Menschengemachte Fracking-Beben: Der Öl- und Gasboom erschüttert Amerika

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Der der Öl- und Gasboom erschüttert die Amerikaner. In mehreren Bundesstaaten treibt das Rückpumpen der Abwässer die Zahl der Erdbeben massiv in die Höhe. Die Folgen sind gravierend. Die Bundesregierung steht zwischen Verbot und Hintertür.

Was Naturkatastrophen betrifft, ist der amerikanische Bundesstaat Oklahoma eher für seine zerstörerischen Tornados als für Erdbeben bekannt. In den vergangenen sechs Jahren hat aber die Erdbebenhäufigkeit in dem weit von jeder tektonischen Plattengrenze entfernt liegenden Bundesstaat exponentiell zugenommen. Inzwischen werden in Oklahoma sogar mehr Erdbeben als in Kalifornien, der klassischen Erdbebenregion Nordamerikas, registriert.

Wie es zu diesem im geologischen Zeitmaßstab gemessenen „urplötzlichen“ Anstieg der Erbebenhäufigkeit gekommen ist, gibt Geowissenschaftlern noch viele Rätsel auf. Inzwischen verdichten sich aber die Anzeichen immer mehr dafür, dass die erhebliche Zunahme von Erdbeben in Oklahoma etwas mit der dort rasant ansteigenden Förderung von Kohlenwasserstoffen zu tun hat.

Beträchtliche Schäden in Oklahoma

Das im amerikanischen Kernland nördlich von Texas gelegene Oklahoma galt bis vor einigen Jahren als weitgehend erdbebenfrei. Lediglich in den Jahren 1882 und 1952 ereigneten sich westlich der Hauptstadt Oklahoma City zwei deutlich spürbare Erdbeben mit Magnituden von fünf. Kleinere Erdbeben wurden aber so gut wie nicht gemessen. Mit dieser seismischen Ruhe war es aber im Jahre 2008 vorbei, als vor allem im Landkreis Jones östlich von Oklahoma City plötzlich immer mehr kleinere Erdstöße registriert wurden.

Im November 2011 wurde die Ortschaft Prague innerhalb eines Tages von zwei deutlich spürbaren Beben erschüttert. Der erste Erdstoß hatte eine Magnitude von 4,7, der zweite verursachte mit einer Magnitude von 5,7 sogar noch im 60 Kilometer entfernten Oklahoma City Schäden an Gebäuden. Inzwischen hat der immer noch anhaltende Erdbebenschwarm von Jones alle Rekorde gebrochen. In den ersten sechs Monaten dieses Jahres ereigneten sich dort mehr als 190 Beben mit Magnituden von mehr als drei, während in Kalifornien im gleichen Zeitraum lediglich 71 Beben mit diesen Stärken erfasst wurden.

Geologischer Dienst alarmiert

Nicht nur in Oklahoma, sondern auch in anderen Bundesstaaten im zentralen, bisher als aseismisch eingestuften Teil der Vereinigten Staaten nimmt die Erdbebentätigkeit zu. Auch in Ohio, Arkansas und Texas verzeichneten Seismologen in den vergangenen Jahren eine Zunahme der Seismizität, wenngleich sie in keinem der anderen Staaten so dramatisch wie in Oklahoma war. Eine Reihe von Untersuchungen, die Art McGarr vom Geologischen Dienst der Vereinigten Staaten im Menlo Park kürzlich auf der Jahrestagung der Seismologischen Gesellschaft Amerikas in Anchorage (Alaska) zusammenfasste, deuten auf einen Zusammenhang zwischen ansteigender Seismizität und der Förderung von Erdöl und Erdgas hin.

Schuld ist das Abwasser

Es gibt praktisch keine Öl- und Gaslagerstätte, in der nicht auch Wasser vorkommt. Oft handelt es sich dabei um fossiles Wasser, das noch aus den Zeiten der Entstehung der Lagerstätte stammt oder das im Laufe der Zeit in die Lagerstätte eingedrungen ist. Dieses Wasser wird zusammen mit dem Öl und Gas an die Oberfläche gepumpt und dort abge-schieden. Weil es Reste von Kohlenwasserstoffen und viele Minerale enthält, kann dieses Wasser aber nicht in Flüssen oder in der Kanalisation entsorgt werden. Vielmehr ist es üblich, das Wasser durch sogenannte Injektionsbohrungen wieder in die Erde zurück-zupumpen.

Damit das Wasser dabei nicht wieder in die Lagerstätte eindringt, enden diese Bohrlöcher meist weit unterhalb der Öl und Gas führenden Schichten und damit auch tief unter jenen Grundwasserhorizonten, die für die Trinkwasserversorgung genutzt werden. Allein im Bundesstaat Oklahoma gibt es mehr als 9000 dieser Injektionsbohrungen, in den gesamten Vereinigten Staaten liegt deren Zahl bei weit über 100 000. Wie McGarr auf der Tagung in Anchorage erklärte, hat das Pumpen von Wasser im allergrößten Teil dieser Bohrungen überhaupt keine messbaren Auswirkungen auf das Gestein tief im Bohrloch. Lediglich in wenigen Fällen, etwa wenn das Wasser unter hohem Druck in kristallines Tiefengestein gepumpt wird, kann es zu Beben kommen.

Stetig wachsende Wassermengen

Bei der genauen Analyse des Erdbebenschwarms von Jones in Oklahoma sind Geophysiker von der Cornell-Universität in Ithaca (New York) zu einem ähnlichen Ergebnis gekommen. Wie die Forscher um Katie Keranen in der Zeitschrift „Science“  berichten, wird die Seismizität in dem Gebiet durch die Pumpraten von lediglich vier der vielen hundert Injektionsbohrungen gesteuert. Durch diese schon seit Jahrzehnten existierenden Bohrungen wird das in einer zentralen Abscheideanlage anfallende Abwasser in die Erde gepumpt. Wegen der steigenden Erdölförderung in Oklahoma haben in den vergangenen Jahren sowohl die Wassermenge als auch der Druck, mit dem Wasser durch die Injektionsbohrungen gepumpt wird, erheblich zugenommen. Gegenwärtig beträgt die durchschnittlich durch die vier Bohrungen in die Erdkruste gepumpte Abwassermenge fast 500 000 Kubikmeter pro Monat.

Unter Tage verhält sich das eingepumpte Wasser gleichsam wie ein Schmiermittel. Durch den von den Pumpen ausgeübten Druck dringt das Wasser tief ins Gestein ein. Dabei wirkt es dem natürlichen Gebirgsdruck entgegen und kann so beispielsweise fest zusammen-gepresste Gesteinspakte ein wenig voneinander lösen. Das wiederum setzt die Reibungs-kraft in den Gesteinen herab, die normalerweise die tektonischen Bewegungen verhindert. Als Folge können sich kleine Gesteinsblöcke unter Tage ruckartig in einem kleinen Erdbeben verschieben. Je mehr Wasser eingepumpt wird, so Katie Keranen und ihre Kollegen, desto höher ist die Zahl der entstehenden Erdbeben und desto größer ist auch das Volumen, in dem diese Verschiebungen auftreten können.

Damit dieser Zusammenhang genauer erforscht werden kann, liegt dem Gouverneur von Oklahoma inzwischen ein Gesetzentwurf vor, dem zufolge künftig jede kritische Injektionsbohrung mit einem dichten Seismometernetz überwacht werden soll. Andere betroffene Bundesstaaten planen ähnliche Verordnungen.

Gas-Fracking: Zwischen Verbot und Hintertür

Grüne und Linke wettern gegen ein Erlaubnisgesetz. Nach harten Verhandlungen hat die Bundesregierung ihren Gesetzentwurf zum Fracking vorgelegt. Von den einen wird die umstrittene Gas-Förderung als falsche Hoffnung gefeiert, von anderen als Umweltgefahr eingeschätzt.

Es ist der zweite Anlauf. Die schwarz-gelbe Koalition scheiterte 2013 am Widerstand in den eigenen Reihen, so fanden CDU-Politiker die Trinkwassergebiete rund um den Bodensee nicht ausreichend geschützt. Nun startet die große Koalition einen neuen Versuch, um das umstrittene Gas-Fracking in Deutschland zu regeln.

Gibt es ein Komplett-Verbot?

Nein. Beim Fracking wird mit Quarzsand und Chemikalien vermischtes Wasser unter hohem Druck in Schiefer- und Kohleflözgestein gepresst. Dadurch wird das Gestein auf großer Fläche aufgebrochen, so dass aus feinen Rissen das dort lagernde Gas entweicht. Wasserführende Schichten liegen zwar meist weit höher, aber viele befürchten durch die Förderung und die Rückflüsse eine Verunreinigung. Daher gibt es viele Teilverbote.

Wo ist es generell verboten?

In allen sensiblen Gebieten zur Trinkwassergewinnung und des Naturschutzes wird es ausgeschlossen. Dazu zählt die Regierung in ihrem am Donnerstag vorgelegten Gesetzentwurf alle Wasser- und Heilquellenschutzgebiete sowie Einzugsbereiche von Talsperren und Seen, „die unmittelbar der Trinkwassergewinnung dienen“. Außerhalb der Gebiete wird Fracking oberhalb von 3.000 Metern untersagt.

Wo wird Fracking erlaubt?

Theoretisch überall außerhalb der genannten „sensiblen Gebiete“. Deswegen ist die 3.000-Meter-Grenze auch ein wenig Augenwischerei. „Die Fracking-Gaslobby hat sich durch-gesetzt“, meint Hubertus Zdebel, Obmann im Umweltausschuss für die Linken-Bundestagsfraktion. Stellt ein Unternehmen einen Antrag auf eine wissenschaftlich begleitete Probebohrung, muss die betreffende Landesbehörde grünes Licht geben. Die eingesetzte Flüssigkeit darf aber nicht wassergefährdend sein. Rückflüsse und Lager-stättenwasser müssen getrennt in Behältnissen aufgefangen werden. Das Lagerstätten-wasser darf aber im Untergrund verpresst werden, wenn es sicher im Gestein eingeschlossen wird.

Also wird es erstmal nur Probebohrungen geben?

Nein. Das ist neu im Vergleich zu den im Sommer vorgelegten Eckpunkten von Umweltministerin Barbara Hendricks und Wirtschaftsminister Sigmar Gabriel (beide SPD). Nach Bearbeitung des Entwurfs im Kanzleramt darf es nun ab 2019 auch eine kommerzielle Förderung geben, also eine Gasförderung im großen Stil. Befürworter verweisen darauf, dass in den USA dank einer Fracking-„Revolution“ die Energiepreise gesunken sind.

Wann gibt es hierfür eine Erlaubnis?

Zunächst muss eine sechsköpfige Expertenkommission, bestehend aus Geologen, Umweltbeamten und Geoforschern bestätigen, dass keine Erdbebengefahr und Umwelt-auswirkungen zu befürchten sind – was in Amerika die Erdbeben auch nicht verhindert hat. Sie muss aber nicht einstimmig, sondern nur mit Mehrheit entscheiden. Die zuständige Landesbehörde kann dann grünes Licht geben, aber sie kann es trotz eines positiven Expertenvotums auch verweigern. Eine beim Umwelt-bundesamt angesiedelte weitere Kommission muss zudem die eingesetzte Flüssigkeit unter die Lupe nehmen. ExxonMobil wirbt damit, ein Gemisch mit angeblich unbedenklichen Stoffen entwickelt zu haben.

Wie groß sind die Vorkommen überhaupt?

Seit 1961 wird in Deutschland mit Hilfe der Fracking-Technik aus tiefen Hohlräumen Gas gefördert – dies bleibt unter strengen Auflagen wie Umweltverträglichkeitsprüfungen weiterhin erlaubt. Die Regierung unterscheidet in dem Entwurf sozusagen zwischen gutem und bösem Fracking. Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) betont, dass die technisch gewinnbare Menge an Schiefergas bis zu 1,3 Billionen Kubik-meter betragen kann. Der jährliche Verbrauch liegt bei 90 Milliarden in Deutschland – somit könnte der gesamte Verbrauch theoretisch 12 bis 13 Jahre gedeckt werden. So viel wird mit dem Gesetzentwurf jedoch kaum gefördert werden können. Aber gerade durch die Russland-Krise wird nach einer Verringerung der Abhängigkeit gesucht.

Wie geht es nun weiter?

Wahrscheinlich Anfang 2015 wird das Kabinett entscheiden, dann der Bundestag. Der Bundesrat muss den Änderungen im Bereich Wasser- und Naturschutz sowie dem Bergrecht nicht zustimmen. Aber gerade in der SPD geht einigen die Öffnung für kommerzielles Fracking zu weit. Vor der zweiten Jahreshälfte 2015 wird das Gesetz nicht in Kraft treten.

Der Planet wird weiter im Namen des Fortschritts ausgesaugt, bis wir auf einem Schweizer Käse wohnen, der auch noch bebt…

Quellen: PRAVDA TV/dpa/AP/faz.net vom 10.07.2014

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