ReFINE Briefing Note

Eine Einführung in Schiefer und Fracking Diese Kurzfassung gibt einen generellen Überblick zu dem Thema Schiefergas und erklärt oft verwendete Begriffe. Es is ein Teil des Researching Fracking In Europe (ReFINE) Projektes, durchgeführt durch das Durham Energy Institute. Weitere Informationen zu ReFINE können unter www.refine.org.uk abgerufen werden. Von Groβbritannien bis Bulgarien, der Ukraine bis der USA, erscheinen Schiefergas (Shale Gas) und Fracking fortwährend in den Nachrichten. Aber was sind Schiefer, warum beinhalten sie Gas, und was ist Fracking? Das ReFINE Projekt, durchgeführt vom Durham Energy Institute, erforscht das Fracking in Europa. Diese Einführung in Schiefer und Fracking erläutert häufig genuzte Begriffe. Was ist Schiefer (Shale)? Schiefer ist ein Tongestein, ein sedimentäres Gestein, geformt durch Schichten von Tonschlamm angesammelt über Millionen von Jahren, dass langsam zu einem Gestein komprimiert wird. Tongesteine sind sehr verbreitet, welches nicht überrascht, da Ton das am weitesten verbreitete Sediment auf der Erdeoberfläche ist. Fast alle Meeresböden und viele der Landflächen sind mit Ton bedeckt. Tongesteine bestehen aus vier Hauptkomponenten: Ton (kleine, flache Mineralpartikel), Quartz Silt (kleine Partikel des harten Minerals), kohlenstoffreiches organisches Material (Reste von verrotteten Pflanzen und Tieren), und Calciumcarbonat (Kalk, vermehrt

von Muscheln). Diese kommen in unterschiedlichen Mengen in Tongesteinen vor, aber Geologen nennen Gesteine, welche reich an Ton und organischem Material sind meistens Schiefer (Shale). Abbildung 1 zeigt einen Schiefer der jurassischen Küste von Dorset, UK.

Abbildung 1: Ein jurassischer Schiefer von Dorset, UK. Die schwarzen Schichten sind reich an organischem, kohlenstoffreichem Material, während die weiβen Schichten reich an Calciumcarbonat sind. Breite ca. 20 cm.

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Was ist Schiefergas (Shale Gas)? Natürliches Gas, wie z.B. Methan, ist oft in Schieferporen gefangen. Ist die Menge des gefangenen Gases ausreichend und die Schieferschicht mächtig genug, kann es ökonomisch sinnvoll sein dieses Gas zu fördern. Dieses wird Schiefergas (Shale Gas) genannt. Warum enthält Schiefer Gas? Nicht alle Schiefer enthalten Gas. Sie müssen sich aus Tonschlämmen mit einem hohen Anteil an organischem Material gebildet haben. Wenn solche Tonschlämme in die Erde versenkt, komprimiert und erhitzt werden, wird das organische Material “gekocht”, zerfällt und es wird Gas gebildet. Dieser Prozess erfordert Temperaturen von mindstens 100°C, welche ab 3km Tiefe auftreten. Sobald sich Gas gebildet hat beginnt es zur Erdoberfläche zu wander ein Groβteil des Gases bleibt jedoch in den Poren gefangen. Dieses Gas bildet dann ein Schiefergas (Shale Gas) Reservoir.

Abbildung 2: Vereinfachte Abbildung vom Schiefergas Fracking Prozess. Ein Bohrloch wird bis zu der Zielschicht gebohrt und Flüssigkeit wird eingeleitet. Die Flüssigkeit wird dann unter Druck in den Schiefer verpresst um Risse zu erzeugen, welche dem Gas erlauben zu flieβen.

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Was ist Fracking? Fracking ist die Abkürzung für Hydraulic Fracturing oder zu deutsch hydraulische Risserzeugung. Hydraulische Risse tretten natürlich auf, wenn unter Druck stehende Flüssigkeiten von tiefen Gesteinsschichten aufwärts wandern und diese Schichten aufreiβen. Fracking ist ein Prozess bei dem unter hohem Druck Flüssigkeiten in Gesteine verpresst werden um Risse zu erzeugen. Die erzeugten Risse werden durch Zusätze wie Sand offengehalten. Warum wird Fracking genuzt um Schiefergas zu fördern? Schiefer sind porös und haben viele kleine Poren in denen Gas gefangen sein kann. Da die Poren nicht verbunden sind haben Schiefer eine schlechte Permeabilität und das Gas flieβt nicht in den Schiefer. Deshalb wird Permeabilität durch hydraulische Risse erzeugt. Die feinen Frackingrisse verbinden die Poren und ermöglichen dem Gas in dem Gestein und in das Bohrloch zu flieβen.

Abbildung 3: Vereinfachte, vergröβerte Abbildung von Schiefergas Fracking. Das Einspritzen einer unter Druck stehenden Flüssigkeit erzeugt feine Risse, welche gasgefüllte Poren verbinden. Dieses ermöglicht dem Gas in das Bohrloch und zur Oberfläche zu flieβen.

Contact: Mr. Sam Almond: [email protected] ReFINE website: http://www.refine.org.uk

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