Hydraulic fracturing Hydraulische Stimulation steigert Förderrate

Erdgas befindet sich tief unter der Erdoberfläche in den Poren der Lagerstätten. Um den Zufluss aus der Lagerstätte zu erhöhen, werden Bohrungen hydraulisch stimuliert.

Frac-Verfahren in der Übersicht

Beim „Hydraulic fracturing“ oder kurz „Fracking" wird in gezielt ausgewählten Tiefen der Bohrung Flüssigkeit mit hohem Druck und großer Fließrate in das Gestein gepresst. So entstehen dort feine Risse. Damit sich diese Risse nicht von selbst wieder schließen, werden hochfeste Bauxitkügelchen mit der Flüssigkeit in die Risse gefördert, um diese offen zu halten. Die Fließwege für das Öl und Gas zum Bohrloch sind nun vergrößert und das Erdgas kann effizienter aus der Lagerstätte gefördert werden.

Vorteile der Technologie:

  • Weniger Bohrungen werden benötigt, um an die Rohstoffe einer Lagerstätte zu gelangen. So wird der Eingriff in die Umwelt verringert.
  • Eine Förderung mit höherer Fließrate ist über einen längeren Zeitraum möglich.
  • Die Menge der förderbaren Kohlenwasserstoffe pro Bohrung steigt

Planung und Vorbereitungen für die Arbeiten

Ziel einer jeden Fracking-Maßnahme ist die Steigerung der Fördermenge mit möglichst wenig Flüssigkeit und Stützmittel. Deshalb wird der gesamte Ablauf genau geplant und simuliert. Nach Abschluss der Planung wird ein Betriebsplan erstellt, der vom Bergamt geprüft wird.
Erst nach Zulassung des Betriebsplanes durch das Bergamt wird das benötigte Material und Personal angefordert und mit den Arbeiten begonnen.

Ausschließlicher Einsatz von nicht giftigen und nicht umweltgefährdenden Flüssigkeiten

Die verpumpte Flüssigkeit als Träger für das Stützmittel setzt sich zusammen aus:

  • Wasser (95 %)
  • Zusatzstoffe (5 %)

Beim Fracking werden ausschließlich zugelassene und nicht giftige Stoffe eingesetzt. Die Rezeptur der Frac-Fluide wurde und wird ständig analysiert und verbessert.
Das Stützmittel besteht aus dem Stoff Bauxit, ist sehr druckfest und keramischen Produkten ähnlich. Es ist nicht giftig. Das Fluid und ein Teil des Stützmittels werden nach den Arbeiten wieder an die Oberfläche zurückgefördert und anschließend von dafür zertifizierten Unternehmen fachgerecht entsorgt. Für sämtliche Abfälle gibt es einen Sonderbetriebsplan, der von der Bergbehörde zugelassen wird. Der andere Teil des Stützmittels bleibt im unmittelbaren Fracking-Bereich zurück und hält den Riss offen.

Fracking in konventionellen Erdgaslagerstätten

Die erbohrten Lagerstätten liegen in den sehr feinen Poren der geologischen Sandstein-Formationen in Tiefen von rund 4.700 bis 5.200 Meter. Das in diesen konventionellen Lagerstätten angewendete Frac-Verfahren der DEA erfolgte in der Vergangenheit ohne negative Auswirkungen.
In Deutschland ist kein einziger Fall bekannt, in dem es durch Fracking-Aktivitäten zur Verschmutzung des Grundwassers oder zu einer mechanischen Auswirkung auf die Geländeoberfläche gekommen ist.

Konventionelle und unkonventionelle Erdgasförderung im Vergleich

Konventionelle Lagerstätten befinden sich in größeren Tiefen von ca. 4.000 bis 5.500 Meter. Unkonventionelle Lagerstätten in Deutschland liegen in einer Tiefe ab ca. 1.000 Meter. Einer der wichtigsten Unterschiede besteht darin, dass das Erdgas in konventionellen Lagerstätten von allein fließen kann, während es in unkonventionellen Lagerstätten durch Fracking-Maßnahmen zum fließen gebracht werden muss.

Generell ist zu sagen, dass nicht das Erdgas (Methan) konventionell oder unkonventionell ist, sondern die Lagerstätte, in der es sich befindet. Bei konventionellen Lagerstätten handelt es sich um verdichtete Sandsteinpakete, aus denen das so genannte Tight-Gas gefördert wird. Sandstein ist im Gegensatz zu dem Schiefergestein in unkonventionellen Lagerstätten poröser und somit durchlässiger für das Erdgas. Um das so genannte Shale-Gas aus dem Schiefergestein der unkonventionellen Lagerstätten fördern zu können, müssen Fracking-Maßnahmen Fließkanäle schaffen.

Konventionelle ErdgasförderungUnkonventionelle Erdgasförderung
Erdgas in Sandstein- oder Kalksteinschichten. In Deutschland nur in sehr tiefen Erdschichten
(4.000 m – 5.500 m).
Erdgas in Kohle führenden Schichten oder Tonstein
(In Deutschland: ab 1.000 m).
Das Erdgas hat sich in einer Fallenstruktur mit mächtigen, gas- und flüssigkeitsdichten Deckschichten gesammelt, dadurch ist ein Kontakt mit dem Grundwasser ausgeschlossen.In beiden Fälle können die Schichten teilweise sehr
oberflächennah sein (in den Vereinigten Staaten zum Beispiel ab 100 m Tiefe) und haben manchmal keine Deckschicht.

Das Erdgas kann von allein zur Bohrung fließen.

Das Erdgas kann nicht von allein zur Bohrung fließen (Fracking ist notwendig).

Für eine Frac-Behandlung werden ungefähr 300 m³ bis 400 m³ Flüssigkeit in die Bohrung verpumpt.

Für eine Fracbehandlung werden ungefähr 20.000 m³ Flüssigkeit in die Bohrung verpumpt.