Alternative Energiegewinnung und Gewässerschutz

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Petra Huber
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1 Alternative Energiegewinnung und Gewässerschutz Dipl.-Geol. Angela Herzberg, RWW Rheinisch-Westfälische Wasserwerksgesellschaft mbh, Mülheim an der Ruhr RWE MINTALENTS Infotag für Studentinnen 29. November 2012, RWE Deutschland AG, Essen SEITE 1 Alternative Energiegewinnung was wollen wir eigentlich erreichen? > Substitution fossiler Energieträger, Ressourcen schonen, zukünftige Energiegewinnung garantieren > Geringere Umweltbelastungen > Kostenersparnis? SEITE 2 1

Studentinnen 29. November 2012, RWE Deutschland AG, Essen 29.11.

2 Gliederung > Fracking (zur unkonventionellen Erdgasgewinnung) > Geothermie > Biogas > Forderungen aus Sicht des Gewässerschutzes SEITE 3 Unkonventionelles Erdgas. > Quelle: BNK Petroleum >.muss aus dichten Gesteinen gewonnen werden, deren Durchlässigkeit für das Gas künstlich erhöht werden muss. Dazu wird die Gesteinsstruktur unter hohem (Wasser-)Druck unter Zusatz von Chemikalien aufgebrochen Fracking kommt zum Einsatz SEITE 4 2

muss aus dichten Gesteinen gewonnen werden, deren Durchlässigkeit für das Gas künstlich erhöht werden muss.

3 Hydraulic fracturing oder Fracking > Aufschlussmethode > Niederbringung mehrerer Bohrungen (z.b. 6-9 pro km²) mir horizontaler Ablenkung im Zielhorizont (linien- oder sternförmig) und anschließendem Mehrfach-Frac in der horizontalen Trasse (Beispiel Exxon-Feld Söhlingen, Brohrung Z-15: vertikale Bohrtiefe ca m, horizontale Multi-Frac-Strecke ca m) Quelle: Tyndall Centre Manchester Quelle: SGEIS Report draft SEITE 5 Hydraulic fracturing oder Fracking > Aufbrechen des Gesteins (Fracking) > an mehreren Stellen der horizontalen Trasse Einpressen einer Frac-Flüssigkeit, d.h. einer Mischung aus Wasser, CO 2, Sand, Keramikkügelchen und Chemikalien, unter Drücken von 150 bis 1000 bar. > Das Gemisch enthält 0,5 bis 2 % Chemikalien als Korrosionsschutzmittel, Reibungsminderer, Biozide; ca. 200 verschiedene Stoffe werden eingesetzt, darunter sind Wasser gefährdende Stoffe wie BTEX, Erdöldestillate und Biozide. (Beispiel Frac-Fluid in Probebohrung ExxonMobil: ca. 5,7 t Wasser, 430 kg CO 2, 35 kg ungefährliche Chemikalien, ca. 112 kg human-/ ökotoxikologische Substanzen) > 9 35 % der eingepressten Flüssigkeit werden wieder ausgespült; der Rest verbleibt im Untergrund (?), das Abwasser aus eingepresstem Fluid und mit geförderten geogenen Substanzen muss entsorgt werden. Quelle: un-naturalgas org-gallery Quelle: un-naturalgas org-gallery SEITE 6 3

6-9 pro km²) mir horizontaler Ablenkung im Zielhorizont (linien- oder sternförmig) und anschließendem Mehrfach-Frac in der horizontalen Trasse (Beispiel Exxon-Feld Söhlingen, Brohrung Z-15: vertikale

4 Wasserwirtschaftliche Gefährdungspotentiale > Bohrungen (Erkundung/Förderung, nach Stilllegung) > Umgang mit Wasser gefährdenden Stoffen am Bohrplatz; Durchteufen von Stockwerkstrennungen zwischen Grundwasserleitern; Durchteufen eines dichten Grundwasserträgers, dadurch Zutritt etwaiger schädlicher Tiefenwässer oder anthropogen verunreinigter oberflächennaher Grundwässer; wenn Abdichtung der ausgebauten Bohrung gelingt, ist sichere Standzeit auch nach Stilllegung der Förderung zu hinterfragen > Fracking-Prozess > Einbringen von Wasser gefährdenden Stoffen in den Untergrund/das Grundwasser; Herstellen eines künstlichen Kluftsystems unbekannter Ausbreitung, dadurch möglicherweise auch Wegsamkeit für die eingebrachten Wasser gefährdenden Stoffe und mobilisierte Formationswässer geschaffen; können eingebrachte Stoffe sicher wieder ausgetrieben werden? Welche Mengen in welcher Zusammensetzung bleiben wie lange in welchen Tiefen? > Überwachung > Wie kann die Überwachung der Trinkwasserressourcen sichergestellt werden? Reaktionszeit? Maßnahmenplan bei Eintritt einer Kontamination? Schadensregulierung? > Abwasser > Wie wird das Abwasser übertägig aufgefangen, gelagert, entsorgt ohne Gefährdung des Grundwassers? SEITE 7 Geothermie. Quelle: einfach-strom-wechseln, Erdwärme Island. in Island Quelle: Heizung-Sanitaer SEITE 8 4

ausgebauten Bohrung gelingt, ist sichere Standzeit auch nach Stilllegung der Förderung zu hinterfragen > Fracking-Prozess > Einbringen von Wasser gefährdenden Stoffen in den Untergrund/das

5 Geothermie.in Deutschland > Tiefengeothermie, Erdwärmesonden (oberflächennah bis 400 m), Erdwärmekollektoren und Erdwärmekörbe (flach), Energiepfähle (Sonden in Gründungspfählen für Gebäude), Wasser-Wasser-Wärmepumpen (mit Entnahme- und Infiltrationsbrunnen) > Quelle: Blog Gruenhausenergie SEITE 9 Wasserwirtschaftliche Gefährdungspotentiale > Bei PLANUNG / AUSFÜHRUNG / BETRIEB: fehlende (Detail-)Kenntnisse über wasserwirtschaftliche und hydrogeologische Rahmenbedingungen und konkurrierende Nutzungen (z.b. Niederbringen von Spülbohrungen in oder hydraulische Stimulation von anhydrithaltigen Schichten und anschließendem Quellen wie in Staufen oder Erdbeben wie in Basel) Eintrag von Wasser gefährdenden Stoffen in das Grundwasser (schon während des Bohrvorgangs oder später durch Leckage der Sonde(n) infolge unsachgemäßem Einbau oder ungeeigneter Ausbaumaterialien) zu geringe Bohrdurchmesser, keine Zentrierung Einbringen einer abdichtenden Suspension kaum möglich oder nicht effektiv Eintrag Wasser gefährdender Stoffe dauerhaft möglich; außerdem schlechter Wirkungsgrad! Absenkung der Grundwassertemperatur mit weitgehend unbekannten Folgen Erdwärmesonden sind in vielen Baugebieten heute Massenware; das Gefährdungspotential summiert sich aufgrund gleicher Ausführung Auswahl kostengünstigster Bohrunternehmen, kostengünstigster Ausbaumaterialien, kostengünstigstem Kältemittel SEITE 10 5

Wasser-Wasser-Wärmepumpen (mit Entnahme- und Infiltrationsbrunnen) > Quelle: Blog Gruenhausenergie 29.11.

6 Geothermie Beispiele für Schadensfälle Quelle: Badenova, Freiburg und HLfU, Wiesbaden SEITE 11 Biogasanlagen und Gewässerschutz > NawaRo-Anlagen vergären ausschließlich nachwachsende Rohstoffe, allen voran Mais, aber auch Getreide, Raps, Sonnenblumen, Gras, Gemüse und Gülle/Mist. > Coferment-Anlagen Quelle: Kreis Gütersloh Problem: Nährstoffimport vergären Bioabfälle und zumeist untergeordnet auch Gülle/Mist. Zumeist nach BioAbfV (Bioabfallverordnung) genehmigt (28 Stoffgruppen sind erlaubt). Probleme: Nährstoffimport und Spurenstoffe SEITE 12 6

Getreide, Raps, Sonnenblumen, Gras, Gemüse und Gülle/Mist.

7 Nutzviehbesatz in NRW (auf Kreisebene) ST KLE BOR COE WAF GT PB (Großvieheinheiten pro Hektar landwirtschaftlicher Nutzfläche) Quelle: LDS SEITE 13 Wasserwirtschaftliche Gefährdungspotentiale >1) Erhöhung des Nährstoffanfalls in der Region durch Importe a) von Futter: Biogasanlage ist Konkurrent für Tiere (Mais, der früher verfüttert wurde, wird heute BGA s zugeführt, Tierbestand bleibt) Flächenverknappung Futterimporte notwendig höherer Gülle-/Gärrestanfall als vorher erhöhter Nährstoffeinsatz auf der Fläche (denn: genutzt wird in der Biogasanlage nur Kohlenstoff, nicht Stickstoff!) erhöhte Nitratauswaschung b) von Abfällen: in Cofermentanlagen zusätzlicher oder ausschließlicher Einsatz von Bioabfällen (Problem Spurenstoffe!) Import aus weit entfernten Gebieten, aber Verbringung der Gärreste im näheren Umfeld der Anlage erhöhter Nährstoffeinsatz auf den Flächen erhöhte Nitratauswaschung Das ist keine Kreislaufwirtschaft! SEITE 14 7

verfüttert wurde, wird heute BGA s zugeführt, Tierbestand bleibt) Flächenverknappung Futterimporte notwendig höherer Gülle-/Gärrestanfall als vorher erhöhter Nährstoffeinsatz auf der Fläche (denn:

8 Fazit: Forderungen aus Sicht des Gewässerschutzes bei der Nutzung alternativer Energiequellen > Die Nutzung alternativer Energiequellen darf unsere Trinkwasserressourcen nicht zusätzlich belasten. > Grundsätzlich sollte Gewässerschutz und alternative Energiegewinnung beides auf Nachhaltigkeit ausgerichtet vereinbar sein. Dazu brauchen wir jedoch! mehr Forschung, bessere Vorplanungen, mehr Vorerkundungen, mehr Einzelfallprüfungen! höhere Investitionen in die Planung, die Vorerkundung des Untergrundes, die Bauausführung, die Abfallbehandlung, den Export von regional überschüssigen Reststoffen und auch die Überwachung (Zeit und Geld!)! Bereitschaft geringere Gewinne mit alternativen Energien zu erwirtschaften zugunsten einer dauerhaften und sicheren Versorgung der Bevölkerung mit Energie und Trinkwasser Erst dann können wir von regenerativen Energiequellen sprechen! SEITE 15 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT SEITE 16 8

mehr Forschung, bessere Vorplanungen, mehr Vorerkundungen, mehr Einzelfallprüfungen!

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