Erdgasförderung / Fracking in Deutschland
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Erdgasförderung / Fracking in Deutschland DGMK-Bezirksgruppe Ruhr, Marl 16.11.2012 Dieter Sieber ExxonMobil Production Deutschland GmbH, Hannover [email protected] This presentation includes forward-looking statements. Actual future conditions (including economic conditions, energy demand, and energy supply) could differ materially due to changes in technology, the development of new supply sources, political events, demographic changes, and other factors discussed herein (and in Item 1 of ExxonMobil’s latest report on Form 10-K). This material is not to be reproduced without the permission of Exxon Mobil Corporation. ExxonMobil in Deutschland In Deutschland seit 1890 Marken Upstream, Downstream, Chemicals Mitarbeiter insgesamt ~3200 Auszubildende ~220 (Mitarbeiter EMPG ~ 1100) (Auszubildende EMPG ~ 100) Gasförderung 2011 Erdölproduktion 2011 Bohrungen insgesamt Investitionen 2011 Erdgasbohrungen 2011/2012 ca.1100 Esso Tankstellen ca. ca. ca. ca. 8 9,5 Mrd. m³ 550 Tsd. T 930 (230 Gas) 200 Mio. € 2 Globale Energienachfrage pro Tag Bielefeld Washington D.C. 3 Fortschritt und Energiebedarf Weltweite Energienachfrage Billionen BTUs Sonstige Erneuerbare 700 600 Nuklear Wasser Anzahl der Energieträger steigt • Alle Energieträger werden benötigt • Veränderungen brauchen Zeit Gas 500 400 300 Öl 200 Kohle 100 Biomasse 0 1800 1850 1900 1950 4 Source: Smil, Energy Transitions (1800-1960) 2000 2040 Energieprognose Deutschland 2040 PEV sinkt um fast ein Viertel Erdgas wird wichtigster Energieträger 5 Versorgung des deutschen Gasmarktes 2011 Norwegen 27% Über ein Drittel (~ 5 Mrd. m³) der heimischen Erdgasproduktion stammen aus hydraulisch behandelten Erdgasbohrungen. Russland 30% Niederlande 20% Deutschland 14% Somit können dank des Frac-Verfahrens mehr als 2.500.000 Haushalte mit dem umweltfreundlichen Energieträger versorgt werden. Nicht dargestellt sind die Anteile von importiertem Erdgas, das aus hydraulisch behandelten Erdgasbohrungen gefördert wird. RWE Dea 15,7% ExxonMobil 67,8% 6 Erdgasproduktion in Deutschland 25 Mrd. m3 Prognose Prof. Mayer- Gürr 20 Erdgasproduktion 15 10 5 0 1960 1965 Quelle: W.E.G. 1970 1975 1980 1985 1990 7 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Erdgaspotenzial in Deutschland • BGR: bis zu 22,3 Billionen m³ allein im Schiefergas • konservativer Ansatz: ~ 10% technisch förderbar, d.h. : 0,7 bis 2.3 Billionen m³ 8 Erdgaspreise USA / Europa / Asien JLNG = Japan Liquefied Natural Gas Import Price NBP = National Balancing Point Virtueller Handelsplatz UK Henry Hub = Virtueller Handelsplatz USA (Pipelineknotenpunkt in Erath, Louisiana ) 9 Norddeutsche Erdgasfelder HAMBURG EMDEN Rotliegend TG OLDENBURG BREMEN ROTENBURG MUNSTER KarbonTG VERDEN CLOPPENBURG WALSRODE SULINGEN MEPPEN VECHTA NIENBURG CELLE RHEINE OSNABRÜCK MINDEN 10 HANNOVER Wo wurden/ werden Aktivitäten durchgeführt? Schiefergas NDS Schlahe Bahrenborstel Ortland Damme Oppenwehe Leese Lünne Niedernwöhren Kohleflözgas OS-Holte Bad Laer Nordwalde NRW Borkenwirthe Drensteinfurt 0 10 20 30 40 50 km Schiefergas Kohleflözgas 11 Seismik Wie sind Erdgas-Speichergesteine beschaffen? Zusammenhängende Poren geben dem Gestein seine Durchlässigkeit Konventionelle Lagerstätten • Gute Durchlässigkeit zwischen den Porenräumen • Erdgas kann durch den Lagerstättendruck von allein zum Bohrloch fließen Unkonventionelle Lagerstätten • Porenräume sehr klein (< 20 % von konventionellen Lagerstätten) • Geringe bis keine Durchlässigkeit (1/1000 von konventionellen Lagerstätten oder kleiner) Porenzwischenraum • Erdgas kann nicht von allein zum Bohrloch fließen • Formationen: Tight Gas, Schiefergas (Shale Gas), Kohleflözgas (Coal bed methane) 12 Mineralkorn Warum fracken ? • Gaszufluss reicht nicht aus für wirtschaftliche Produktion • Erzeugung von Rissen im Gestein durch Einpressen von Wasser unter hohem Druck • Risse im Durchschnitt 20 mm weit, die Länge variiert von etwa 30 bis zu 100 m • Erprobte Technologie, sowohl weltweit als auch in Deutschland • Schiefergas muss immer gefrackt werden, in Kohleflözen können natürliche Klüfte ausreichen, so dass kein Fracking nötig ist. 13 Explorationsprojekte - Medienresonanz Myths Realities: “Flaming Faucets” Bilder & prägen die Wahrnehmung “Gasland incorrectly attributes several cases of water well contamination in Colorado to oil and gas development when our investigations determined that the wells in question contained biogenic methane that is not attributable to such development.” Image from GasLand film Fazit der State of Colorado Oil & Gas Conservation Commission: Vorfälle sind natürlichen Ursprungs 15 Myths & 1: Realities: Surface Impact Mythos Der brennende Wasserhahn - beruht auf biogen gebildetem Gas. - biogenes Gas gibt es in Münsterland schon heute „Methan im südlichen Münsterland – Genese, Migration und Gefahrenpotenzial“ lautet der Titel der Promotionsarbeit aus dem Jahre 2008 von Dr. C. Melchers. Quelle: „Gasland“ „Die Bauern im Münsterland, vor allem mit eigenen Brunnen, kennen das Phänomen“, schildert Melchers. „Die können bis zu 50 Milligramm Methan im Grundwasser haben, immerhin beziehen rund 50 000 Haushalte im Münsterland ihr Trinkwasser aus Brunnen. 16 Dr. Christian Melchers Öffentliche Wahrnehmung 17 Öffentlicher Informations- und Dialogprozess Prozessbegleiter: Ruth Hammerbacher und Dr. Christoph Ewen Arbeitskreis der gesellschaftlichen Akteure Neutraler Expertenkreis Geologie/ Hydrogeologie: Prof. Dr. Martin Sauter Universität Göttingen Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Mehrphasenströmungen im Untergrund: Prof. Dr. Rainer Helmig Umweltchemie/ Trinkwasser: Prof. Dr. Fritz Frimmel Universität Stuttgart Karlsruher Institut für Technologie Toxikologie/Bioanalytisc he Ökotoxikologie: PD Dr. Rolf Altenburger – Gemeinden – Anwohnergruppen und Bürgerinitiativen – Heimatverbände – Untere Wasser- und Naturschutzbehörden – Umweltverbände – Wasserwirtschaft, regional und überregional – Landwirtschaft – Tourismus – Organisationen der Wirtschaft Wissenschaftliche Leitung: Gewässerschutz/ Ökosystemanalyse: Prof. Dr. Dietrich Borchardt Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Risikobewertung und Wasserrecht: Prof. Dr. Alexander Roßnagel Humantoxikologie: Prof. Dr. Ulrich Ewers Anlagensicherheit: Dr. Hans-Joachim Uth Institut für Umwelthygiene und Umweltmedizin ehemals Umweltbundesamt Universität Kassel Vorstellung und Diskussion der Ergebnisse 18 Öffentliche Veranstaltungen Bürgerinnen und Bürger Online-Dialog 19 Informations- und Dialogprozess Nuclear Wasserkraft Geothermie Kohle Gas Wind Biomasse Öl Biokraftstoffe 20 Informations- und Dialogprozess Nuclear Wasserkraft Geothermie Kohle Gas Wind Biomasse Öl Biokraftstoffe 21 Kommunikation Projektbegleitende Information: • Vorgespräch mit Bürgermeister(n) • Runder Tisch mit Behördenvertretern • Einladung durch LBEG • Info-Markt (pers. Einladung/ Anzeige) • Presse • Politik • Öffentlichkeit • Internetauftritt: www.erdgassuche-in-deutschland.de • Veröffentlichung von Fracfluiden und Betriebsplänen • Werbekampagnen - Regional und Überregional • Infomärkte • Info-Mobil • Informations- und Dialogprozess 22 Mythos 2 – Fracking ist neu Tight Gas Söhlingen Süd Oldenburg Karbon Seit mehr als 50 Jahren wird die Frac Technologie in Deutschland bei der Stimulation von Erdgas Lagerstätten angewendet Tight Gas Söhlingen BEB TG Karbon Texaco Wintershall 23 Frac Ausbreitung Wie breiten sich Fracs im Gestein aus ? (Riss-Dimensionen Höhe, Länge, Breite) Welche Gesteine sind Frac-Barrieren und wie stabil sind diese ? Riss Ausbreitung (Dimensionen) und Frac Barrieren werden bestimmt und lassen sich mathematisch beschreiben durch Bruch Mechanik von Gesteinen und deren geomechanischen Eigenschaften 24 Tiefe Fracs GR SW NE Sand 2 Cappeln Z3a - m NN Quartär und Tertiä r Sg Por >60% >6% Sand 3 18 5 /8“-Rohre im tonige n Tertiär 800 Oberkre ide - 1.000 # 7 # Sand 4 6 # 5 # 4 Sand 5 Sand 6 Keuper+Mkalk M+L.Bsandstein Unterkreide - 2.0 00 13 3/8 “-Rohr e im Mittle ren Keuper 700 Basal Zechstein Keup er un d Muschelkal k Sand 7 Sand 8 - 3.000 Buntsandstein s te ch Ze -1 2 in PGC -4020 Sand 9 # 3 # m tvdss2 Z-Salt Carboniferous r Sali na 9 5/8“-Rohre im A2 7“-Liner im tiefen Werra Anhydrit 4 ½“-Liner bei Endteufe im Ober karbon Sand 10 500 Zec - 4 .000 hs tei n Tr-Salt # 1 Karbon Planned fracs Hybrid Frac Slickw ater ELAN Preliminary log analysis v1.0 Frac Simulation … zur Planung des Fracs auf Basis der Daten von Bohrlochmessungen und Gebirgsmaterial 25 Tiefe Fracs Frac Simulation … zur Planung (mit Daten von Bohrlochmessungen und Gebirgsmaterial) … zur Überwachung und Steuerung des Fracs Druckverlauf beim Frac zeigt Wachstum und Form des Fracs in der Lagerstätte Rate und Pumpdruck steuern Frac-Ausbreitung, wie z.B.FracHöhenwachstum 26 Mythos 3: Fracking kann Erdbeben erzeugen Präsentation vom vierten Arbeitstreffen des Arbeitskreises gesellschaftliche Akteure am 09.12.2011. 27 Myths & 4Realities: Surface Impact Mythos – hoher Flächenverbrauch Flächenverbrauch zur Erzeugung der gleichen Energiemenge im Vergleich 28 Entwicklungsszenarien – Der Erfolgsfall und die Relativierung Beispielhaftes Fördergebiet mit 200 km2 Fläche, mit 22 „ClusterBohrplätzen“ mit jeweils 10 bis 20 Bohrungen Quelle: 29 Entwicklungsszenarien – Der Erfolgsfall und die Relativierung Neue Dimension • vergleichsweise geringe Tiefe (z.T. weniger als 1.000 m tief) • flächenhafte Ausdehnung (mehr Bohrplätze, mehr Bohrungen, mehr Chemie, mehr Transporte) führt zu einer größeren Belastung in der Region Quelle: 30 Mythos 5: Verschmutzung des Grundwassers - kein Fall bekannt, wo Fraccing Grundwasser-Schäden verursacht hat - Mehrere hundert bis tausende Meter Deckgebirge - Verrohrung und Zementation des Bohrlochs (5-wandige Barriere) - Überwachung der Bohrung während Fraccing und Produktion 31 Bohrplatzbau zum Schutz des Grundwassers und des Bodens 32 Bohrplatz Bad Laer Z2 33 Schutz des Trinkwassers Bauwerk Bohrung Standrohr gerammt Ankerkolonne eingebaut bis unterhalb aller Trinkwasserhorizonte zementiert mit Spezialzement ohne Salze 34 Frac Überwachung und Schutz der Bohrung Aufzeichnungen, Kontrollen und Sicherheitsvorkehrungen beim Pumpen eines Fracs Aufzeichnung von allen Drücken, Pumpraten, Dichte, Mengen/Volumina, Stützmittelkonzentration, Chemikalienzusatz, ... Schutzdrücke auf Ringräumen, Überdruckventile, elektronische Notabschaltungen 50 – 70 Parameter werden aufgezeichnet jede Sekunde Durchgehend visuelle Kontrollen von Pumpen und Leitungen 35 – 50 Personen zur Steuerung und Überwachung 35 Frac Operation – Sicherheit und Umweltschutz 36 Maßstäbliche Darstellung 37 Vorläufige Planung Ortland 26 Maßstäbliche Darstellung 38 Vorläufige Planung: Horizontale Ablenkung 1.000 – 1.500m, Anzahl Fracs: 10-15 Mythos - Gift im Untergrund Zusammensetzung von Frac-Fluiden 1991 Buchorst T12 Damme 3 2011 2008 Konventionelle Lagerstätte Schiefergas Lagerstätte Nicht gefährliche Chemikalien z.B. Salz & Stärke) Gefährliche Chemikalien Giftige Chemikalien 39 Fracflüssigkeit Buchhorst T12, 2011 40 Warum sind Chemikalien in der FRAC-Flüssigkeit? Ziel: Einbringen von sogenannten Stützmitteln wie Sand oder anderen mineralischen Stoffen in die erzeugten Risse des Gesteins, um diese offen zu halten und damit langfristig den Gaszufluss zu sichern • Veränderung von Dichte und Viskosität der FrackingFlüssigkeit , um Stützmittel besser zu transportieren • Geringer Einsatz, typischerweise < 2% bei Tight gas und < 0,2% bei Shale gas, Rezeptur anhängig von gesteinsspezifischen Parametern • Zusätzliche Gründe für Chemikalienseinsatz: • • Reibungsverminderer • Bakterizide • Korrosionsinhibitor • Gelbreaker Mischung nicht wassergefährdend, nicht kennzeichnungspflichtig nach Chemikaliengesetz 41 Schiefergas benötigt relativ wenig Wasser zur Energieerzeugung • Eine Schiefergasbohrung benötigt ca. 10.000 bis 20.000m³ Wasser • Der Kohlebergbau benötigt für die gleiche Energiemenge eine bis zur 10-fache Menge • Die Ethanol Produktion benötigt eine 80 bis zu 1000-fache Menge an Wasser für die gleiche Energiemenge 0 Wasserverbrauch/ Frac im Schiefergas: 4.000m³ 2008 42 500.000m³ 1.000.000m³ 2.400m³ 2013 1.500.000m³ Deutschland braucht Erdgas... ...und Deutschland hat Erdgas ! Weitere Informationen: www.erdgassuche-in-deutschland.de Public & Government Affairs
