Erdgas wird in vielen Prognosen und Analysen für die kommenden Jahrzehnte eine herausragende Bedeutung bei der Deckung des weltweiten Energieverbrauchs bei-gemessen. Voraussagen der International Energy Agency (IEA) zufolge wird Erdgas der am stärksten wachsende Primärenergieträger sein. Schon heute deckt Erdgas 21 % des weltweiten, bzw. jeweils 25 % des amerikanischen und europäischen Primärenergiebedarfs.
Laut dem Referenzszenario der IEA nimmt die globale Erdgas-nachfrage bis 2035 um etwa 55 % zu. Während der Anteil von Kohle und Öl von 27 % auf 24 % bzw. von 33 % auf 27 % am globalen Primärenergieaufkommen zurückgehen soll, soll der Anteil von Erdgas auf 23 % ansteigen. In Europa soll Erdgas bis 2035 sogar Öl als größten Primärenergieträger ablösen. In Asien, dem Nahen Osten und Afrika wird die Nachfrage durchschnittlich um 2,4 % pro Jahr steigen.
Der zunehmende Erdgasverbrauch bei gleichzeitig stagnierender oder rückläufiger Produktion in wichtigen Verbrauchszentren, wie Europa, muss kompensiert werden. Die Förderung von unkonventionellem Erdgas ist eine momentan viel diskutierte Möglichkeit das Erdgasangebot in Regionen mit geringen konventionellen Reserven zu erhöhen. Als Vorbild gelten die USA, in der bereits heute 58 % der gesamten Produktion aus nicht-konventionellen Lagerstätten stammen.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Analyse, ob auch außerhalb der USA in Zukunft unkonventionelles Erdgas gefördert werden kann und ob eine mögliche Produktion den Rückgang der konventionellen Produktionsraten in Europa kompensieren kann bzw. helfen kann die steigende Nachfrage in China zu decken. Diese Fragestellungen werden mit einem von Stephan Spiecker entwickelten und für die vorliegende Arbeit erweiterten spieltheoretischen Erdgasmodell untersucht.
Darüber hinaus beantwortet die Analyse folgende Fragen:
Können die USA aufgrund der großen unkonventionellen Reserven zum Nettoexporteur aufsteigen?
Sind die europäischen Staaten in Zukunft noch abhängiger von Importen, insbesondere von Erdgaseinfuhren aus Russland?
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Der Energieträger Erdgas
2.1 Ressourcen und Reserven
2.1.1 Konzentration weltweiter Erdgasvorkommen
2.1.2 Ressourcen
2.2 Wertschöpfungskette
2.2.1 Produktion
2.2.2 Transport
2.2.3 Erdgasspeicherung
2.2.4 Erdgasbedarf
2.3 Märkte und Preisbildung
2.3.1 Langfristverträge
2.3.2 Kurzfristhandel
2.3.3 Vergleich von Marktplätzen
3 Unkonventionelles Erdgas
3.1 Konventionelles vs. unkonventionelles Erdgas
3.1.1 Erdgas aus dichtem Gestein
3.1.2 Kohleflözgas
3.2 Reserven und Ressourcen
3.2.1 Resource-in-Place
3.3.2 Gewinnbare Ressource
3.2.3 Nachgewiesene Reserven
3.2.4 Produktion
3.3 Wirtschaftliche Rahmenbedingungen
3.3.1 Erfolgsfaktoren in den USA
3.3.2 Kostendiskussion
3.4 Umweltpolitische Rahmenbedingungen
3.4.1 Erfahrungen aus den USA
3.4.2 Aussichten für Europa und China
4 Gleichgewichtsmodelle
4.1 Modellierung
4.2 Modellkonzeption
4.3 Annahmen
4.3.1 Angebots- und Nachfrageregionen
4.3.2 Unkonventionelle Erdgaspotentiale
4.3.3 Produktionskosten für unkonventionelles Erdgas
4.4 Szenarien
5 Ergebnisse
5.1 Referenzfall
5.1.1 Erdgasproduktion
5.1.2 Auswirkungen auf die internationalen Gasmärkte
5.2 Vergleich zu anderen Marktstrukturen
5.2.1 Wettbewerb
5.2.2 Oligopol
5.3 Vergleich zu anderen Szenarien
5.3.1 Current Policies Scenario
5.3.2 450 Szenario
6 Zusammenfassung und Fazit
Zielsetzung & Themen
Ziel der Masterarbeit ist die Analyse der Auswirkungen der Förderung von unkonventionellem Erdgas auf den globalen Erdgasmarkt. Unter Verwendung eines spieltheoretischen Erdgasmodells wird untersucht, ob sich die "Schiefergas-Revolution" außerhalb der USA wiederholen lässt und inwieweit eine solche Produktion in der Lage ist, rückläufige konventionelle Förderraten in Europa zu kompensieren oder den steigenden Energiebedarf in China zu decken.
- Potenziale und globale Verteilung unkonventioneller Erdgasvorkommen (Shale Gas, Tight Gas, Kohleflözgas)
- Wirtschaftliche Erfolgsfaktoren und Kostendiskussion der Erdgasförderung
- Modellierung globaler Erdgasmärkte unter verschiedenen Marktstrukturen (Oligopol vs. Wettbewerb)
- Umweltpolitische Rahmenbedingungen und Hindernisse der Förderung
- Prognosen für internationale Gasströme und Abhängigkeiten bis zum Jahr 2050
Auszug aus dem Buch
3.1.1 Erdgas aus dichtem Gestein
Erdgas aus dichtem Gestein wird in Shale Gas (Schiefergas) und Tight Gas unterschieden. Bei Shale Gas handelt es sich um Erdgas aus dichtem Tongestein, in der Regel Schiefergestein, das vor bis zu 550 Millionen Jahren in Gesteinsschichten aus Überresten winziger Organismen bei hohen Temperaturen und hohem Druck tief unter der Erde entstand. Die Vorkommen bilden sich, wenn in einem mehr als 30 Meter mächtigen, feinkörnigen Sediment mit hohen Gehalten an organischem Kohlenstoff die Gasbildung fortgeschritten ist und dieses Sediment gleichzeitig als Speichermatrix und als Migrationsbarriere wirkt.
Tight Gas ist die Bezeichnung für Erdgas, das von einer undurchlässigen, nicht porösen Sand- oder Kalksteinformation in einem Hohlraum eingeschlossen ist. Tight Gas wird bereits seit 40 Jahren in den Vereinigten Staaten gefördert. Daher findet nicht in allen Publikationen eine strikte Abgrenzung zum konventionellen Erdgas statt.
Die Tiefen von Shale Gas und Tight Gas Schichten variieren sehr stark. In den bisher erschlossenen Lagerstätten wurden Vorkommen zwischen 200 m und 4500 m Tiefe entdeckt. Die Größe und Qualität der Reservoirs ist dabei sehr variabel.
Die Abgrenzung zu konventionellen Lagerstätten erfolgt über die Durchlässigkeit (Permeabilität) und die Art des Speichergesteins. Der größte Unterschied liegt dabei in der Permeabilität. Umso größer diese ist und je poröser damit das Gestein ist, desto leichter kann Erdgas aus der Lagerstätte fließen und somit mit geringerem Aufwand gefördert werden. Konventionelle Vorkommen sind in gut durchlässigen Gesteinen enthalten und können somit ohne spezielle Bohrtechniken erschlossen werden. International wird als Obergrenze eine durchschnittliche Permeabilität von 0,1 milliDarcy (mD) zu Grunde gelegt.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Bedeutung von Erdgas als globalen Primärenergieträger ein und formuliert die Forschungsfrage zur Zukunftsfähigkeit der unkonventionellen Erdgasförderung.
2 Der Energieträger Erdgas: Dieses Kapitel vermittelt grundlegendes Wissen über globale Reserven, die Wertschöpfungskette von der Produktion bis zur Speicherung sowie die regionalen Marktstrukturen und Preisbildungsmechanismen.
3 Unkonventionelles Erdgas: Der Fokus liegt auf der Definition und den Fördermethoden von unkonventionellen Erdgasen wie Shale Gas, Tight Gas und Kohleflözgas sowie der Analyse wirtschaftlicher Erfolgsfaktoren und umweltpolitischer Rahmenbedingungen.
4 Gleichgewichtsmodelle: Hier wird das für die Arbeit verwendete spieltheoretische Gasmarktmodell vorgestellt, einschließlich der Modellkonzeption, der getroffenen Annahmen und der verschiedenen Szenarien.
5 Ergebnisse: Dieses Kapitel präsentiert die Simulationsergebnisse für den Referenzfall sowie den Vergleich zu unterschiedlichen Marktstrukturen und Nachfrageszenarien bis zum Jahr 2050.
6 Zusammenfassung und Fazit: Die Arbeit schließt mit einer Beantwortung der zentralen Forschungsfragen und einem Ausblick auf die zukünftige Entwicklung der unkonventionellen Erdgasförderung.
Schlüsselwörter
Unkonventionelles Erdgas, Shale Gas, Kohleflözgas, Tight Gas, Erdgasmarkt, Energieökonomie, Spieltheorie, Preisbildung, Transportkapazitäten, Erdgasreserven, Ressourcen, Marktstrukturen, Energieprognose, Erdgasförderung, Importabhängigkeit
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit analysiert die Auswirkungen der Förderung unkonventioneller Erdgasressourcen auf den globalen Erdgasmarkt unter Berücksichtigung verschiedener ökonomischer Szenarien.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Arbeit behandelt die globale Erdgaswirtschaft, die technische und ökonomische Abgrenzung von unkonventionellem Erdgas, Marktmodelle für Energie und die umweltpolitischen Aspekte des Fracking-Verfahrens.
Welches primäre Ziel verfolgt die Arbeit?
Das primäre Ziel ist zu untersuchen, ob unkonventionelles Erdgas außerhalb der USA kommerziell gefördert werden kann und ob diese Produktion den Rückgang konventioneller Förderraten kompensieren kann.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird ein spieltheoretisches Simulationsmodell verwendet, das auf dem Ansatz von Stephan Spiecker basiert und um unkonventionelle Ressourcen erweitert wurde.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Darstellung der Grundlagen der Erdgaswirtschaft, eine detaillierte Analyse der unkonventionellen Ressourcen, die Vorstellung der Modellierung und die Auswertung der Modellergebnisse unter verschiedenen Nachfrage- und Marktszenarien.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zentrale Begriffe sind Unkonventionelles Erdgas, Schiefergas (Shale Gas), Erdgasmarkt, Marktmodellierung, Energiepolitik und Versorgungssicherheit.
Warum wird Schweden im Modell als eines der ersten Länder für unkonventionelles Erdgas genannt?
Das Modell identifiziert Schweden aufgrund seiner spezifischen geologischen Potenziale und Modellannahmen bereits ab 2020 als einen frühen Akteur für die Produktion von unkonventionellem Erdgas.
Welche Rolle spielt der Wasserverbrauch bei der Förderung von unkonventionellem Erdgas?
Der hohe Wasserverbrauch für das hydraulische Fracken stellt insbesondere in Regionen mit Wasserknappheit, wie Teilen Europas und Chinas, ein erhebliches ökonomisches und ökologisches Hindernis für die Etablierung dieser Fördertechnologie dar.
Was ist das zentrale Ergebnis bezüglich der USA?
Das Modell zeigt, dass die USA unter bestimmten Marktbedingungen zum Nettoexporteur aufsteigen können, sofern die Produktionskosten durch technologische Lernkurveneffekte signifikant gesenkt werden können.
- Arbeit zitieren
- Julian Deymann (Autor:in), 2012, Unkonventionelles Erdgas. Auswirkungen auf den globalen Erdgasmarkt, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/263632
