Schiefergas

Schiefergas (englisch shale gas) ist in Tonsteinen enthaltenes Erdgas. Schiefergas gilt als „unkonventionelles“ Erdgas im Gegensatz zu „konventionellem“ Erdgas, das aus Lagerstätten in grobkörnigeren Gesteinen stammt und sich in sogenannten Erdgasfallen angesammelt hat.

Etymologie

Der Begriff Schiefergas rührt von der traditionellen Verwendung des Begriffes Schiefer für gut spaltbare Gesteine jeglicher Art her. Darunter fielen auch ebenjene ungefalteten Tonsteine, aus denen heute Schiefergas gefördert wird.

In der geologischen Fachsprache wird Schiefer aber heute nur noch für gefaltete Tonsteine (Tonschiefer) oder bestimmte metamorphe Gesteine (kristalline Schiefer) verwendet. Diese gefalteten bzw. metamorphen Gesteine enthalten kein Gas mehr oder enthielten nie welches. Dennoch hat sich der Begriff Schiefergas – anders als beim Schieferöl – auch unter Rohstoffgeologen durchgesetzt.

Ein weiterer Grund ist die ungenaue Übersetzung der englischen Bezeichnung shale gas: shale ist dabei gleichbedeutend mit einem dünnplattigen („schiefrigen“) ungefalteten Tonstein, während Schiefer im eigentlichen Sinne entweder mit slate (Tonschiefer) oder schist (kristalliner Schiefer) übersetzt wird.

Entstehung

Die Entstehung von Schiefergas entspricht den ersten Schritten der Entstehung von konventionellem Erdgas. Erdgas bildet sich (reift) zunächst in einem an organischer Substanz reichen Tonstein, dem sogenannten Muttergestein. Um zu konventionellem Erdgas zu werden, muss es aus dem Muttergestein austreten und anschließend im Porenraum relativ durchlässiger (permeabler) Gesteine in eine Lagerstätte (Erdgasfalle) wandern (migrieren). Ist jedoch der Muttergesteinshorizont nach oben und unten durch undurchlässiges (impermeables) Gestein abgeschottet, kann das Gas nicht entweichen und verbleibt im Muttergestein. Dieses heute noch im Muttergestein befindliche Gas wird Schiefergas genannt.

Vorkommen

Tonsteinformationen, die wirtschaftlich 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,<ref>Modern shale gas development in the United States. US Department of Energy, April 2009, S. 17, abgerufen am 11. Februar 2013 (pdf; 5,4 MB, english). </ref> 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.<ref>Schiefergas made in Germany. Das Märchen von der deutschen Erdgas-Bonanza. Der Spiegel, 6. Februar 2013, abgerufen am 11. Februar 2013. </ref>

In Deutschland gibt es laut Schätzungen der Bundesanstalt für Geowissenschaften zwischen 7 und 22 Billionen Kubikmeter Schiefergas, von denen sich etwa 10 % fördern ließen.<ref> Piotr Heller: Mit Hochdruck. Erdgasförderung durch Fracking als Reizthema. Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung, 24. Februar 2013, Ausgabe Nr. 8, S. 61.</ref>

Gewinnung

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

Tonstein hat eine geringe 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.<ref>Susanne Arndt, David Rotman, Wolfgang Stieler: Die brachiale Suche nach Gas im Gestein. Spiegel.de, 17. Oktober 2010, abgerufen am 11. Februar 2013. </ref>

Durch Richtbohren entstehen horizontale Bohrlöcher, die die Austrittsfläche für das im Schiefergestein gelagerte Erdgas erhöhen. Eine unter hohem Druck eingepresste Flüssigkeit („Fracfluid“: Wasser, Sand und Chemikalien) erzeugt rund um den Bohrstrang eine gasdurchlässige Struktur.<ref> Dimitrios Kolymbas: Tunnelbau und Tunnelmechanik. Eine systematische Einführung mit besonderer Berücksichtigung mechanischer Probleme. Springer, Berlin 1998, S. 279.</ref> Teilweise enthalten die dabei eingesetzten Chemikalien krebserregende Verbindungen wie Benzol. Gegen Fracking gibt es massive Umweltschutzbedenken.<ref>Werner Zittel: Große Hoffnung Shale Gas. Ein totaler Humbug. n-tv.de, 20. Mai 2010, abgerufen am 11. Februar 2013. </ref>

Weblinks

• 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, archiviert vom Original am 9. Juli 2015, 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

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