Die Grundlagen - Betriebsprozesse

Ein umfassender Bericht über verschiedene Technologien und Methoden zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks beim Bohren nach-Schiefergas wurde im „American Oil and Gas Reporter“ im Juli 2010 veröffentlicht: „Technologies, Methods Reflect Industry Quest To Reduce Drilling Footprint.“

Einen Überblick über konkrete Maßnahmen zur Minimierung der Umweltauswirkungen bei der Erschließung von Schiefergas bietet die Website „Reducing the Environmental Impact of Natural Gas Development“. Diese Übersicht bezieht sich auf den Fayetteville Shale im US-Bundesstaat Arkansas.

Weitere Entwicklungen zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks und zur Steigerung der Effizienz bei der Schiefergas-Erschließung werden im Artikel „R&D Areas Key To Improving Fracturing“ (American Oil and Gas Reporter, Dezember 2011) beschrieben.

Bohrungen

Bohranlagen, die Bohrlöcher mehrere tausend Meter tief in Gesteinsformationen bohren, erzeugen Lärm und beeinträchtigen die umliegende Landschaft. Neue, umweltfreundlichere Bohranlagen können die Auswirkungen verringern, weil sie weniger Platz einnehmen, leichter zu transportieren sind und weniger Energie verbrauchen. Diese Anlagen werden in zunehmendem Maße automatisiert und erfordern weniger Fachpersonal. In einem aktuellen Artikel von RIGZONE erhalten Sie weitere Informationen zu solchen neuen Entwicklungen: „First Movers in 'Green' Drilling: Low-Footprint Rigs“.

Der gesamte Betriebsablauf bei einer Bohrung kann mit der vom Environmentally Friendly Drilling Systems Program (EFD) entwickelten Low Impact Drilling Scorecard verbessert werden. Diese Scorecard ist ein Umweltmanagementinstrument, das die Firmen bei der Planung und Umsetzung des Risiko-Managements unterstützen kann. Mehr Informationen zur Low Impact Drilling Scorecard erhalten Sie hier: Technologies, Methods Reflect Industry Quest To Reduce Drilling Footprint.

Flächennutzung

Für die Erschließung einer Schiefergas-Lagerstätte ist der Bau von Bohrplätzen, Zufahrtsstraßen und Versorgungseinrichtungen erforderlich. Nach Schätzungen der Industrie beträgt die durchschnittlich Größe eines Bohrplatzes für Mehrfachbohrungen während der Bohrung und des Hydraulic Fracturings 3,5 Hektar (= 0,014 km²) und nach der teilweisen Renaturierung (SGEIS 2011, Kapitel 5) ca. 1,5 Hektar (= 0,006 km²). Zum Vergleich: Ein Fußballfeld besitzt eine Fläche von 1,76 Hektar oder 0,007 km².

Um eine Schiefergas-Lagerstätte zu erschließen, sind sehr viele Bohrungen erforderlich. Im Barnett Shale in den USA wurden beispielsweise bis zum Endes des Jahres 2010 auf einer Fläche von 13.000 km² fast 15.000 Bohrlöcher gebohrt. Für das gesamte Barnett Shale wurde eine durchschnittliche Bohrlochdichte von 1,15 Bohrlöchern pro km² ermittelt, wobei es regional bis zu ~6 Bohrlöchern pro km² geben kann (Lechtenböhmer et al., 2011).

Schätzungen zum zukünftigen Bohrplatzabstand in den USA, z.B. im Marcellus Shale, zeigen, dass die Abstände aufgrund der Einführung von Bohrplätzen, von denen aus mehrere Bohrungen abgeteuft werden, deutlich größer sein werden. Diese Entwicklung ist insbesondere für die Erschließung von Schierfergas in dicht besiedelten Gebieten wie Europa von großer Bedeutung. Dadurch wird auch die Zahl der Fahrten schwerer LKW und der Transport von Bohrtürmen reduziert werden. Die Vorteile von Mehrfach-Bohrplätzen für die Umwelt wurde in dem Artikel „Technologies Reduce Pad Size, Waste“ der Zeitschrift American Oil and Gas Reporter (August 2010) ausführlicher beschrieben.

Luftreinhaltung

Die mit der Erdgasförderung im Allgemeinen verbundenen industriellen Aktivitäten führen zur Emission von Methan, smogbildenden flüchtigen organischen Verbindungen und Stickoxiden (NOx) sowie anderen Luftschadstoffen, darin eingeschlossen die BTEX-Gruppe, Formaldehyd und Schwefelwasserstoff. Emissionen erfolgen beim normalen Betrieb von z.B. Bohranlagen, Kompressor-Stationen usw., aber auch bei Betriebsstörungen oder durch Lecks. Zusätzliche Luftverschmutzung bei der Produktion von Schiefergas entsteht durch das Hydraulic Fracturing.

Mittlerweile gibt es bewährte, kostengünstige Technologien, die Erdgas und andere Luftschadstoffe auffangen können, die anderenfalls in die Atmosphäre entweichen würden. Der Verkauf von aufgefangenem Erdgas kann darüber hinaus einen wirtschaftlichen Vorteil darstellen. Eine Übersicht über Technologien der Emissionsminderung ist auf der Website des U.S. Natural Gas STAR program aufgeführt. Eine der effektivsten Maßnahmen ist die Verwendung von Reduced Emission Completions (REC), mittels der das Erdgas und andere Luftschadstoffe aus dem zurückfließenden Fracfluid herausgefiltert werden.

Vorschläge zur Verbesserung der Luftquallität kamen vom US-amerikanischen SEAB Shale Gas Production Subcommittees (Nov. 2011) und in den von der US-Umweltbehörde (EPA) vorgeschlagenen Änderungen der Luftreinhaltungsvorschriften in der Öl- und Erdgasindustrie (Juli 2011). Die U.S. Environmental Protection Agency (EPA) hat schließlich im April 2012 verbindliche Regeln für die Öl- und Gasindustrie erlassen. Eine der zentrale Vorschriften darin verpflichtet die Gasfirmen, "reduced emissions completion (REC)" für Bohrungen ab Januar 2015 zu verwenden (Link zur SHIP news).

Lärm

Lärm wird hauptsächlich während der Bohrarbeiten erzeugt. Zusätzliche Lärmquellen sind der Bau des Bohrplatzes und der Zufahrtsstraßen sowie der Transport von Frisch- und Abwasser durch LKWs. Die Gesamtdauer aller Tätigkeiten vor Beginn der Förderung auf einem Bohrplatz mit sechs Bohrungen wird auf 500 – 1.500 Tage geschätzt (Wood et al., 2011), wobei zeitweise ein hoher Geräuschpegel auftritt.

Während der LKW-Verkehr durch Wasserrecycling vor Ort und durch das Abteufen möglichst vieler Bohrungen von einem einzigen Bohrplatz deutlich verringert werden kann, können die vom Bohrturm produzierten Geräusche z.B. mit provisorische Schallschutzwänden und -platten sowie Schallkontrollsystemen für Generatoren effektiv verringert werden.

 


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Verfahren