie, die schöne Gewinne genießt.

Wie sicher ist Fracking?

Befürworter von Fracking behaupten, dass die Bohrtechnik eine sichere und saubere Methode ist, um wichtige Energiequellen zu sichern, die den Energiebedarf der USA über Jahrzehnte decken.

"Fracking hat massive neue Vorräte an Öl und sauber verbrennendem Erdgas aus dichten Schiefervorkommen freigeschaltet - Lieferungen, die die Energiesicherheit unseres Landes erhöhen und unsere Fähigkeit zur Erzeugung von Strom, Heizung und Kraftfahrzeugen für kommende Generationen verbessern", so EnergyFromShale .org, eine Allianz von Öl- und Gasindustriegruppen.

Aber Gegner sagen, dass die Industrie die tatsächlichen Auswirkungen von Fracking verfälscht, eine lange Liste, die Luftverschmutzung, Grundwasserverschmutzung, Gesundheitsprobleme und Oberflächenwasserverschmutzung einschließt.

Die jüngste Geschichte stützt einige ihrer Behauptungen: Ein Fracking-Bohrloch in Bradford County, Pennsylvania, das von der Chesapeake Energy Corp. betrieben wird, funktionierte im April 2011 und spuckte mehr als 12 Stunden Tausende Gallonen kontaminiertes Frackwasser aus.

Und im Jahr 2012 wurde Chesapeake erneut zitiert, weil das Trinkwasser von drei Familien in Pennsylvania kontaminiert wurde, was laut NPR.org zu einer Einigung von 1,6 Millionen Dollar führte. "Viele Unternehmen behalten ihre spezifischen" Rezepte "für Fracking-Flüssigkeiten geheim und argumentieren, dass dies geistiges Eigentum sei", sagte Bjornerud. "Dieser Mangel an Offenlegung macht es schwierig, eine Verunreinigung von Trinkwasser an ein bestimmtes Unternehmen oder einen Brunnen zu binden."

Forscher der Duke University testeten Trinkwasser an 60 Standorten in Pennsylvania und New York; Ihre Forschung wurde 2011 in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht. Die Forscher fanden heraus, dass Trinkwasser in der Nähe von Fracking-Bohrlöchern Methanwerte aufwies, die "innerhalb eines vom US-Innenministerium als gefährlich eingestuften Bereichs liegen, in dem dringend Maßnahmen zur Gefahrenabwehr erforderlich sind", berichtet ProPublica.

Es könnte mehr Fälle von Wasser geben, das durch Fracking kontaminiert wurde, aber gesetzliche Regelungen und Geheimhaltungsvereinbarungen verhindern normalerweise den Zugang zu irgendwelchen Dokumenten dieser Vorfälle, berichtet die New York Times.

Eine bundesweite Studie, die im Juli 2014 vom nationalen Energietechnologie-Labor des DOE veröffentlicht wurde, fand keine Hinweise darauf, dass Chemikalien aus dem Fracking-Prozess Grundwasser an einer Bohrstelle in Pennsylvania kontaminiert hatten.

Zusätzlich zu Wasserqualitätsproblemen setzen Fracking-Bohrlöcher Verbindungen in die Luft frei, wie Benzol, Ethylbenzol, Toluol und n-Hexan; Langzeitexposition wurde mit Geburtsfehlern, neurologischen Problemen, Blutkrankheiten und Krebs in Verbindung gebracht. Das Nationale Institut für Sicherheit und Gesundheit am Arbeitsplatz (NIOSH) hat herausgefunden, dass Arbeitnehmer während des hydraulischen Frakturierens mit Staub mit hohem Anteil an lungengängigem Siliziumdioxid konfrontiert werden können. Diese Befunde wurden geteilt, nachdem das NIOSH an elf Fracking-Standorten in fünf Bundesstaaten 116 Vollschicht-Luftproben untersucht hatte.

Benzol zum Beispiel ist laut der American Cancer Society ein bekanntes Karzinogen. Im Jahr 2012 veröffentlichten Forscher der Colorado School of Public Health eine Studie, die zeigte, dass die durch Fracking verursachte Luftverschmutzung zu unmittelbaren und langfristigen Gesundheitsproblemen für Menschen in der Nähe von Fracking-Standorten beitragen kann. Untersuchungen von mehr als 150 Studien deuten darauf hin, dass bei der Erdgasgewinnung freigesetzte Chemikalien die menschliche Fortpflanzung und Entwicklung beeinträchtigen können. Eine Studie aus dem Jahr 2016 fand auch heraus, dass das Leben in der Nähe einer Fracking-Stelle das Risiko einer Person erhöhen könnte, leichtes, mittelschweres oder schweres Asthma zu entwickeln.

Darüber hinaus erleben viele Gebiete der Vereinigten Staaten, die nicht als erdbebengefährdet gelten, wie Ohio und Oklahoma, jetzt eine relativ starke seismische Aktivität; Eine Studie aus dem Jahr 2016 hat ergeben, dass die Wahrscheinlichkeit eines Erdbebens in Teilen von Oklahoma und einigen Nachbarstaaten ebenso wahrscheinlich ist wie im bebengefährdeten Kalifornien. Fracking ist vermutlich die Ursache für Oklahomas stärkstes Erdbeben im Jahr 2011 und mehr als 180 Erschütterungen in Texas zwischen 2008 und 2009. Zum Beginn des Jahres 2015 hatte ein Gebiet in Nordtexas neun bestätigte Erdbeben innerhalb von 24 Stunden. Fracking wird als Ursache untersucht. Zwei Studien aus dem Jahr 2015 deuten darauf hin, dass versteckte Fehler unter der Oberfläche Erdbeben in Fracking-Zonen erklären können; Eine Studie aus dem Jahr 2016 legt nahe, dass ein Weg zur Entschärfung darin besteht, die Menge an Abwasser zu begrenzen, die tief in die Brunnen gepumpt wird.

Laut einer Studie aus dem Jahr 2000 über das Orito-Feld in Kolumbien können nur etwa 15 Prozent der Proppants entfernt werden, nachdem das Fracking durchgeführt wurde. Werden diese Fremdstoffe an einem Ort zurückgelassen, an dem sie ursprünglich nicht schädlich waren? "Nein, es gibt keine lang- oder kurzfristigen Probleme mit Frack-Proppants in den Brüchen (Fissuren)", sagte Rick Chamberlain, Geschäftsführer der Berkeley Research Group, gegenüber Live Science.

Bjornerud stimmt zu: "Selbst wenn der Sand die Spalten auflöst, wird das Gewicht des überlagernden Gesteins über Monate und Jahre dazu führen, dass sich die Risse schließen und die Permeabilität des Gesteins wieder ungefähr so ‚Äč‚Äčhoch ist wie vor dem Fracking." Laut Bjornerud ist dies ein Problem für die Öl- und Gasproduktion, da der Prozess schnell durchgeführt werden muss, kurz nachdem die Fracking-Flüssigkeiten Mikrorisse geöffnet haben oder die Menge an Öl und Gas, die schnell extrahiert werden kann, abnimmt progressiv geschlossen.

Fracking und das Gesetz

Überall in den Vereinigten Staaten wird Fracking durch ein Patchwork aus staatlichen und lokalen Gesetzen reguliert, so die nationale Konferenz der staatlichen Gesetzgeber.

Auf Bundesebene ist Fracking von einigen Anforderungen des Safe Drinking Water Act befreit, insbesondere von der Pflicht zur Offenlegung der Chemikalien, die bei Brunneninjektionen verwendet werden.

Wyoming, Michigan und Texas haben jedoch Vorschriften, die eine vollständige Offenlegung der im Fracking verwendeten Chemikalien erfordern. Dutzende von anderen vorgeschlagenen Regelungen, die einen Teil der Fracking-Industrie kontrollieren, bewegen sich jetzt durch die Legislative von Staaten, in denen Fracking eine große und wachsende Industrie ist. Einige Städte nehmen die Angelegenheit selbst in die Hand, indem sie Fracking-Minen verbieten.

Aber der amerikanische Fracking-Boom - vor allem in Schiefergas - wird nach den meisten Berichten nicht so schnell aufhören: Der jährliche Energieausblick 2012 prognostizierte, dass das große Angebot an Schiefergas fast die Hälfte des erzeugten Erdgases ausmachen wird Die aktuelle Analyse zeigt einen viel bescheideneren Ausblick für Fracking aufgrund sinkender Gaspreise und Überproduktion.

Zusätzliche Ressourcen

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