Was ist Schiefergas?
Schiefergas* ist Erdgas aus Tonsteinen. Erdgaslagerstätten kommen weltweit in vielen verschiedenen Sedimentgesteinen vor, z.B. in Sandsteinen, Kalksteinen oder Tonsteinen. Während Sandsteine oft eine gute Durchlässigkeit aufweisen, dh., die kleinen Poren im Gestein gut miteinander verbunden sind und das Gas deshalb durch das Gestein fließen kann, haben Tonsteine in der Regel eine äußerst geringe Durchlässigkeit. Deshalb ist die Produktion von Schiefergas technisch aufwändiger als bei Erdgas aus gut durchlässigem Gestein.
Abb. 1: Weltweite Verteilung der konventionellen und unkonventionellen Erdgasresourcen nach Regionen (Daten aus: Golden Rules for a Golden Age of Gas, IEA, 2012).
Abb. 2: Konventionelle Erdgasbohrung, Schiefergas-Bohrung, und der Prozess des Hydraulic Fracturing.Schiefergas zählt zum sog. unkonventionellen Erdgas, zu dem auch das „Tight Gas“ aus schlecht durchlässigen Sand- oder Kalksteinen sowie das Kohleflözgas gehören. Die weltweite Verteilung dieser verschiedenen Gasvorkommen ist sehr unterschiedlich, siehe Abb. 1. Für die Produktion aus unkonventionellen Erdgaslagerstätten wird oft (bei Schiefergas: immer) das Hydraulic Fracturing (hydraulische Rissbildung, mehr dazu siehe hier und hier) angewendet (s. Abb. 2).
Entstehung
Wie Öl und Kohle entsteht auch Erdgas im Wesentlichen aus organischem Material, also den Überresten von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen, die vor Millionen von Jahren gelebt haben. Es gibt verschiedene Theorien über den Ursprung von fossilen Brennstoffen, wobei die am weitesten verbreitete und akzeptierte davon ausgeht, dass die fossilen Brennstoffe entstehen, wenn organische Stoffe (wie zum Beispiel die Überreste von Pflanzen und Tieren) in der Erdkruste versenkt, unter Druck gesetzt und für lange Zeit erwärmt werden. Im Fall von Erdgas (=Methan, CH4) wird dies als thermogene Methanerzeugung bezeichnet.
Obwohl die Grundlagen der Bildung von Schiefergas weitestgehend bekannt sind, kann die Gasbildung innerhalb einzelner Tonsteinkomplexe erheblich voneinander abweichen. Für ein besseres Verständnis der unkonventionellen Reservoire wird weitere Forschung benötigt, z.B. in den Bereichen Beckenmodellierung, petrophysikalische Charakterisierung oder Gasfluss in Tonsteinen.
Für europäische Schiefergasvorkommen wird diese Forschung im Rahmen von GASH (Gas Shales in Europe) betrieben, der ersten europäischen interdisziplinären Initiative zur Erforschung von Schiefergas. GASH dokumentiert die verfügbaren Kenntnisse über europäische Tonsteine und führt Forschungsprojekte durch, um die Entstehung und das Vorkommen von Schiefergas in Raum und Zeit zu untersuchen.
