Bedroht Fracking das Ibbenbürener Trinkwasser? Risiken für und Auswirkungen von Fracking auf die Wasserversorgung in Deutschland

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1 Bedroht Fracking das Ibbenbürener Trinkwasser? Risiken für und Auswirkungen von Fracking auf die Wasserversorgung in Deutschland Öffentliche Informationsveranstaltung Lokale am 25. Juni 2015, Familienbildungsstätte Ibbenbüren Dr. H. Georg Meiners, ahu AG, Aachen

2 ahu AG, Aachen Nachhaltiger Umgang mit Wasser und Boden Dr. H. Georg Meiners Hydrogeologe, Wissenschaftler, Gutachter Mehrheitseigentümer und Vorstand der ahu AG seit 1979 Projektleiter Frackingstudien UBA 1: 2012 und NRW: 2012 derzeit: Beratung des Umweltministeriums NRW zu Fracking in den Niederlanden und Beratung der GIZ zu Fracking in Tunesien 2

3 Vortragsgliederung (1) Mein Hintergrund und meine Position zu Fracking (2) USA: Bilder und Einschätzung der Situation (3) Wie geht Fracking? (4) Die Ausgangssituation in Deutschland (5) Ergebnis unseres NRW-Gutachtens 2012 (6) Die Situation in Deutschland 2015 (7) Perspektiven 3

4 (1) MEIN HINTERGRUND UND MEINE POSITION ZU FRACKING 4

5 Grundlagen Fracking Studien 2012 NRW (Kurz und Langfassung) Auswirkungs- und Risikoanalyse (Grundwasser, Trinkwasserversorgung) Geologische und technische Wirkungspfade Chemikalieneinsatz, stoffliche Belastungen Raumplanung und Flächennutzung Bewertungs- und Genehmigungskriterien Umweltbundesamt (Kurz und Langfassung) Risikoanalyse Chemikalieneinsatz, stoffliche Belastungen Rechtliche Regelungen und Verwaltungsstrukturen Handlungsempfehlungen 5

6 Regionalstudie Ruhr (2013) 6

7 Meine Position lt. NRW Gutachten Mit der Schiefergasgewinnung sind Umweltauswirkungen und teilweise erhebliche Risiken verbunden. Auf Grundlage der bestehenden Daten und Informationen können die Umweltauswirkungen und Risiken nur teilweise beurteilt werden. Erfahrungen mit der Schiefergasförderung und eine entsprechende Überwachungspraxis gibt es in NRW bisher nicht. Die technischen Regeln und Gesetze müssten teilweise erheblich verbessert werden. Fracking sollte solange nicht erlaubt werden, bis grundlegende Fragen geklärt und einige grundsätzliche technische Anforderungen (z.b. Ersatz tox. Stoffe) erfüllt sind. 7

8 Position der Landesregierung NRW Die Landesregierung und der Landtag Nordrhein-Westfalen halten die Aufsuchung und Gewinnung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten mit dem Einsatz der Fracking- Technologie bis zur Klärung der damit verbundenen Risiken für nicht verantwortbar. Derzeit ist nicht erkennbar, dass entsprechende Vorhaben im Einklang mit dem in Deutschland geltenden wasserrechtlichen Besorgnisgrundsatz genehmigungsfähig oder realisierbar sind. (Minister Remmel ) 8

9 Drei übergeordnete Kernfragen zur Gewinnung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten National zu beantwortende Fragen: 1. Brauchen wir Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten? (Bedeutung im Rahmen der Energiewende) 2. Gibt es Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten in relevanten Mengen und ist seine Gewinnung volkswirtschaftlich darstellbar (verfügbare Mengen, sozioökonomische Auswirkungen) Unsere Fragestellung: 3. Mit welchen Umweltrisiken ist die Gewinnung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten verbunden und gibt es sichere technischen Möglichkeiten zu seiner Gewinnung bzw. kann Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten umweltverträglich gewonnen werden? 9

10 Um welche Themenblöcke geht es generell? (1) (1) Übergeordnete Auswirkungen (u.a. Klimabilanz sowie energiepolitische und energiewirtschaftliche Aspekte, volkswirtschaftliche Betrachtung) (2) Geologie (u.a. geologisches und hydrogeologisches System, Lagerstättengeologie) (3) Chemisches Gefährdungspotenzial (u.a. Fracking-Fluide, Toxizität) (4) Abwasserbehandlung und management (u.a. Flowback, Lagerstättenwasser, Radioaktivität) 10

11 Um welche Themenblöcke geht es generell? (2) (5) technische Sicherheit (u.a. Bohrtechnik, Bohrlochintegrität und Seismizität, Sicherheit oberirdische Anlagen, Sicherheits- und Notfallmanagement) (6) Monitoringsysteme (Wasser, Gas, Erdbeben) (7) Übergreifende Auswirkungen von Einzelvorhaben (u.a. Flächenbedarf und Raumbedeutsamkeit, Lärm, Licht, Verkehr, Auswirkungen auf Ökosysteme) (8) Öffentlichkeit und Recht (u.a. Kommunikation, Interessenausgleich, Umgang mit Schadensfällen) 11

12 (2) USA: BILDER UND EINSCHÄTZUNG DER SITUATION 12

13 US Gas Shales 13

14 Tightgasfeld in den USA Tight Gas-Feld in USA 14

15 Flächeninanspruchnahme in der Frackingphase 15 Quelle: Canadian Society for Unconventional Resources (CSUR): Understanding Hydraulic Fracturing

16 Pipeline-Verteillager im Interstate Highway 35.La Salle, Texas 16 Quelle: M. Montemayor 2012

17 Schwerlastverkehr, Eagle Ford Shale, Texas Schwerlastfahrten je Sonde: 1184 Trucks bis zum Förderbeginn 353 Trucks pro Jahr während Förderphase 997 Trucks alle 5 Jahre für Re-fracking Quelle: Eagle Ford Shale Task Force Report 2013 Quelle: M. Montemayor Abschätzung bei 0,5 l/km Spritverbrauch: 6700 Fahrten a 50 l ~ m³ (Energieinhalt von Erdgas) ~1-10% des Energieinhaltes des geförderten Gases

18 Voraussetzung für Fracking in den USA (1) (nach Zittel 2015) 18 Die konventionelle Gasförderung in den USA sinkt Umweltregularien wurden gelockert (2005: Exception from Safe Drinking Water Act) Große technologische Fortschritte (zielgenaue horizontale Bohrungen) Börsenaufsicht erlaubte unkonventionelle Reserven zu verbuchen (2010) Verkauf von Bohrrechten ist für Finanzmarkt lukrativ. Early Starters (Chesapeake, XTO) kauften Bohrrechte und Land mit Krediten: Diese wurden mit großem Gewinn im Bündel an andere große Firmen verkauft (ExxonMobil, BHP, Shell, asiatische Firmen).

19 Voraussetzung für Fracking in den USA (2) (nach Zittel 2015) Folgen: In den letzten 5 Jahren verdienten die Firmen in den USA kein Geld aus der Förderung; Förder- und Explorationsausgaben stiegen ebenso wie die Verschuldung der Firmen. Fracking hat viel mit Geostrategischen Plänen zu tun (Verringerung der Abhängigkeit von ausländischen Lieferungen). 19

20 August 1, :06 pm FINANCIAL TIMES Shell writedown is bad news for US shale Over the past few years, the oil majors have been punch drunk on US shale. Now comes the hangover. Royal Dutch Shell surprised the market on Thursday with a $2.1bn impairment, mostly on its liquids rich shale properties in North America. Shell überrascht den Markt mit einer 2.1 Milliarden Dollar Abschreibung auf seine Schiefergas Reserven.

21 US Environmental Protection Agency (EPA) 2015 "Through this national-level assessment, we have identified potential mechanisms by which hydraulic fracturing could affect drinking water resources. [...] We did not find evidence that these mechanisms have led to widespread, systematic impacts on drinking water resources in the United States. [...] The number of identified cases where drinking water resources were impacted are small relative to the number of hydraulically fractured wells. This could reflect a rarity of effects on drinking water resources, or may be an underestimate as a result of several factors. 21 There is insufficient pre- and post-hydraulic fracturing data on the quality of drinking water resources. This inhibits a determination of the frequency of impacts. Other limiting factors include the presence of other causes of contamination, the short duration of existing studies, and inaccessible information related to hydraulic fracturing activities."

22 (3) WIE GEHT FRACKING? 22

23 Konventionelles und unkonventionelles Erdgas Quelle: BNK Petroleum 23

24 Vergleich der Förderung von konventionellem und unkonventionellem Erdgas Konventionelles Erdgas Entweicht durch Druckentspannung aus den Gesteinsporen, da die natürliche Permeabilität des Gesteins groß ist. Mit wenigen Bohrungen können große Bereiche eines Feldes erschlossen werden; erst bei älteren Feldern sind viele Bohrungen und hydraulische Maßnahmen ggf. auch Fracking notwendig, um die Gasförderung zu erhalten. Unkonventionelles Erdgas Wird aus dichten Gesteinen gewonnen. Damit Gas fließen kann, muss die Durchlässigkeit durch Fracking künstlich erhöht werden. Es braucht stetig neue Bohrungen um die rel. schnell sinkende Förderung einer Bohrung auszugleichen (große Gewinnungsfelder, dauerhafte Bohrtätigkeit). 24

25 Fracking Grundprinzip WEG

26 Begriffserläuterung (1) Frack Fluid In die Bohrung verpresste Flüssigkeit zum hydraulischen Fracking: Mischung aus Wasser, Stützmittel und Additiven. Stützmittel Sand, Bauxit u.ä; sollen Risse gegen Gebirgsdruck offenhalten. Additive / Konzentrat Stoffe / Stoffgemische, die mit dem Frack-Fluid in die Bohrung verpresst werden, z.b. Tonstabilisatoren, Reibungsminderer, Biozide; für unterschiedliche Zwecke; herstellerspezifisch und «geschützt». 26

27 Begriffserläuterung (2) Flow Back Flow-back ist der Rückfluss von Frackfluiden und Lagerstättenwasser Disposal Bohrung Disposal Bohrungen dienen der Verpressung von Flowback bzw. Lagerstättenwasser in durchlässige Schichten oder in alte geförderte Lagerstätten. 27

28 Fracking Stoffeinsatz 28

29 Beispiel für die Zusammensetzung und Massenanteile der Frackfluide und Additive 29

30 (4) DIE AUSGANGSSITUATION IN DEUTSCHLAND 30

31 Potentielle unkonventionelle Erdgasvorkommen Braun: Schiefergas- und Flözgaspotential Flözgas: NRW Schiefergas: Niedersachsen, NRW, Baden- Württemberg, Thüringen, Sachsen-Anhalt IBBENBÜREN Gelb: Bergbauberechtigungen in Deutschland zur Aufsuchung unkonventioneller Kohlenwasserstoffvorkommen (Stand: ) Quelle: BGR

32 «Merksätze» zum Thema unkonventionelle Gaslagerstätten in Deutschland (1) Erdgas in unkonventionellen Lagerstätten kommt in Deutschland als Schiefergas, Kohleflözgas und in der Übergangsform als Tightgas vor. Bei den gewinnbaren Mengen im Schiefergas und Kohleflözgas gibt es große Unsicherheiten, die ohne konkrete Erkundung (ohne und mit Vor-Ort-Aktivitäten) nicht ausgeräumt werden können. 32 In Deutschland (Niedersachsen) liegen Erfahrungen mit Fracking ausschließlich im Tightgas (und Erdöl) vor (Sandstein, große Tiefen). Nur dort gibt es Bewilligungen zur Gewinnung von Gas. Allerdings darf z. Zt. auch dort nicht (mehr) gefrackt werden weder im konventionellen noch im unkonventionellen Bereich.

33 «Merksätze» zum Thema unkonventionelle Gaslagerstätten in Deutschland (2) Für Schiefergas und Kohleflözgas gibt es in Deutschland zahlreiche Erlaubnisse zur Aufsuchung (Erkundung) bisher aber keine Bewilligungen zur Gasgewinnung. Bis zur Gewinnungsphase von Schiefergas und Kohleflözgas würden (auch ohne Frackingstop) in Deutschland noch mehrere Jahre zur Aufsuchung bzw. Erkundung gebraucht. Gewinnungs und Frackingkonzepte sind spezifisch zugeschnitten auf jeden Lagerstättentyp, jede Lagerstätte und jeden einzelnen Standort (kein Standard). 33

34 (5) ERGEBNISSE UND EMPFEHLUNGEN DES NRW GUTACHTENS

35 Unkonventionelle Erdgasvorkommen in NRW IBBENBÜREN 35

36 Wichtigste Risiken für die Trinkwassergewinnung Georisiken durch: Bohrungen (Vorgang, Ausbau, Stilllegung) Fracking-Prozess und Gasgewinnung (Leckagen, Methanaufstieg, Aufstieg Tiefengrundwässer, Flow back etc.) Abwasserentsorgung Summen-/Langzeitwirkung Leitungen und Anlagen Verkehrsbelastung 36

37 Risikoanalyse: Technische und geologische Wegsamkeiten 37

38 Chemikalien UBA und NRW Gutachten: Von den 69 verwendeten Chemikalien erwiesen sich 31 als akut toxisch, 9 als kanzerogen, 2 als mutagen für Keimzellen, 4 als wahrscheinlich reproduktionstoxisch gefährdend, 13 als akut und chronisch gewässergefährdend. Viele der verwendeten Chemikalien konnten nicht identifiziert werden. Das ökotoxikologische Potenzial vieler Chemikalien konnte nicht bewertet werden. 38

39 (1) Empfehlung: Standortwahl und Raumplanung (1) Aufgrund der unsicheren Datenlage und der nicht auszuschließenden Umweltrisiken soll es Ausschlussgebiete für die obertägigen und untertägigen Aktivitäten zur Gasgewinnung mit Fracking geben. 39 Teilergebnis der Raumwiderstandsbewertung für Aspekte des Grundwasser- und Gewässerschutzes (NRW Gutachten)

40 Empfehlung: Standortwahl und Raumplanung (2) Ausschlussgebiete mit ungünstigen geologischhydrogeologischen Standortbedingungen z.b. Gebiete mit Deckschichtmächtigkeit von < m und Gebiete mit tiefreichenden Störungszonen Ausschlussgebiete mit besonderen wasserwirtschaftlichen Schutzbedürfnissen z.b. Trinkwasserschutzgebiete (Zone I bis III) und Heilquellenschutzgebiete (alle Schutzzonen) 40

41 (2) Empfehlung: Geosystem Das regionale Geosystem und die detaillierte Geologie und Hydrogeologie im Umfeld einzelner Bohrungen müssen bekannt sein, z.b. Aufbau, Dynamik, Barrieren, mögliche Wirkpfade. Schematisches geologisches Profil - Geosystem Ibbenbüren (NRW-Gutachten) 41

42 (3) Empfehlung: Anlagensicherheit u. Bohrlochintegrität Es sollen vergleichbare Anforderungen an oberirdische Anlagen wie in der chemischen Industrie gelten. Die Richtlinien bei Bohrungen und Bohrungsausbau sollen konkretisiert und eingehalten werden. 42

43 (4) Empfehlung: Frackfluide Auf die toxischen Bestandteile in den Frackfluiden soll verzichtet werden. Die beim Fracking verwendeten chemischen Stoffe sollen in einem Frackingchemikalienkataster mit Angaben zur Umweltgefährlichkeit und Toxizität erfasst und offengelegt werden

44 (5) Empfehlung: Entsorgung des Flowback (1) Flowback soll nicht in Disposalbohrungen verpresst werden sondern behandelt, wieder verwertet und umweltgerecht entsorgt werden. Voraussetzungen: Menge und Zusammensetzung des Flowback sowie Stoffströme müssen bekannt und nachvollziehbar sein 44

45 (6) DIE SITUATION IN DEUTSCHLAND

46 Regelungspaket Fracking vom Entwurf eines Gesetzes zur Änderung Wasser und naturschutzrechtlicher Vorschriften zur Untersagung und zur Risikominimierung bei den Verfahren der Fracking Technologie 46

47 Inhalt: 2 Änderungsgesetze u. 1 Änderungsverordnung Gesetzentwurf zur Änderung des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) und des Bundesnaturschutzgesetzes (BNatSchG) Gesetzentwurf zur Änderung des Bundes-Berggesetzes (BBergG) Verordnungsentwurf zur Änderung der UVP-Verordnung Bergbau (UVP-V Bergbau) und zur Allgemeinen Bundes- Bergverordnung (ABBergV) (nur Bundesrat, nicht Bundestag). 47

48 Wesentliche Neuerungen im WHG (1) Fracking wird im WHG als Gewässerbenutzung definiert und damit erlaubnispflichtig (WHG). Mitwirkung der zuständigen Wasserbehörden. Bergämter federführend ( 9). Verbot von Fracking in Schiefer- und Kohleflözgestein in Tiefen < 3000m (13a). Aber: Erprobungsmaßnahmen bleiben erlaubt. Vorraussetzung: Expertenkommission. Bei positivem Votum ggf. auch Erlaubnis. Kein Verbot von Fracking in Tiefen > 3000m (Tight Gas) 48

49 Wesentliche Neuerungen im WHG (2) Verbot von Fracking in (und unter) Wasser- und Heilquellenschutzgebieten sowie im EZG von Seen und Talsperren. Reglementierung der Zusammensetzung der Frack-Fluide. Erlaubt sind: > 3000m: max. schwach wassergefährdende Stoffe; < 3000m: nicht wassergefährdende Stoffe 49

50 Wesentliche Neuerungen im WHG (3) Flowback: Aufbereitung bzw. Wiederverwendung verpflichtend (Verpressung verboten) Lagerstättenwasser: Versenkung bleibt erlaubt 50

51 Weitere wesentliche Neuerungen BNatschG: Verbot von Fracking in (nicht unter) Naturschutzgebieten (Natura 2000-Gebiete) und Nationalparks (außer beim Tightgasfracking) BBergG: Ausweitung der Bergschadensvermutung auf den Bohrlochbergbau. UVP V Bergbau: Verpflichtende Umweltverträglichkeitsprüfung für alle Fracking-Vorhaben. 51

52 Stellungnahmen / Kritik (1) (z.b. VKU, DVWG, NABU, DNR, BUND, Brauerbund) Teilweise wird ein generelles Fracking Verbot gefordert. Mindestens aber < 3000m. Die 3000m Grenze wird als willkürlich empfunden (Lex Niedersachsen / Tight Gas) Der Besorgnisgrundsatz / vorsorgender Grundwasserschutz soll nicht nur für Trinkwasserentnahmen gelten sondern wie bisher auch - für das gesamte Grundwasser bzw. alle Grundwasserentnahmen (NABU). 52

53 Stellungnahmen / Kritik (2) (z.b. VKU, DVWG, NABU, DNR, BUND, Brauerbund) Generelles Verbot von Versenkungen. Mindestens Stand der Technik oder nur in ausgeförderten Lagerstätten. Kein Bestandsschutz für bestehende Anlagen. Ausdehnung des generellen Verbots von Fracking und Versenkung auf Vorranggebiete für die Trinkwassergewinnung und auf alle Gewässer für die Entnahme von Trinkwasser (i.s. EU-WRRL) und Umgebungsschutz für alle Verbotszonen (3-D). Verbot von Fracking in Natura 2000 Gebieten auch für Tightgaslagerstätten. 53

54 Weiteres Verfahren / Zeitplan 54 Dezember 2014: Januar 2015: Vorentwurf Gesetzentwurf Anhörung BMU 1. April 2015: Kabinettsbeschluss, Entwurf an Bundesrat 22./23. April 2015: Beratung im Umwelt- bzw. Wirtschaftsausschuss: Empfehlungen strengere Auflagen 7. Mai 2015 erstmals Bundestag: Ausschüsse 8. Mai 2015 Bundesrat: WHG, BNatSchG ohne Rechtsverordnungen Juni 2015: Erneute Anhörung 3. Juli od. Okt. 2015: Verabschiedung. Das Gesetz kommt.

55 Unsere Empfehlungen (1) Festlegung von Ausschlussgebieten Anforderung an die Kenntnis der Geosysteme Anforderung an die Anlagensicherheit und Bohrlochintegrität Verzicht auf die toxischen Bestandteile in den Frackfluiden Führung eines Frackingchemikalien-Katasters 55

56 Unsere Empfehlungen (2) keine untertägige Ablagerung von Flowback/ Lagerstättenwasser * Behandlung, Wiederverwertung und umweltgerechte Entsorgung von Flowback/Lagerstättenwasser*, Stoffstromdokumentation Monitoring von Umwelt und Anlagen verpflichtende UVP * könnte nach neueren Erkenntnissen (UBA 2014) die Injektion in alte Lagerstätten beinhalten 56

57 (7) PERSPEKTIVEN 57

58 Auch die Industrie reagiert z.b. neue Generation von Frack Fluiden? Aktuelle Laborentwicklung (bisher in der Praxis nicht angewendet und evaluiert): maximal WGK 1 (Wassergefährdungsklasse) kein Stoff ist giftig oder umweltgefährlich kein Einsatz von giftigen, Krebs erzeugenden, Erbgut verändernden oder fruchtbarkeitsgefährdenden Stoffen keine Verwendung giftiger oder umweltgefährlicher Bakterizide Alle relevanten ökotoxikologischen Daten für die eingesetzten Frack- Additive liegen vor. (Quelle: Exxon Mobile, 2014) 58

59 Beispiel für «grüne» Additive (Quelle: Industriewerbung von TRICAN, Canada) Beispiel GCS 1 Green Clay Stabilizer «This clay control additive is chloride free, and highly effective in preventing clay swelling and clay migration. A much greener alternative to clay control products currently used in the industry, GCS-1 is compatibel with all gels, crosslinkers and breaker systems typically uitilized in fracturing fluid systems» Andere Produkte: GFR-1 TM : Green Friction Reducer (Reibungsverminderer) GBO-1 TM : Green Breaker Oxidizer (Kettenbrecher) GSI-1 TM : Green Scale Inhibitor (Ausfällungsverhinderer) GFE-1 TM : Green Flowback Enhancer (Flowback-Verstärker) GNE-1 TM : Green Non-Emulsifier (Emulsionsverhinderer) 59

60 Perspektiven Welt In der Erdöl- und Erdgasbranche wird Fracking seit langem eingesetzt. Es ist abzusehen, dass Fracking zukünftig auch für weitere Zwecke als zur Erdgasförderung an Bedeutung gewinnt (z.b. Erzabbau u. Geothermie). Deutschland Das Bundesgesetz wird kommen, weil es die politische Mehrheit will. Um die Ausgestaltung wird derzeit gerungen. Ob und wo in Deutschland Fracking kommt ist wegen der z.t. fehlenden Akzeptanz - trotzdem ungewiss. NRW Angestoßen durch das Umweltministerium und Wirtschaftsministerium in NRW wird - ab Dezember 2015 in NRW ein öffentlicher Dialogprozess Fracking beginnen. 60

61 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. H. Georg Meiners, ahu AG, Aachen