Die vorliegende Arbeit handelt aufgrund der Aktualität der Thematik von der Entstehung von Schiefergas sowie seiner Förderung durch Hydraulic Fracturing und behandelt die Vorteile und Risiken, welche sich aus der Schiefergasförderung ergeben. Ebenso zeigt diese Arbeit die Entwicklungen in der Vereinigten Staaten von Amerika auf, welches als Mutterland des Hydraulic Fracturing gilt – ist Schiefergas tatsächlich die Lösung für die Zukunft und den stetig steigenden Energiebedarf?
Der globale Energiebedarf hat sich seit 1965, also in nur 50 Jahren, mehr als verdreifacht. Dies bedeutet einen Anstieg von jährlich 2,5% an verbrauchter Energie. Auch heute noch stehen fossile Brennstoffe an erster Stelle der Energieträger, allen voran das Erdöl, dessen Anteil sich aber bereits auf ca. 1/3 verringert hat. Es folgen Kohle mit 30% und Erdgas mit 25%. Erfreulicherweise lässt sich sagen, dass Energie aus Atomkraft nur noch einen 5-prozentigen Anteil trägt, während zeitgleich die Entwicklung der erneuerbaren Energien kontinuierlich steigt.
Auch in Zukunft wird der steigende Energiebedarf anhalten: laut einer Prognose der U.S. Energy Information Administration (EIA) von 2010 bis 2035 um 60%, wobei Erdöl und Kohle ein Rückgang sowie Erdgas ein steigender Anteil am weltweiten Energiemix zugesprochen wird. Die Nachfrage nach Gas wird laut EIA um annähernd 50% steigen und Erdgas sich somit zum Primärenergieträger entwickeln.
All diese Entwicklungen führten bereits in den vergangenen Jahrzehnten dazu, dass die Förderung von Erdgas weiter vorangetrieben und die benötigten Technologien weiterentwickelt und optimiert wurden. Dabei machte besonders in den letzten beiden Jahrzehnten die Methode des Hydraulic Fracturing von sich reden, mit deren Hilfe Schiefergas heutzutage effizient gefördert werden kann.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
1. Schiefergas
1.1 Definition und Entstehung von Schiefergas
1.2 Vorkommen von Schiefergas
2. Hydraulic Fracturing
2.1 Definition von Hydraulic Fracturing
2.2 Positive Auswirkungen von Fracking
2.2.1 Ökonomische Auswirkungen
2.2.2 Auswirkungen auf Mensch und Umwelt
2.3 Negative Auswirkungen und Risiken von Fracking
2.3.1 Umweltaspekte
Emissionen
Flächenverbrauch
Induzierte Seismizität
Wasser
2.3.2 Einfluss auf die Gesundheit von Mensch und Tierwelt
3. Entwicklung der Gasförderung durch Fracking in den USA
3.1 Allgemeine Daten
3.2 Zahlen und Fakten aus dem Marcellus Shale, Pennsylvania
4. Fazit
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit untersucht die Aktualität und die Auswirkungen der Schiefergasförderung mittels Hydraulic Fracturing (Fracking). Die zentrale Forschungsfrage hinterfragt, ob Schiefergas angesichts der ökologischen Risiken und ökonomischen Veränderungen eine verlässliche und zukunftsfähige Energiequelle für den steigenden globalen Energiebedarf darstellt, wobei insbesondere die Situation in den Vereinigten Staaten von Amerika als "Mutterland" des Frackings analysiert wird.
- Entstehung und geologische Voraussetzungen von Schiefergas
- Technische Funktionsweise und Risiken des Hydraulic Fracturing
- Ökonomische Vorteile versus ökologische Belastungen (Umwelt, Gesundheit)
- Entwicklung des Fracking-Booms in den USA am Beispiel des Marcellus Shale
Auszug aus dem Buch
1.1 Definition und Entstehung von Schiefergas
Schiefergas zählt zu den sogenannten unkonventionellen Gasvorkommen, das bedeutet, es ist in sedimentären Lagerstätten mit sehr geringer Permeabilität gespeichert und äußerst schwer zugänglich, da das Gas zur Förderung zunächst durch menschliches Einwirken mobilisiert werden muss (Simon et.al. 2013, S.9; Delzeit et. al. 2013, S.1; Burgartz 2013, S.73). Die explizite Erläuterung dieser Technik findet im nächsten Teil der vorliegenden Arbeit statt. Zunächst wird die Entstehung von Schiefergas beleuchtet.
Der erste Schritt bei der Genese von Erdgas und auch Erdöl liegt in der Ablagerung organischen Materials, also der Überreste von Lebewesen – meist waren dies große Landpflanzen. In den feuchten Tropen und Subtropen kam es auf Grund der umfangreichen Flora und Fauna zu einer besonders großen Sedimentation. Durch den Vorgang der Verwesung wurden diese Substanzen zu Kohlendioxid sowie Wasser zersetzt, wozu allerdings Sauerstoffkontakt von Nöten ist. Zeitweise waren jedoch manche der Sedimente in einer anoxischen Umgebung eingeschlossen – beispielsweise in Sumpflandschaften - und die Zersetzung konnte nicht stattfinden: hier bildete sich Torf.
Durch einen Wechsel von Meeresspiegelanstieg und –rückgang lagerten sich einerseits Gesteinspartikel, vor allem Sand und Ton, ab, andererseits bevölkerte die Vegetation die zwischendurch trockenliegenden Gebiete. Diese Wechselseitigkeit bewirkte eine Sedimentabfolge von sandigen und tonigen Schichten mit dazwischenliegenden Torfschichten (WEG 2008, S.9). Durch die immer weiter fortschreitende Sedimentation jüngerer Schichten stieg der Druck und die Schichten wurden nach unten gepresst. Daraus resultierte ein Temperaturanstieg um ca. 30°C pro 1000 Meter Tiefe. Bei einer Temperatur von 60°C transformierte sich das organische Material zunächst zu Erdöl, bei etwa 120-180°C und einer Tiefe von 4000-6000 Metern dann zu Erdgas (ebd., S.10). Das Zusammenspiel der vorherrschenden Temperatur mit Tiefe und Zeit bestimmt dabei den Grad der Zersetzung: je höher Druck und Temperatur und je länger die verstrichene Zeit, desto schneller werden die Sedimentationen in den einfachsten Bestandteil zersetzt: Methan – oder auch CH4, aus dem Erdgas aus etwa 90% besteht (Europaparlament 2011, S.12).
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Die Einleitung beleuchtet den steigenden globalen Energiebedarf und die daraus resultierende Notwendigkeit, neue Technologien wie das Hydraulic Fracturing zur Schiefergasförderung zu etablieren.
1. Schiefergas: Dieses Kapitel erläutert die geologische Genese von Schiefergas, dessen Speicherung in unkonventionellen Lagerstätten und die globale Verbreitung der Ressourcen.
2. Hydraulic Fracturing: Hier wird das technische Verfahren des "hydraulischen Aufbrechens" detailliert beschrieben, ergänzt durch eine kritische Analyse der positiven ökonomischen Effekte sowie der negativen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klimabilanz.
3. Entwicklung der Gasförderung durch Fracking in den USA: Das Kapitel analysiert den rasanten Anstieg der Schiefergasproduktion in den USA und stellt mit dem Marcellus Shale ein regionales Raumbeispiel sowie dessen gesetzliche Reglementierung vor.
4. Fazit: Das Fazit bewertet das Potenzial von Schiefergas als zukünftige Energiequelle und betont die Notwendigkeit, ökologische Risiken durch politische Steuerung und Forschung zu minimieren.
Schlüsselwörter
Schiefergas, Hydraulic Fracturing, Fracking, USA, Marcellus Shale, Energiebedarf, Erdgas, Umweltbelastung, Grundwasser, Treibhausgasemissionen, Seismizität, ökonomische Auswirkungen, Arbeitsplätze, Gasförderung, Energiepolitik
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit primär?
Die Arbeit analysiert die Methode des "Hydraulic Fracturing" (Fracking) zur Förderung von Schiefergas, insbesondere in den USA, und bewertet deren Rolle als zukünftige Energiequelle unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Aspekte.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Zentrale Schwerpunkte sind die Entstehung von Schiefergas, die technische Durchführung von Fracking, die ökonomischen Vorteile (z.B. Arbeitsplätze) sowie die damit verbundenen Risiken für Wasser, Klima und menschliche Gesundheit.
Was ist die zentrale Forschungsfrage der Arbeit?
Die Arbeit untersucht, ob Schiefergas tatsächlich als verlässliche und tragfähige Lösung für den stetig steigenden globalen Energiebedarf dienen kann, ohne dabei ökologische Standards und die Klimabilanz zu gefährden.
Welche wissenschaftliche Methode wird in der Arbeit angewendet?
Es handelt sich um eine geographische Hausarbeit, die auf einer umfassenden Literaturanalyse und der Auswertung von Daten (z.B. der EIA oder des Pennsylvania Department of Environmental Protection) basiert.
Was wird im umfangreichen Hauptteil der Arbeit detailliert behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen (Entstehung), die Analyse der Fracking-Technik, die Abwägung von Pro- und Contra-Argumenten sowie eine regionale Fallstudie zum Marcellus Shale in Pennsylvania inklusive gesetzlicher Rahmenbedingungen.
Welche Schlagworte charakterisieren diese Arbeit am besten?
Die Arbeit lässt sich am besten mit Begriffen wie Schiefergas, Fracking, Energieversorgung, Umweltrisiken, USA, Marcellus Shale und Klimapolitik beschreiben.
Warum wird das Marcellus Shale als regionales Fallbeispiel herangezogen?
Das Marcellus Shale dient als konkretes Beispiel, um die industrielle Praxis, die wirtschaftliche Bedeutung und vor allem die strenge behördliche Überwachung (durch das DEP) der Schiefergasförderung in der Realität aufzuzeigen.
Welche Schlussfolgerung zieht die Autorin bezüglich der Klimafreundlichkeit?
Die Autorin kommt zu dem Schluss, dass Schiefergas zwar kurzfristig zur Senkung lokaler CO2-Emissionen beitragen kann (durch Substitution von Kohle), aber langfristig nur mit einem massiven Ausbau erneuerbarer Energien eine klimafreundliche Energieversorgung gewährleistet werden kann.
- Quote paper
- Cordula Zimmermann (Author), 2015, Fracking in den USA. Entstehung und Förderung von Schiefergas durch Hydraulic Fracturing, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/316683
