GLA1 Genese, Exploration, Produktion und Verfügbarkeit des Erdgases

Die Exploration von Erdgaslagerstätten geschieht zunächst über geophysikalische und chemische Verfahren, danach über Probebohrungen. Erste Indikationen für die Existenz von Lagerstätten lassen sich finden über die

• Erfassung/Auswertung von Satelliten- und Flugzeugaufnahmen

• Messung von Variationen des Schwere- und Magnetfelds der Erde.

In einem zweiten Schritt werden seismische Verfahren angewendet: Über die Erzeugung von Schallwellen an der Erdoberfläche und das Auffangen des Echos werden „Bilder“ des Untergrundes erstellt, über welche poröse – d. h. erdgas- oder ölhöffige – Gesteinsschichten identifiziert werden.

Im dritten Schritt wird über Probebohrungen die Ergiebigkeit der Lagerstätte verifiziert.

Die Produktion des Erdgases geschieht über die Niederbringung von Produktionsbohrungen und die Förderung des Erdgases hierüber (s. nachfolgendes Bild). Anschließend erfolgt die Aufbereitung des Gases:

• Wegen der Sättigung des Gases mit Wasser in der Lagerstätte muss dem geförderten Erdgas grundsätzlich durch Wasserabscheider und Gastrocknungsanlagen das Wasser entzogen werden.

• „Süße“ Erdgase (ohne Schwefelwasserstoff) werden nach der Trocknung direkt in das überregionale Transportsystem eingespeist.

• „Saure“ Erdgase (mit Schwefelwasserstoffanteilen) erfordern spezielle Aufbereitungsmaßnahmen. Hierzu wird − das Gas (wegen der Gefährlichkeit von H2S) in besonders gesicherten Leitungen zu zentralen Aufbereitungsanlagen transportiert,

− dem Gas in chemisch-physikalischen Waschprozessen der Schwefelwasserstoff entzogen.

Die Reserven und Ressourcen für konventionelles Erdgas kumulieren sich in der „strategischen Ellipse“ – der Region, welche sich

• von Westsibirien

• über die Kaspi-Region

• bis zum Mittleren/Nahen Osten erstreckt.

Mittelfristig kann hieraus ein Großteil der Märkte bedient werden.

Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Hannover geht von folgenden Definitionen aus:

• Reserven (bestätigte Reserven):

  • Teil des Gesamtpotenzials, der mit großer Genauigkeit erfasst wurde und mit den derzeitigen technischen Möglichkeiten wirtschaftlich gewonnen werden kann.

Ressourcen:

• Teil des Gesamtpotenzials, der - entweder nachgewiesen ist aber derzeit nicht wirtschaftlich gewinnbar ist - oder geologisch noch nicht erfasst ist.

• Die Summe aus Reserven und Ressourcen, also das verbleibende Potenzial, das für den zukünftigen Verbrauch zur Verfügung steht.

In ihrer jährlich aktualisierten Energiestudie kommt die BGR zu dem Schluss: Erdgas ist in ausreichender Menge vorhanden, um noch über Jahrzehnte den absehbaren Bedarf zu decken.

Die Reserven- und Ressourcenlage von Erdgas ist relativ günstig.

Allerdings: Die Lokationen von Quellen (Lagerstätten) und Verbrauchsmärkten entfernen sich zunehmend (insbesondere für den europäischen Markt)

→ Erfordernis des Transports über große Entfernungen (~ 6000 km)

• über neue Pipelinesysteme

• über LNG-Ketten

• Angesichts drastisch angestiegener Energiepreise – aufgrund weiterhin steigender Nachfrage nach fossilen Energieträgern – wurde die Aktivierung unkonventioneller Reserven (und Ressourcen) von Erdgas wirtschaftlich interessant.

• Insbesondere in Nordamerika (Kanada, USA) wurden nichtkonventionelle Vorräte erschlossen.

Hierunter werden Vorkommen aus unterschiedlichen geologischen Formationen/Schichten zusammengefasst:

• aus „dichten Speichern“

  • Tight gas: Lagerstätten geringer Permeabilität

  • Shale gas („Schiefergas“): Lagerstätten von tonigen Sedimenten mit organischen Anteilen

• Coal Bed Methan (CBM) – Kohleflözgas: in Kohlelagerstätten gebundenes Methan

• Methanhydrate: „Einschlussverbindungen von Methanmolekülen mit Wassermolekülen“ (Vorkommen in Schelfgebieten und Permafrostgebieten)

Es zeigt sich:

• Europa verfügt über lediglich knapp 3 % der Erdgas-Reserven + -Ressourcen.

• Im Gebiet der ehemaligen Sowjetunion liegen ca. 30 % des Potenzials.

• In den beiden Amerikas und Austral-Asien

• Es ist ungeklärt, ob bzw. inwieweit das aufgezeigte Potenzial genutzt werden kann – ökonomisch und ökologisch.

Unkonventionelles Erdgas

• Auch in Europa werden potenzielle Lagerstätten für „shale gas, coal bed methane, tight gas“ gesucht

• Zielländer sind: UK, Frankreich, Schweden, Deutschland, Polen, Österreich, Ungarn

• Renommierte Konzerne: (ExxonMobil, Shell, ConocoPhilipps, OMV, u.a.) haben insgesamt über 1 Mrd. € in die Suche investiert.

• Doch: große Widerstände in Politik und Bevölkerung (ökonomische und ökologische Probleme erwartet)

• Für den US-Erdgasmarkt sind unkonventionelle Erdgas-Quellen zunehmend wichtiger als konventionelle.

• Für USA bestimmte LNG-Lieferungen wurden in den letzten Jahren nach Europa umgeleitet (Priorität für unkonventionelles Eigenerdgas).

• Kurz- und mittelfristig: Herausbildung eines Erdgas- Überangebots in Europa → Herausbildung eines Niedrigpreisniveaus für Spotmengen

• Direkte Einflüsse auf den europäischen Gasmarkt erscheinen gering (nur marginale europäische Eigenproduktion von unkonventionellem Gas); denn:

  • die Ressourcen in Europa für unkonventionelles Gas sind vergleichsweise gering;

  • in Politik und Bevölkerung bestehen massive Vorbehalte (Umweltrisiko!);

  • die Shale Gas-Produktionskosten in Europa wären deutlich höher als in Nordamerika.

• Geplant: LNG-Lieferungen USA ⇒ Europa (derzeit: kleine Vorlaufmengen)

• Methan-Hydrate: Käfig-Verbindungen in Wasser

• Vorkommen:

  • in Schelf-Gebieten der Ozeane

  • in Permafrost-Böden

• Entstehung: aufsteigende Gasblasen aus 1000 – 3000 m Tiefe verbinden sich unter hohem Druck und niedriger Temperatur zu Hydraten

• Methan-Hydrate könnten langfristig die Energie-Quelle der Zukunft sein

• Potenzial: doppelter Energieinhalt wie Erdgas-, Erdöl- und Kohlevorräte der gesamten Erde

• Denkbares Gas in Place (GiP): 255 ∙ 105 Bill. m3 (s. nächstes Bild) – entsprechend dem 500-fachen des konventionellen Gaspotenzials.

• Doch: Derzeit ist keine technisch, wirtschaftlich und ökologisch vertretbare Fördermethode bekannt.

• Stabilität der Struktur nur unter engen Druck-Temperaturbedingungen

• ansonsten (unter Atmosphärenbedingungen): Zerfall in Wasser und Methan → Methan-Freisetzung (Treibhauseffekt: 30-fach im Vergleich zu CO2)