Die Grundlagen - Klimawirkung

Bei der Produktion, Aufbereitung und -Verteilung von Erdgas aus konventionellen sowie unkonventionellen Quellen kommt es zu einer Freisetzung von Erdgas (Methan) in die Atmosphäre. Methan wirkt in der Atmosphäre als Treibhausgas. Bei der Produktion von Schiefergas tritt im Vergleich zur Gasproduktion aus konventionellen Lagerstätten zusätzliches Methan aus. Wie sich die zusätzlichen Emissionen auf die Gesamt-Treibhausgasbilanz von Schiefergas auswirken wird zur Zeit noch untersucht, siehe SHIP Expertenartikel zur Klimawirkung.

Allerdings gibt es bereits jetzt bewährte und kostengünstige Technologien, die das Erdgas, das bei der Produktion in die Atmosphäre entweicht, auffangen. Der Verkauf dieses Erdgases bringt erheblichen ökologischen und wirtschaftlichen Nutzen mit sich. Die Anwendung dieser Technologien wird in den U.S.A. ab 2015 generell für die Schiefergas-Produktion vorgeschrieben; einige Firmen setzen sie schon heute ein.

Informationen zu den Auswirkungen der Luftschadstoff-Emissionen durch Förderung von Schiefergas auf die menschliche Gesundheit und die Umgebung finden Sie auf der SHIP-Website im Bereich Betriebsprozesse.

In welcher Weise beeinflusst Schiefergas das Klima?

Schiefergas ist Erdgas (= Methan, CH₄) und als solches kann es als Treibhausgas wirken, wenn es in die Atmosphäre freigesetzt wird. Abhängig von der verwendeten Technologie kann Erdgas bei der Vorbereitung von Schiefergas-Bohrungen für die Produktion freigesetzt werden, das heißt während der Rückfluss- und Komplettierungsphasen.

Die Luftschadstoff-Emissionen von Kompressoren auf dem Bohrplatz sowie vom notwendigen LKW-Verkehr erhöhen die Emissionen zusätzlich. Darüber hinaus entsteht bei der Verbrennung von Erdgas, z. B. in Kraftwerken zur Stromerzeugung oder zu Heizzwecken, CO₂, das ebenfalls als Treibhausgas wirkt, wenn es in die Atmosphäre gelangt. Sowohl die Schiefergas-Produktion wie auch endnutzungsabhängige Faktoren müssen also bei der Beurteilung der „Klimafreundlichkeit“ von Schiefergas berücksichtigt werden.

Welche Emissionspfade und Emissionsschutzmaßnahmen gibt es?

Während der Fertigstellung einer Schiefergas-Bohrung ist ein Rückfluss von Fracturing-Flüssigkeiten und Stützmitteln aus dem Bohrloch notwendig. Es ist bisher gängige Praxis, den Rückfluss in eine offene Grube oder in einen Tank zu pumpen, um Sand, Bohrklein und Flüssigkeiten zur Entsorgung zu sammeln. Das mit dem Rückfluss geförderte Erdgas wird dabei oft in die Atmosphäre entlassen oder abgefackelt.

Durch den Einsatz von sog. „reduced emissions completion (REC)“ wird das mit dem Rückflusswasser geförderte Erdgas und Kondensat aufgefangen. RECs trennen Sand und Wasser und bereiten das Gas und Kondensat für den anschließenden Verkauf auf. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung des Abfackelns bzw. Ventilierens bei gleichzeitiger Erhöhung der Gasausbeute.

Diffuse Methanaustritte aus Kompressoren, Ventilen, Entwässerungsanlagen und Pipelines tragen alle zum Gesamtemissionsbudget bei. Allerdings gibt es schon heute Technologien, um alle diese Emissionen zu reduzieren. Technologien und Empfehlungen zur Best Practice bei der Anwendung werden im U.S. Natural gas STAR Programms detailliert beschrieben. Neben den technischen Beschreibungen werden auch Erfahrungsberichte und ökonomische Abschätzungen angeboten.

Wie gut ist die Treibhausgasbilanz von Schiefergas bekannt?

Genau wie bei jeder anderen Energiequelle muss die Treibhausgasbilanz von Schiefergas die Emissionen des Gesamtprozesses,  von der Produktion bis zur Endnutzung, betrachten. Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Analysis, LCA) ist eine häufig angewandte Methode um Treibhausgasbilanzen verschiedener Energieträger zu berechnen. Für Erdgas gilt: In Bezug auf Energieerzeugung ist es der sauberste der fossilen Brennstoffe. Die Verbrennung von Erdgas erzeugt fast 30% weniger CO₂ als Erdöl und etwa 45 % weniger CO₂ als Kohle. Die Produktion von Schiefergas erzeugt jedoch im Vergleich zu konventionellem Erdgas zusätzliche Emissionen.

Auf der Produktions- und Transportseite sind belastbare Daten über Treibhausgasemissionen von Schiefergas sehr viel weniger verfügbar als für konventionelles oder verflüssigtes Erdgas oder andere fossile Brennstoffe. Dies hängt mit Unsicherheiten in Bezug auf Produktionsmengen der Schiefergas-Bohrungen und Emissionen beim Abfackeln und Transport von Erdgas aus Tonsteinen zusammen.

Unsicherheiten bei den Eingangsdaten und Unterschiede in den Berechnungsmethoden führen zu einer Vielfalt veröffentlichter Ergebnisse über die Gesamt-Treibhausgasbilanz von Schiefergas. Allerdings schätzen viele Studien und Berichte ab, dass die Treibhausgasbilanz von Schiefergas sehr viel näher bei der von herkömmlichem, konventionellen Erdgas als der von Kohle liegt, wenn die besten derzeit verfügbaren Technologien zur Produktion eingesetzt werden. Neue Daten zu Produktionsmengen und Daten über den Erfolg freiwilliger und/oder gesetzlich vorgeschriebener Maßnahmen zur Emissionsminderung werden zukünftige Studien deutlich verbessern.