Umwälzung in der globalen Energieversorgung - was haben Gas und Fracking mit Umwelt zu tun?

Transkript

1 AVES Frühlingsevent Umwälzung in der globalen Energieversorgung - was haben Gas und Fracking mit Umwelt zu tun? Peter Burri SASEG Swiss Association of Energy Geoscientists Zürich, 14. Mai

2 Energie Herausforderung die Dimensionen Beispiel I Der weltweite Energiebedarf wird sich in den nächsten Jahren verdoppeln. Würde die gesamte Energie dann nur mit Kernenergie erzeugt, bräuchte es ein neues 1 GW Kernkraftwerk täglich für die nächsten 40 Jahre 365 neue Kernkraftwerke pro Jahr - heute ca. 440 KKW weltweit! 14. Mai 2013, AVES Veranstaltung Zürich 2 Peter Burri (SASEG): Gas, Fracking und Umwelt

3 Energie Herausforderung die Dimensionen Beispiel II 2010 stieg der Stromverbrauch der Schweiz um 4% Das war 50x mehr als die gesamte in der CH installierte Kapazität an Photovoltaik Fazit: 1. Kein einzelner Energieträger kann den Energiebedarf dieses Jahrhunderts liefern! Wir brauchen einen breiten Mix 2. Wenn wir in 50 Jahren 50% der Energie erneuerbar decken, sind wir extrem erfolgreich 3

4 Themen Unkonventionelle Kohlenwasserstoffe: Die Revolution in der Exploration Gewinnung von unkonventionellen Kohlenwasserstoffen die möglichen Risiken Auswirkungen USA Auswirkungen weltweite Energieversorgung Gas und Umwelt / Klima Was bedeutet das für uns? 4

5 Unkonventionelles Gas wird Medien Thema: viel Google Journalismus Courtesy W. Leu Geologische Gesellschaft Zürich Peter Burri (SASEG): Unkonventionelles Gas 5

6 Diskussion ist emotional bis "religiös" 6

7 Sieht aus wie im Krieg. In den USA sind Bohrungen mit Fracking nichts Aussergewöhnliches. In der Schweiz lösen solche Szenarien Angst aus. 7

8 Verschiedene politische Entwicklungen UK: UK chancellor George Osborne released plans to encourage shale gas exploration, including tax allowances for companies exploring for shale gas. Wall Street Journal 16 March 2013 Saudi Arabia to Drill for Shale Gas this year Shale gas could be twice the size of its conventional gas reserves 8

9 Die Revolution in der Exploration 9

10 Was sind Unkonventionelle Kohlenwasserstoffe? Vorkommen von Öl und Gas, die mit konventionellen Fördermethoden nicht wirtschaftlich zu gewinnen sind. z.b.: Schweres, nicht mobiles Öl, Teersande, Ölschiefer Öl und Gas in dichtem, wenig durchlässigem Gestein, vor allem Kohlenwasserstoffe aus Muttergesteinen Förderung heute möglich durch neue geologische Konzepte und bessere Technologie Unkonventionelle Kohlenwasserstoffe haben die weltweiten Energieprognosen in den letzten Jahren total verändert. Prognosen die mehr als 5 Jahre alt sind, sind heute Makulatur 10

11 Konventionelle und unkonventionelle Öl- und Gas Exploration Nötige Erfolgsfaktoren: Konventionell 7 Unkonventionell 2 11 source: P. Burri and W. Leu 2012

12 Petroleum Systeme sind sehr ineffizient Die >95% verlorenen KW sind das grosse Potenzial der unkonventionellen Exploration Wenige % Funde der konventionellen Exploration 14. Mai 2013, AVES Veranstaltung Zürich 12 P. Burri strongly modified after England Peter 1994 Burri (SASEG): Gas, Fracking und Umwelt

13 Gewinnung von unkonventionellen Kohlenwasserstoffen Technologie und mögliche Risiken 13

14 Öl und Gas Muttergestein Quelle: USGS,

15 Schiefer Gas Erschliessung USA 2010 Neue Shale Gas Bohrungen : > Quelle: BGR, 2011 Shale Gas Produktion 2010: 360 Mrd m 3 (entspricht 120 x Jahresbedarf CH) US Produktion: 10x grösser als vor 5 Jahren 15

16 Unkonventionelles Gas die Kritik Fakten und Massnahmen I 1. Fracturing erzeugt Risse bis an die Oberfläche und verunreinigt das Trinkwasser Keine Risse zur Oberfläche nachgewiesen (> Bohrungen) Aber Kontamination durch defekte Bohrungen möglich. 16

17 ? Fracturing und Grundwasser Künstliche Risse von 2-3km Tiefe bis an Oberfläche in Sedimenten nicht möglich Keine dokumentierten Fälle von Grundwasserkontamination durch Hydro-Fracking aber Lecks in defekten Bohrungen möglich

18 Unkonventionelles Gas die Kritik Fakten und Massnahmen II 2. Wasser Verbrauch zu gross Stimmt: Verbrauch wird reduziert (Ziel: 100% recycling) oder ganz elimimiert (Gas Fracs) 3.Teilweise toxische Chemikalien in der Frac Flüssigkeit Das Hauptproblem: Zusätze sind offen zu legen. Toxische Substanzen werden ersetzt. Gas Fracs. 18

19 Unkonventionelles Gas die Kritik Fakten und Massnahmen II 4. Seismizität ausgelöst durch Fracturing Seismizität ja aber kein dokumentierter Fall eines Schadenbebens durch Fracs (> 1.5 Mio Frac Jobs in USA, viele 1000 in Europa) 5. Entweichen von Methan in die Atmosphäre Vermeidbar: strikte Vorgaben für Operating 6. Grosser Land Bedarf Früher zutreffend. Heute stark reduziert durch Cluster Drilling (bis 30 Bohrungen von einer Lokation) 19

20 Landbedarf alte Methode Neue Methode Flächenbedarf < m2 Untertage: bis zu 10 km2 Bis zu 30 Bohrungen pro Lokation 20

21 Unkonventionelles Gas: Fazit Probleme in gewissen Gasfeldern in N-Amerika sind inakzeptabel. ABER Probleme sind selten (<1% von allen Bohrungen) Technologie (horizontal drilling, fracturing) ist nicht neu, seit Jahrzehnten weltweit vieltausendfach erprobt auch in Europa Ursache der Probleme nicht Fracturing sondern schlecht ausgeführte Bohrungen / Operating. Kein Unterschied zu konventionellen Aktivitäten Probleme müssen und können vermieden werden (stark verbesserte, neue Methoden) Es gibt keinen wissenschaftlichen Grund Fracturing zu verbieten Lösung: Klare Vorschriften, Standards und Kontrolle nicht Verbote 21

22 Auswirkungen in den USA 22

23 Prognosen US Gas Importe (LNG) BCM/y WoodMac 2007 % of US gas demand 23% CERA % 11% Actual imports CERA 2010 WoodMac % 6% Source: CERA, WoodMackenzie 23

24 US Gas Produktion: Peak Theorie vs. actual 2010 Unconv. gas Effect of technology Source: T. Ahlbrandt

25 Gas in den USA - die Fakten US Gas Reserven sind in den letzten 10 Jahren um 63% gewachsen (trotz steigender Produktion) USA haben seit 2000 mehr neues Gas entdeckt als irgendein anderes Land USA produzieren heute mehr Gas als je in ihrer Geschichte (mehr als Russland) N-Amerika ist Selbstversorger in Gas und wird ab 2015 Gas exportieren Öl: USA brauchen in Zukunft keine Importe aus Mittl. Osten 25

26 Average annual Gas Price in $ per Million Btu Average Importprice Germany European Spot Price Index Fukushima

27 Industrielle Produktion USA zu Euro Zone (Manufacturing Production Index) US zone Euro zone Source: Les Echos - Economie, 29 April

28 Weltweite Auswirkungen 28

29 Unkonventionelle Kohlenwasserstoffe sind keine amerikanische Exklusivität Modified after Halliburton Source: Economist July 2012

30 Wachstum der weltweiten Gas Reserven Gas Ressourcen reichen Jahre (Verbrauch 2012) 30

31 Peak oder Plateau? Modified from T. Ahlbrandt

32 Gas und Umwelt / Klima 32

33 Der am schnellsten wachsende fossile Brennstoff Beijing, January

34 Grösstes Wachstum weltweit bei Kohle Zuwachs Verbrauch Fossile Energie Zuwachs/Jahr bis 2030 Oil % + 0.7% + 1% Gas % % + 2-3% Coal % % + 5% source: BP Statistical Review of World Energy 2012 und Shell Scenarios

35 Kohle Strom ist nicht weiss: Kommt zum grössten Teil aus Kohle und Kernenergie 35 IEA

36 Gas und Umwelt Gas hat in einigen Ländern Europas einen schlechten Namen Aber: Erdgas ist der sauberste fossile Brennstoff Beim Verbrennen wird CO2 und Wasser produziert Transport und Stromerzeugung sind verantwortlich für 75% der globalen CO2 Emissionen Substitution durch Gas (inkl. Biogas) ist gerade in diesen zwei Bereichen leicht machbar o Kohlenkraftwerke können in wenigen Jahren ersetzt werden o Transport: Lastwagen und Taxis als Zielgruppe 36

37 Substitution ist machbar: Kohle Substitution durch Gas in USA Die USA haben den CO2 Ausstoss in den letzten 5 Jahren um 450 Mio t gesenkt, die grösste Reduktion aller Länder (ca. 12 x Jahresausstoss CH) In Asien und vielen Ländern Europas stieg in der gleichen Zeit der CO2 Ausstoss v.a. durch höheren Kohlen Verbrauch und steigenden Lastwagenverkehr Source : IHS, Economist, Bloomberg 37

38 Umstieg auf Gas Fahrzeuge ist machbar: Asien 38

39 Was bedeutet das für uns? 39

40 Einheimische Gas Produktion und Umwelt Einheimisches Gas in Europa ist aus Umweltgründen zu bevorzugen: o Hohe Umwelt- und Sicherheits-Standards bei Anlagen und Produktion o Kein Energieverlust und CO 2 Ausstoss bei langem Transport (z.b km für Gas aus Sibirien) o Viel kleineres Risiko von Methanverlusten o Problemlose Mischung / Veredelung mit Biogas Plus: Weniger politische / wirtschaftliche Abhängigkeit Die Schweiz hat theoretisch das geologische Potential sich selbst mit Gas zu versorgen 40

41 Globale Gas Schwemme Gute oder schlechte Nachricht für die Umwelt? Sehr grosse weltweite Gasreserven sind eine Realität. Gas Potential deckt heutigen Bedarf für Jahre Gas ist die fossile Energie dieses Jahrhunderts Auch Europa hat ein grosses Potential Zwei mögliche Reaktionen: Ablehnen und verbieten: nützt dem Klima wenig Aus der Situation das Beste machen: CO2 Reduktion. Gas ersetzt Kohle und teilweise Diesel. Bringt mehr als alle anderen Massnahmen zusammen. 41

42 Résumé 1. In Jahren wird sich der Energiebedarf der Erde verdoppeln. 2. Best Case Szenario: Erneuerbare Energie deckt den Zuwachs. Die andere Hälfte muss immer noch gedeckt werden! 3. Gas kann mittelfristig am meisten zur CO2 Reduktion beitragen: durch Ersatz von Kohle + Erdöl in Stromproduktion und Transport 4. Unkonventionelles Gas bietet eine ideale Brücke zu einer Zukunft mit vorwiegend erneuerbarer Energie 5. Die kurz bis mittelfristige Alternative zu Gas weltweit heisst KOHLE 42

43 Entwicklung erneuerbarer Energien: weiter hohe Priorität es braucht ALLE Quellen Mantle >1200 ºC 99% unseres Planeten sind >1000 C heiss Core 5000 ºC Crust 5 50 km Grösste Quelle für erneuerbare Bandenergie: die Erde Geothermie hat den kleinsten ökologischen Fussabdruck aller Erneuerbaren Geothermie verdient in der CH einen viel grösseren Stellenwert 43

44 und ein Blick auf den grössten Beitrag zur Energieversorgung: ABSCHALTEN Danke für Ihr Interesse 14. Mai 2013, AVES Veranstaltung Zürich 44 Peter Burri (SASEG): Gas, Fracking und Umwelt