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Fracking

Fracking beschreibt das "Aufbrechen" des Gesteins im Untergrund. Dazu wird unter hohem Druck Flüssigkeit in tiefe Gesteinsschichten gepresst, um ein Kluftsystem zu erzeugen und die Durchlässigkeit des Gesteins zu erhöhen.

Die Technik wird seit dem zweiten Weltkrieg angewendet und anfangs vorwiegend zur konventionellen Förderung von Öl- und Gaslagerstätten angewendet. Infolge verbesserter Fördertechnik sowie höheren Gaspreisen wird Fracking nun eingesetzt, um schwer erschliessbare Schiefergasvorkommen auszuschöpfen (unkonventionelle Gasvorkommen). Bei der Förderung konventioneller und unkonventioneller Öl- und Gaslagerstätten wird das sogenannte hydraulische Fracking eingesetzt. Dabei wird der Porendruck in vorhandenen oder neuen, ausdehnbaren Brüchen lokal so stark erhöht, dass er den lokalen herrschenden Gesteinsdruck überschreitet. Dies führt vor allem zu Zug- und weniger zu Scherrissen, also einer Ausweitung des Gesteins ohne Schwerversatz, sprich ohne Erdbeben im klassischen Sinne. Die während der Öffnung und Ausbreitung des Bruchs ausgelösten Erschütterungen sind aufgrund der Physik des Prozesses kleiner und weniger energetisch und führen eher selten zu spürbaren Erdbeben (EGK "Risiken, Potenziale und Chancen von Hydraulic Fracturing (Fracking)"). Die Risse würden sich grösstenteils wieder schliessen, wenn der Druck abnähme. Deshalb verwendet man sogenannten "Proponents", Beimischungen wie etwa kleine Sandkörner, welche die Risse offen halten. Allerdings sind auch im Kontext des Frackings für unkonventionelle Öl -und Gasvorhaben schon Erdbeben bis hin zu einer Magnitude 4.8 aufgetreten (in Kanada). Derartige Beben ereignen sich, wenn der Bruch in eine existierende vorgespannte Verwerfungen hinein wächst.

Zur Erschliessung von geothermischen Reservoiren wird eine verwandte Technik angewendet, die als hydro-shearing bezeichnet wird. Dabei werden natürliche, bereits vorhandene Kluftsysteme angebohrt, um Scherrisse zu erzeugen. Der Porendruck wird dabei weniger erhöht als beim hydraulischen Fracking, sprich, der lokal herrschende Gesteinsdruck wird in der Regel nicht überschritten (Conference Paper "Pros and Cons of Hydraulic Fracturing and Hydraulic Shearing for Deep Reservoir Stimulation") (acatech "Hydraulic Fracturing - Eine Technologie in der Diskussion"). Im Unterschied zur Erschliessung von konventionellen und unkonventionellen Gasvorkommen ist die Tiefengeothermie aber nicht zwingend auf Stützmittel oder chemische Zusätze angewiesen. Für die Erschliessung von Tiefengeothermieprojekten sind zudem weniger Bohrungen notwendig als bei der unkonventionellen Gasförderung, was den Flächenbedarf und die Menge der benötigten Bohrflüssigkeit reduziert.

Unkonventionelle Gasvorkommen werden bisher vor allem in den USA und in Kanada genutzt. Ob unkonventionelle Gasvorkommen in der Schweiz je gefördert werden, ist derzeit ungewiss. Die Gründe dafür sind das unbekannte Potential von Schiefergasvorkommen in der Schweiz, die Tatsache, dass es sich dabei um eine nicht erneuerbare Ressource handelt sowie der vergleichsweise grosse Flächenbedarf, der Nutzungskonflikte hervorrufen könnte (SCNAT "Eine Technik im Fokus: Fracking").