Gasknappheit 26.10.2022, 14:27 Uhr

Eigenes Gas durch Fracking in Deutschland: Lösung oder Albtraum?

Durch Fracking könnten wir unsere Abhängigkeit von Erdgas aus dem Ausland verringern. Allerdings ist das Verfahren nicht ohne Auswirkungen auf die Umwelt. Erfahren Sie in diesem Beitrag, welche Chancen und Risiken hydraulische Frakturierung in Deutschland bietet.

Fracking

Welche Chancen und Risiken bietet Fracking in Deutschland?

Foto: Panthermedia.net/cta88

Gas droht knapp zu werden. Vielleicht noch nicht dieses Jahr, aber vielleicht dann im Winter 2023/24 und die Jahre darauf. Nun ist es aus ethischen Gründen derzeit kaum zu vertreten, die Geschäftsbeziehungen mit Putin wieder aufzunehmen. Dennoch braucht Deutschland weiterhin bezahlbare Energie, um seine Arbeitskraft und seinen Wohlstand zu erhalten. Den kompletten Gasbedarf teuer vom Ausland einzukaufen ist möglich, führt aber zu neuen Abhängigkeiten. Eine Alternative wäre es, selbst Schiefergas mit Hilfe von Fracking zu fördern. Das ist seit 2017 in Deutschland verboten, neue Techniken und Methoden machen jedoch eine umweltfreundlichere und mit wenigen Risiken behaftete Förderung möglich. Ist Fracking eine Lösung für unser gebeuteltes Land oder bleibt es weiter der Albtraum? Wir versuchen uns rein faktenbasiert dem Thema zu nähern.

Was passiert beim Fracking?

Das Wort Fracking ist eine Abkürzung für den englischen Ausdruck hydraulic fracturing – es stecken also die Worte „Flüssigkeit“ und „zerbrechen“ darin. Das beschreibt schon gut, was beim Fracking passiert. Flüssigkeit wird über Bohrungen mit hohem Druck in tiefe Gesteinsschichten gepresst, so dass dort Risse entstehen. Das im Gestein enthaltene Gas oder Öl wird frei und kann durch die Bohrleitungen an die Oberfläche werden.

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Bei der Flüssigkeit handelt es sich zum größten Teil um Wasser, dem bei Bedarf chemische Zusätze und Stützmittel wie Sand oder Keramikkugeln beigemischt werden. Der Sand soll dazu beitragen, die Risse im Gestein stabil zu halten. Die Fracking-Fluide bleiben in der Regel nicht im Boden, sondern vermischen sich mit dem Gas oder der Lagerstättenflüssigkeit. Auf diese Weise kommen sie zurück zur Oberfläche.

Fracking Schema

Schematische Darstellung des Fracking-Verfahrens.

Foto: Depositphotos.com/corbacserdar.gmail.com

Diese Art des Frackings eignet sich insbesondere für nichtkonventionelle Erdgasvorkommen. Bei diesen kommt das Gas nicht in natürlichen Hohlräumen (konventionelle Lagerstätte) vor, sondern ist zum Beispiel in Schiefer-, Mergel-, Ton- oder Kohleflözgestein eingeschlossen. Das macht es ungleich schwieriger, an das Gas zu kommen. Zunächst geht es einige hundert bis einige tausend Meter in die Tiefe. Ist das Öl oder Erdgas erreicht, wird in der Horizontalen gebohrt. Durch Einbringen der Flüssigkeit mit hohem Druck werden die Gesteinsschichten aufgesprengt  und das Gas wird frei und kann an die Oberfläche befördert werden.

Interessant ist in Deutschland insbesondere die Schiefergasförderung. Um an das Schiefergas zu kommen, müsste man vermutlich 1000 bis 5000 Meter tief bohren. Die Lagerstätten befinden sich hauptsächlich in Niedersachsen, aber auch im Oberrheingraben in Süddeutschland gibt es Schiefergas. Ob sie jemals genutzt werden können, steht in den Sternen, denn eine kommerzielle Gewinnung des Gases ist in Deutschland derzeit verboten. Wir sprechen hier von unkonventionellem Fracking, konventionelles Fracking ist unter strengen Auflagen hingegen erlaubt und wird seit Jahren betrieben. Allerdings gehen die auf diese Weise gewonnenen Gasvorkommen hierzulande langsam zuneige.

Wie umweltschädlich ist Fracking?

Beim Fracking handelt es sich um einen Eingriff in die Natur, daher ist das Verfahren niemals umweltfreundlich. Aber jede Straße, jedes Haus, jedes Windrad bedeutet ebenfalls, dass wir der Natur ins Handwerk pfuschen. Letztlich ist alles eine Sache der Abwägung, ob der Nutzen das Risiko übersteigt. Klar ist, dass beim Fracking einiges schiefgehen kann, was enorme Auswirkungen auf die Umwelt hat. Charlotte Krawczyk, Professorin für Geophysik und Mitglied im Expertenrat Fracking, sieht drei besonders relevante mögliche Auswirkungen der Schiefergasförderung:

  • mögliche Kontamination des Grundwassers oder des Oberflächenwassers
  • mögliche Erdbeben, die durch die Gasförderung ausgelöst werden könnten
  • die Methan-Emissionen, die das Klima belasten

Wie hoch das Risiko ist, durch unkonventionelles Fracking das Grund- oder Oberflächenwasser zu verunreinigen, ein Erdbeben zu verursachen oder Methan freizusetzen, ist nicht eindeutig zu beziffern. Professorin Krawczyk sagte dem Merkur dazu:

„Diese drei Themenfelder schüren die Unsicherheit in der Bevölkerung und haben die ganze Diskussion sehr polarisiert. Es ist richtig, da ganz genau hinzuschauen. Man muss aber auch sagen, dass sich in den letzten zehn, 20 Jahren enorm viel verändert und verbessert hat. Das muss man jetzt noch mal neu bewerten.“

Die oben genannte Expertenkommission Fracking unter dem Vorsitz von Professorin Krawczyk hat im Juni 2021 einen Bericht vorgelegt, in dem die Umweltauswirkungen von Fracking bei der Gasgewinnung aus unkonventionellen Lagerstätten betrachtet werden. Vier Jahre lang haben sich sechs Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus renommierten Behörden und Instituten wie dem Umweltbundesamt, dem Deutschen Geoforschungszentrum oder der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe noch einmal eingehend mit dem Thema Fracking auseinandergesetz.

Hier einige wichtige Erkenntnisse und Handlungsempfehlungen aus dem Bericht:

Risiko #1: Kontamination des Grund- oder Oberflächenwassers

Die größten negativen Auswirkungen und Risiken für Grundwasser und Oberflächenwasser gehen vom Umgang mit wassergefährdeten Stoffen an der Erdoberfläche aus. Hier gilt es anzusetzen, um die Sicherheit beim Fracking zu erhöhen. Forschungsbedarf sieht die Kommission bei Entwicklung von hydrodynamischen numerischen Simulationen. Dabei geht es auch um Durchlässigkeiten im Gestein und die Transportprozesse des Gases aus dem Untergrund nach oben.

Risiko #2: Erdbeben, die durch die Gasförderung ausgelöst werden

Da Deutschland stärker besiedelt ist als die Länder, die bislang Fracking betreiben, ist das Risiko für größere Schäden insgesamt höher einzuschätzen. Gemessen an der Anzahl der Bohrungen, die in den USA, Kanada oder China durchgeführt wurden, ist es bislang jedoch selten zu Erdbeben gekommen. Insgesamt geht es darum, besser zu verstehen, wann es zu einem Erdbeben kommt und die Bohrungen so durchzuführen, dass das Risiko minimal ist.

Risiko #3: Methan-Emissionen, die das Klima belasten

Methan hat eine etwa 25-mal so große Treibhausgaswirkung als Kohlenstoff, es muss daher unbedingt vermieden werden, dass es beim Fracking in größeren Mengen in die Atmosphäre gelangt. Das kann insbesondere bei stillgelegten und schlecht abgedichteten Bohrlöchern passieren oder bei Leckagen in Kompressoren und Rohrleitungen. Die höchsten Emissionsraten werden bei der Verarbeitung und während des Transportes des geförderten Gases gemessen. Wichtig ist daher die Entwicklung von Messsystemen, um solche Störungen sofort zu bemerken.

Hier finden Sie den kompletten Bericht der Expertenkommission Fracking

Zu den genannten Punkten kommt, dass Fracking mit einem enormen Wasserverbrauch verbunden ist. Die vergangenen Dürrejahre haben auch in Deutschland deutlich gemacht, dass Wasser eine endliche Ressource ist. Für die Ausbeutung einer Quelle werden zwischen acht und 19 Millionen Liter Wasser benötigt. Wasser, das dann zum Beispiel in der Landwirtschaft fehlt.

Welches Potenzial bietet Fracking in Deutschland?

Nachdem Sie jetzt einiges über die Risiken von Fracking gelernt haben, kommen wir nun zu den Chancen und der Frage, welches Potenzial das Verfahren in Deutschland bietet. Das konventionelle Fracking – das heißt das Fördern von Erdgas aus Sandsteinschichten – wird in Deutschland bereits seit vielen Jahren betrieben. Nun geht es darum, ob es sich lohnt, auch unkonventionelles Fracking zu betreiben, um an das Gas zu kommen, das in Schieferschichten eingeschlossen ist.

Mitunter wird gezweifelt, ob Schiefergas ein Teil der Lösung unseres Energieproblems sein kann. Die Zahlen sagen jedoch etwas anderes. Auch wenn man es nicht ganz genau sagen kann, so gehen Experten doch davon aus, dass in Deutschland rund 800 Milliarden Tonnen Schiefergas gefördert werden können. Es können aber auch wesentlich mehr sein.

Aktuell verbraucht Deutschland jährlich rund 90 Milliarden Kubikmeter Gas, durch den steigenden Gaspreis wird jedoch damit gerechnet, dass der Verbrauch auf 80 Milliarden Kubikmeter sinkt. Würden wir voll auf eigenes Schiefergas setzen, wären die Vorräte in rund 10 Jahren aufgebraucht. Das wäre vor dem Zeitpunkt, an dem die Energiewende abgeschlossen sein soll. Es wird jedoch niemals dazu kommen – selbst wenn die Politik das Fracking freigibt – dass wir ausschließlich eigenes Gas verwenden.

Experten wie der Geophysiker Professor Dr. Hans-Joachim Kümpel gehen eher davon aus, dass eine Förderung von 20 Milliarden Kubikmeter Schiefergas pro Jahr möglich ist. Dann könnten wir 40 Jahre eigenes Gas fördern und die Brücke zu den erneuerbaren Energien einfacher gestalten. Aus technischer Sicht ist der Aufbau einer Fracking-Infrastruktur innerhalb von zwei Jahren möglich. Das ist allerdings ein theoretischer Wert. Sollte die Regierung Fracking freigeben, würde es sicherlich noch Jahre dauern, bis eine Genehmigung vorliegt und mit dem Bau begonnen werden kann.

Können aufgegebene Bohrungen weiter genutzt werden?

Eine Fracking-Bohrung ist etwa drei bis sieben Jahre aktiv, dann lässt sich kein weiteres Schiefergas mehr fördern. Nun ist es sehr teuer, in mehreren 1.000 Metern Tiefe Bohrungen vorzunehmen. Da ist es hilfreich, wenn die Bohrungen noch weiter genutzt werden können. Geothermie ist hier das Stichwort, schließlich ist es in zwei- bis fünftausend Meter Tiefe einige Grad wärmer. Es wird davon ausgegangen, dass die verlassenen Bohrlöcher noch 20 bis 30 Jahre zum Heizen von Gebäuden oder auch zur Verstromung genutzt werden können.

Für die Lagerung von Wasserstoff oder auch von CO2 – wie mitunter angedacht – eignet sich Schiefer jedoch nicht. Kohlendioxid lässt sich sehr gut in Sandstein einlagern, Wasserstoff eher in ausgesolte Salzstöcke. Wichtig ist bei beiden Stoffen, dass sie nicht aus dem Untergrund entweichen können. Das ist bei Schiefer nicht der Fall, bei Sandstein oder Salzstöcken hingegen schon.

Fracking: Chance oder Risiko?

Bislang haben wir uns bemüht, rein bei den Fakten zu bleiben, ab jetzt wird es emotional. Noch sind Umweltbehörden, Regierung und ein großer Teil der Bevölkerung gegen das Fracking. Das liegt auch daran, dass in der Vergangenheit stets nur negativ über das Fracking berichtet wurde. Sicher ist, dass vieles davon zutrifft, doch die Technik hat sich weiterentwickelt und ist wesentlich sicherer geworden. Das lässt sich sehr gut dort beobachten, wo Fracking in großem Maßstab betrieben wird.

Die Expertenkommission Fracking schließt in ihrem bereits erwähnten Bericht hydraulische Frakturierung nicht vollkommen aus und sieht durchaus die Chance, das Verfahren in Deutschland mit einem geringen Restrisiko einzusetzen. Sie empfiehlt aber auch, ganz genau hinzuschauen und es in Punkto Sicherheit noch besser zu machen als die USA, Kanada oder China. Das gilt insbesondere auch vor dem Hintergrund, dass Deutschland wesentlich dichter besiedelt ist als die genannten Länder.

Momentan sieht es danach aus, dass es Fracking in Deutschland nicht geben wird, zumindest nicht unter der aktuellen Regierung. Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck (Grüne) hat den Kurs der Bundesregierung bei einem Kongress des Bundesverbandes der Deutschen Industrie (BDI) bekräftigt:  „Die Frage ist, brauchen wir es?“ In diesem und nächstem Jahr wäre es Habeck zufolge hilfreich gewesen, wenn man mit Fracking in Deutschland mehr Gas fördern könnte. Mittelfristig jedoch sei die Frackingmethode in Deutschland energiepolitisch nicht notwendig, machte Habeck deutlich. Weiter sagte er: „Wasserstoff schlägt Fracking.“

Die deutsche Industrie sieht es etwas anders. BDI-Präsident Siegfried Russwurm bezeichnete Fracking als eine Maßnahme, die Deutschland unabhängiger von Rohstoffimporten mache. Die Haltung sei bisher, Frackinggas quer über den Atlantik zu schippern, aber in Deutschland zu sagen, man wolle mit der Technologie nichts zu tun haben, sagte Russwurm. „Wir sollten auch den Schritt zur Fracking-Technik nicht scheuen.“ Dazu kommt, dass Gas durch die langen Transportwege auf keinen Fall umweltfreundlicher wird. Sehr viel weniger umweltschädlich wäre es, das eigene Erdgas zu nutzen.

Als ein Befürworter von Fracking in Deutschland gilt auch Professor Dr. Hans-Joachim Kümpel. Der Geophysiker und langjährige Präsident der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe ist davon überzeugt, dass es sich um eine beherrschbare Technologie handelt, die einen signifikanten Beitrag zur Energieversorgung leisten kann. In dem Podcast „bto – beyond the obvious 2.0 – featured by Handelsblatt“ sagte er unter anderem, dass wir mehr Vertrauen in die Ingenieure der Geowissenschaften haben sollten. So wie wir auch darauf vertrauen, dass die Ingenieure der Bautechnik die Standfestigkeit einer Brücke oder eines Tunnels richtig berechnen.

Die Umweltverbände sind geschlossen gegen die Freigabe von Fracking, so fordert zum Beispiel Sascha Müller-Kraenner, Bundesgeschäftsführer der Deutschen Umwelthilfe: „Fracking schafft keine Abhilfe in der aktuellen Energiekrise. Es würden Jahre vergehen, bis signifikante Mengen gefördert werden könnten. Zudem wäre es eine absolute Fehlinvestition. Neue fossile Projekte mit 30 – 50 Jahren Lebensdauer haben keinen Platz mehr – zumal wenn sie neben Klima auch noch Umwelt und Gesundheit der Menschen massiv schädigen. Wenn wir jetzt investieren, dann in Erneuerbare Energien!“

Sie sehen, die Diskussion ist voll im Gange und keine Einigkeit in Sicht. Industrie und Wissenschaft könnten sich Fracking als Ergänzung und Energiemixes sehr gut vorstellen, während Politik und Umweltverbände weiterhin strikt dagegen sind. Letzlich geht es aber auch um das geringere Übel: Gefracktes Gas teuer und CO2-intensiv als LNG über den Atlantik zu schippern oder hier mit wahrscheinlich wesentlich schärferen Umweltauflagen zu fördern. Klar ist jedoch, dass wir noch einige Jahre auf das Gas angewiesen sind, bis wir komplett auf umweltfreundliche Methoden der Energieversorgung zurückgreifen können.

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Content-Manager beim VDI-Verlag. Nach einem Bauingenieurstudium und einer Weiterbildung zum Online-Redakteur, Volontariat und 20 Jahren als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop, landete er bei ingenieur.de. Er schreibt hauptsächlich über Technik und Forschung.

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