zum Profil

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IM PROFIL Folge 39
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
In regelmäßiger Folge stellen wir Ihnen an dieser Stelle die wichtigsten Institutionen und Organisationen im Bereich
der Gasversorgung, Gasverwendung und Gaswirtschaft vor. In dieser Ausgabe zeigt sich die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe im Profil. Alle Folgen dieser Rubrik finden Sie unter www.di-verlag.de/de/GWFGas-Erdgas/Im_Profil
Folge 39
Erdgas – ein zentrales Thema der Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)
D
eutschland wird auch im Zeitalter der
Energiewende noch für viele Jahre
auf fossile Energierohstoffe angewiesen
sein. Mit rund 80 Prozent tragen Erdöl,
Erdgas, Steinkohle und Braunkohle weiter­
hin den mit Abstand größten Anteil des
deutschen Primärenergieverbrauchs. Wir
benötigen diese Energieträger zum Hei­
zen, für den Transport, zur Stromerzeu­
gung und als Grundrohstoff für die chemi­
sche und pharmazeutische Industrie.
In der Abteilung „Energierohstoffe, Mi­
neralische Rohstoffe“ der Bundesanstalt
für Geowissenschaften und Rohstoffe
(BGR) erforschen Geowissenschaftler die
Vorkommen, Verfügbarkeit und nachhalti­
ge Gewinnung von Energierohstoffen. Die
BGR ist eine geowissenschaftliche Ressort­
forschungseinrichtung des Bundesminis­
teriums für Wirtschaft und Energie (BMWi).
Sie berät die Bundesregierung und die
deutsche Politik sowie Wirtschaft und Ge­
sellschaft bei geowissenschaftlichen und
rohstoffwirtschaft­lichen Fragestellungen
und Themen. Dazu zählen neben fossilen
Energierohstoffen u. a. auch die Bereiche
mineralische Rohstoffe, Boden, Grundwas­
ser, Endlagerung oder Erdbeben.
Neben einer kontinuierlichen Recher­
che zu den weltweiten Vorräten, zu För­
derung und Verbrauch fossiler Energie­
träger, deren Ergebnisse in der jährlich
erscheinenden „Energiestudie – Reser­
ven, Ressourcen und Verfügbarkeit von
Energierohstoffen“ bereitgestellt werden,
führt die BGR wissenschaftliche Expediti­
onen mit geologischer Feldarbeit an
Land und geophysikalischen Messungen
auf See durch. Für die Untersuchung zu
Vorkommen und Verfügbarkeit von Erdöl
und Erdgas werden die aufgezeichneten
Daten prozessiert und interpretiert und
die mitgebrachten Proben im BGR-Labor
geochemisch analysiert. So kann die Ent­
wicklung und der geologische Aufbau
des Untergrundes abgebildet werden,
Spitzbergen: ein wichtiges Forschungsgebiet der BGR in der europäischen Arktis
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um mögliche Potenziale an Kohlenwas­
serstoffen in der Region zu erfassen und
abzuschätzen. Flankierend untersuchen
BGR-Mikrobiologen das Potenzial von Mi­
kroorganismen, Kohlenwasserstoffe ab­
zubauen. So entstanden in den letzten
Jahrzehnten zahlreiche Studien zu soge­
nannten Frontiergebieten mit bislang un­
bekannten Potenzialen an Erdöl und Erd­
gas. Eines dieser Frontiergebiete ist die
Europäische Arktis. Grundsätzlich sichert
die BGR ihre Unabhängigkeit und die
Qualität ihrer Forschungsarbeit, indem
alle Ergebnisse in Fachzeitschriften publi­
ziert werden. Sie stehen so der Wissen­
schaft und Wirtschaft zu Verfügung .
Schwerpunkt Forschung:
Die Europäische Arktis
Angesichts der weltweit steigenden Nach­
frage nach Energierohstoffen erkunden
Forscher der BGR auch die Arktis. Dort be­
finden sich laut Schätzungen rund 15 Pro­
zent der weltweit bekannten Erdgas-Res­
sourcen. Die BGR ist bereits seit den 1970er
Jahren im Rahmen unterschiedlicher For­
schungsprogramme in der Arktis aktiv. Die
Entwicklung des Arktischen Ozeans mit
seinen breiten Schelfbereichen ist immer
noch nicht vollständig verstanden. Die
BGR-Geologen führten zahlreiche Gelän­
dekampagnen in den Küstenregionen
Russlands, Spitzbergens und Kanadas so­
wie marine Expeditionen auf den Schelf­
gebieten der Arktis durch. Gerade dort
werden große Vorkommen von Erdgas
und Erdöl vermutet. So konnten BGR For­
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scher durch Vergleich von Strukturen und
Gesteinen der kanadischen Arktis mit
Spitzbergen zeigen, dass ein mehrere Tau­
send Kilometer langes Störungssystem
entlang der Nordküste Kanadas wesentli­
chen Einfluss auf die heutige Lage der Se­
dimentbecken und die Lage der Kontinen­
te hat. Das ermöglicht die Rekonstruktion
der Beckenentwicklung, die Vorausset­
zung für die Abschätzung des Kohlenwas­
serstoffpotenzials ist.
Im Jahr 2013 startete die BGR ein neu­
es Forschungsprogramm in der Region.
Mit „PANORAMA“ (Potenzialanalyse des
Europäischen Nordmeeres und angren­
zender Randmeere der Arktis) wollen die
Geowissenschaftler sowohl die Chancen
als auch die Umweltrisiken einer mög­
lichen Nutzung von Energierohstoffen im
Nordatlantik sowie der nördlichen Ba­
rentssee untersuchen.
Bisher existieren zum geologischen
Untergrund dieser weitgehend eisbedeck­
ten Region nur wenige Erkenntnisse und
Daten, mit deren Hilfe eine Abschätzung
des Erdöl- und Erdgaspotenzials vorge­
nommen werden könnte. Durch das fünf­
jährige Programm sollen die Grundlagen
für eine wissenschaftliche Abschätzung
möglicher Erdöl- und Erdgasvorkommen
in dieser Meeresregion geschaffen wer­
den. Dabei konzentrieren sich die BGR-Ex­
perten gemeinsam mit internationalen
Wissenschaftlern auf Teilgebiete, die für
das Verständnis der geologischen Ent­
wicklung der Arktis von besonderer Be­
deutung sind. Große Teile des Arktischen
Ozeans und seiner Randmeere, wie die
nördliche Barentssee, sind bislang geolo­
gisch nur wenig erforscht. Hier wird das
Projekt dazu beitragen, eine verlässliche
Datengrundlage herzustellen und gegen­
über den bisherigen Schätzungen belast­
bare Zahlen zu liefern. Die BGR setzt ein
breites Spektrum geologischer, geoche­
mischer und geophysikalischer Methoden
ein, um die Ablagerungsgeschichte der
Sedimente am Meeresboden seit Beginn
der Öffnung des Arktischen Ozeans vor
circa 50 Millionen Jahren zu rekonstruieren
und um das Kohlenwasserstoffbildungs­
potenzial von Gesteinen zu bestimmen.
Die Förderung von Erdöl unter arkti­
schen Bedingungen ist sehr aufwändig
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IM PROFIL
Arbeiten auf Deck eines Forschungsschiffes in der norwegischen Barentssee
Entnahme mikrobiologischer Proben an der Küste der kanadischen Arktis (Foto links), gefüllte
Probenbehälter für mikrobiologische Untersuchungen (Foto rechts)
und kann Auswirkungen auf die sensiblen
arktischen Ökosysteme haben. Deshalb
sind weitere Untersuchungen zur Abschät­
zung der Risiken und Folgen erforderlich.
Hierzu nehmen Wissenschaftler Proben
aus den Küstenbereichen und aus den Se­
dimenten des Arktischen Ozeans und nut­
zen geomikrobiologische Methoden, um
bisher weitgehend unbekannte abbauen­
de mikrobielle Lebens­
gemeinschaften in
den Sedimenten der Forschungsregion zu
untersuchen. Kenntnisse über diese geomi­
krobiologischen Prozesse können zu einer
Abschätzung möglicher Folgen auf das
Ökosystem und der Risiken bei der Nut­
zung arktischer Erdöl- und Erdgasvorkom­
men beitragen.
Schwerpunkt Labor
Seit mehr als 30 Jahren werden an der
BGR organisch geochemische/petrogra­
phische und isotopengeochemische
Daten zu Muttergesteinen, Erdölen und
Erdgasen gewonnen. Hierzu zählen Infor­
mationen zur Versenkungsgeschichte
(thermische Reife) von Gesteinen und zur
Genese von Erdölen und Erdgasen, wel­
che anhand der Zusammensetzung von
Kohlenwasserstoffen und der Kohlenstoff­
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isotopensignaturen bestimmt werden
können. Um die Prozesse der Kohlenwas­
serstoffbildung besser zu verstehen, wer­
den in den Laboren der BGR auch Hoch­
drucksysteme betrieben, in denen die
natürlichen Druck- und Temperaturbe­
dingungen der Kohlenwasserstoffgenese
nachgestellt werden können. Ähnliche
Systeme werden auch in den geomikro­
biologischen Laboren verwendet, um
entsprechende Einflüsse auf mikrobiellen
Kohlenwasserstoffumsatz zu bestimmen.
Neben dem direkten Eingang der er­
zeugten Daten in aktuelle Forschungs­
vorhaben und Publikationen werden alle
Parameter in seit Jahrzehnten etablierten
Fachdatenbanken archiviert. Hieraus wur­
den z. B. umfangreiche Datensätze für die
aktuell an der BGR durchgeführte Ab­
schätzung des Schieferöl- und Schiefer­
gaspotenzials in Deutschland genutzt.
Schwerpunkt Beratung:
Die Energiestudie der BGR
In der jährlich erscheinenden Energie­
studie „Reserven, Ressourcen und Verfüg­
barkeit von Energierohstoffen“ stellt die
BGR die Situation zur weltweiten Verfüg­
barkeit fossiler Energieträger einschließlich
Geothermie und Kernbrennstoffen dar.
Hierzu werden Recherchen zur globalen
Vorratssituation, Förderung und Verbrauch
von Energierohstoffen durchgeführt und
die erfassten Daten nach einer gewichte­
ten Einschätzung in einem umfangreichen
Tabellenwerk publiziert. In der Studie wer­
den zusätzlich aktuelle Entwicklungen als
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
Sonderthemen aufgegriffen wie z. B. der
„Schiefergas-Boom“ im letzten Jahrzehnt,
der zu einer Verschiebung zu neuen Liefer­
regionen geführt hat. Die Studie dient ins­
besondere als Beratungsgrundlage für die
Bundesregierung und die deutsche Wirt­
schaft und kann kostenfrei von der Inter­
netseite der BGR heruntergeladen werden.
In der aktuellen Energiestudie aus
dem Jahr 2014 betont die BGR, dass Erd­
gas aus geologischer Sicht noch in sehr
großen Mengen vorhanden ist. Auch bei
einem absehbar steigenden Bedarf kann
die Versorgung der Welt aufgrund des
hohen verbleibenden Erdgaspotenzials
noch über viele Jahrzehnte gewährleistet
werden. In Europa hat die Erdgasförde­
rung jedoch ihr Maximum bereits im Jahr
2004 überschritten. Damit wächst die
Abhängigkeit von Erdgasimporten aus
der GUS, Afrika und dem Mittleren Osten.
Etwa 80 Prozent der globalen Erdgasre­
serven befinden sich in den Ländern der
OPEC und der GUS. Deutschlands Erdgas­
importe sind leitungsgebunden (Pipe­
lines) und stammen fast gänzlich aus
russischen, norwegischen und niederlän­
dischen Quellen. Eine stärkere Diversifi­
zierung der Erdgasbezugsquellen ist
möglich, aber aufwändig und erst mittelbis langfristig umsetzbar.
Während die Versorgung mit Kohle
aus geologischer Sicht auch langfristig
gewährleistet werden kann, ist Erdöl der
einzige nicht erneuerbare Energieroh­
stoff, bei dem in den kommenden Jahr­
zehnten eine steigende Nachfrage wahr­
scheinlich nicht mehr gedeckt werden
kann. Dabei liegt heute der Anteil an
Erdöl am Primärenergieverbrauch in
Deutschland und weltweit noch etwa
bei einem Drittel. Auch die zunehmende
Nutzung nicht-konventioneller Kohlen­
wasserstoffe führt langfristig nicht zu
einem Paradigmenwechsel.
Arbeitsbereiche in der BGR zum Thema Erdgas und Energierohstoffe:
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Ausblick
Die BGR ist eine neutrale und internatio­
nal anerkannte Einrichtung. Sie berät auf
Basis eigener Forschung und Recher­
chen zu allen Fragen der Verfügbarkeit
nicht-erneuerbaren Energierohstoffe. Ei­
gene Forschungsarbeiten und Potenzial­
abschätzungen, wie in der Arktis, dienen
der Positionierung und der Entwicklung
von Handlungsoptionen für Politik und
Wirtschaft im internationalen Kontext.
Im Sommer 2015 werden zwei Landex­
peditionen auf Spitzbergen durchge­
führt. Ziel ist es, Proben von Erdölmutter­
gesteinen und Gesteine zu gewinnen.
Anschließend werden auf einer vierwö­
chigen Schiffsexpedition südlich von
Spitzbergen reflexionsseismische Profile
aufgezeichnet und die Ergebnisse mit
den vorherigen Forschungsarbeiten an
Land verknüpft. Während beider Expedi­
tionen werden auch Proben genommen,
um Mikroorganismen zu sammeln und
um ihr Potenzial zu erforschen, inwieweit
Kohlenwasserstoffe biologisch abgebaut
werden können. Diese Arbeiten werden
die Risiken einer eventuellen Kohlenwas­
serstoffförderung für die fragilen arkti­
schen Lebensräume beleuchten.
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Link auf Energiestudie:
http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/
Energie/Downloads/Energiestudie_2014.
pdf?__blob=publicationFile&v=7
Mikroskopische Aufnahme von Algenresten, Ooiden
und Pyrit in Opalinustonsedimenten (Jura-Zeitalter)
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Geländearbeit an Erdgasmuttergestein auf
den Neusibirischen Inseln
Kontakt:
Bundesanstalt für Geowissenschaften und
Rohstoffe
GEOZENTRUM HANNOVER
Stilleweg 2
30655 Hannover
Tel.: (0511) 6432679
Fax: +49 511 6433685
[email protected]
www.bgr.bund.de
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IM PROFIL
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Verfügbarkeit der Energierohstoffe
Aufgaben
−− Beratung der Bundesregierung auf dem Energierohstoffsektor (Erdöl, Erdgas, Kohle, Kernbrennstoffe)
−− Erfassung und Auswertung der weltweiten Entwicklungen zu Exploration, Vorräten und Produktion
von Energierohstoffen sowie Analysen zur Verfügbarkeit von Energierohstoffen
−− Erstellung von Studien, Stellungnahmen und Energierohstoff-Recherchen
Methoden
−− Betrieb der BGR-Energierohstoffdatenbank
Marine Seismik
Aufgaben
−− Erforschung des Aufbaus und der Entwicklungsgeschichte
von Sedimentbecken an Kontinenträndern durch marin-geophysikalische Untersuchungen
−− Erforschung des Rohstoffpotenzials des arktischen Polargebietes
Methoden
−− Reflexions- und Refraktionsseismik,
−− Potenzialfeldmethoden (Magnetik, Gravimetrie, Elektromagnetik, Geothermie)
Erdöl-, Erdgasgeologie
Aufgaben
−− Abschätzung des Erdöl- und Erdgaspotenzials ausgewählter Regionen (z. B. Tiefwasser)
im Vorfeld der industriellen Nutzung
−− Durchführung von integrierten Studien sedimentärer Becken in Bezug auf das Rohstoffpotenzial
−− Erforschung des Rohstoffpotenzials des arktischen Polargebietes
Methoden
−− rechnergestützte Interpretationswerkzeuge zur Interpretation reflexionsseismischer Profile
−− Modellierung der Erdgas- und Erdölgenese
−− Geoinformationssysteme
Schiefergas und Schieferöl in Deutschland
Aufgaben
−− Untersuchung des Potenzialsnicht-konventioneller Energierohstoffe in Deutschland:
Geologie, Ressourcenab­schätzung und Umweltaspekte
Geochemie der Energierohstoffe und Gasmonitoring
Aufgaben
−− Geochemische Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu Vorkommen, Genese und effizienter Nutzung von
Energierohstoffen
−− Entwicklung von Methoden und Strategien zur Prospektion von Rohstoffen
−− organisch-geochemische und isotopengeochemische Untersuchungen zur Genese,
Alteration und Bewertung Energierohstoffen und deren Muttergsteinen
Methoden
−− Kohlenstoff/Schwefel-Analytik, Rock-Eval Pyrolyse, Isotopenmassenspektrometrie
Geomikrobiologie
Aufgaben
−− Analyse und Bewertung der mikrobiellen Bildung und des Abbaus von Kohlenwasserstoffen
−− Bewertung von Methoden zum „microbial enhanced oil recovery“ (MEOR)
Methoden
−− Kultivierung und Isolierung von Schlüsselmikroorganismen,
Bestimmung der Raten von Kohlenwasserstoffabbau und -bildung
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