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Unkonventionelles Gas
Auswirkungen auf Energieversorgung und Umwelt
Peter Burri
SASEG
Swiss Association of Energy Geoscientists
Winterthur, 4. Juni 2014
School of Engineering und Stadtwerk
Winterthur
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 1Peter Burri (SASEG)
Energie Herausforderung – die Dimensionen
Beispiel I
 Der weltweite Energiebedarf wird sich in den nächsten 40-50
Jahren verdoppeln (Bedingung: Halbierung des Wachstums)
 Würde die gesamte Energie dann nur mit Kernenergie
erzeugt, bräuchte es ein neues 1 GW Kernkraftwerk täglich
für die nächsten 40 Jahre
 365 neue Kernkraftwerke pro Jahr - heute ca. 440 KKW
weltweit !
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 2Peter Burri (SASEG)
Energie Herausforderung – die Dimensionen
Beispiel II
 2010 stieg der Stromverbrauch der Schweiz um 4%
 Das war 50x mehr als die gesamte in der CH
installierte Kapazität an Photovoltaik
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 3
Energie Herausforderung – die Dimensionen
Beispiel III Weltweite Energieversorgung
Energiewachstum weltweit 2002 - 2012
 Energiezuwachs total: + 30 %
 Wachstum erneuerbare Energie ohne Hydro + 390 %
 2012 Anteil erneuerbare Energie ohne Hydro 2.4 %
ABER
 Erneuerbare Energien deckten nur 6 % des gesamten
Energie Zuwachses
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG)
4
Energie Herausforderung – die Dimensionen
Fazit:
1. Wir sind noch sehr weit davon entfernt auch nur den
Zuwachs an Energie erneuerbar zu decken.
2. Kein einzelner Energieträger kann den
Energiebedarf dieses Jahrhunderts liefern!
3. Wir brauchen einen breiten Mix
… und viel höhere Energie Effizienz
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 5
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 6
Themen
 Die Revolution in der Kohlenwasserstoff Geologie
 Gewinnung von unkonventionellen
Kohlenwasserstoffen – Risiken und Lösungen
 Auswirkungen USA
 Auswirkungen weltweit
 Gas und Umwelt / Klima
 Was bedeutet das für uns?
Peter Burri (SASEG)
Die Revolution in der
Kohlenwasserstoff Geologie
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 7Peter Burri (SASEG)
Was sind
Unkonventionelle Kohlenwasserstoffe ?
Vorkommen von Öl und Gas, die mit traditionellen
Fördermethoden nicht wirtschaftlich zu gewinnen sind. z.B.:
Schweres Öl, Teersande, Ölschiefer
Öl und Gas in wenig durchlässigem Gestein,
z. B. dichte Sande oder Muttergestein (Schiefer Gas)
Förderung heute möglich durch neue geologische Konzepte
und bessere Technologie
Unkonventionelle Kohlenwasserstoffe haben die weltweiten
Energievorhersagen in den letzten Jahren total verändert.
Prognosen die mehr als 5 Jahre alt sind, sind heute Makulatur
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 8Peter Burri (SASEG)
Konventionelle und unkonventionelle
Öl- und Gas Exploration
9
source: P. Burri and W. Leu 2012
Nötige Erfolgsfaktoren:
Konventionell 7
Unkonventionell 2-3
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG)
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 10
Öl- und Gas Systeme sind sehr ineffizient
Verlorene Kohlenwasserstoffe sind das Potential der
unkonventionellen Exploration
Courtesy G. Hollmann Eon-Ruhrgas
Percentage of total expelled hydrocarbons trapped in exploitable conventional traps.
Kohlenwasserstoff Systeme
Eine Geschichte von Verlusten
School of Engineering Winterthur 4 Juni
2014 Peter Burri (SASEG) 11
The >95% “lost” hydrocarbons are the big
potential of the unconventional exploration*
P. Burri strongly modified after England 1994
Few %
Commercial Volumes
In conventional traps
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 12
Gewinnung von unkonventionellen
Kohlenwasserstoffen
Risiken und Lösungen
Peter Burri (SASEG)
Öl und Gas Muttergestein (Source Rock)
Quelle: USGS, 2011
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 13Peter Burri (SASEG)
Schiefer Gas Erschliessung
USA 2012
Neue Shale Gas Bohrungen :
 50‘000
Shale Gas
Produktion 2012: 550 Mrd m3
(entspricht 170 x Jahresbedarf CH)
US Shale Gas Produktion:
10x grösser als vor 6 Jahren
Quelle: BGR, 2011
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 14Peter Burri (SASEG)
Fracflüssigkeit
99.5% Wasser und Sand
0.5% Additive
Diskussion zu Fracturing ist meist religiös:
Glaubenssätze ersetzen Fakten
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 15
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 16
Sieht aus wie im Krieg. In den USA sind Bohrungen mit Fracking nichts
Aussergewöhnliches. In der Schweiz lösen solche Szenarien Angst aus.
Kritik an unkonventionellen Ressourcen
 Grundwasser
 Methan Austritte
 Schädliche Additive
 Induzierte Seismizität (Beben)
 Landverbrauch
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 17
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 18
Hydraulic Fracturing
Mythos und Realität
Depth Aquifers Barnett Shale Basin
 1000 m Sedimente
zwischen Fracs und
Grundwasser
Realität: Geringe Vertikale
Ausdehnung der Risse i
“Gasland” Version:
Kein Bezug zur
Wirklichkeit
Micro seismische Kontrolle: genaue Lage
der Fracs im Untergrund
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 19
Schutz des
Grundwassers
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 20
Mehrfache Verrohrung und Zement
trennen Bohrung von Grundwasser
Courtesy Range Resources 2013
Methan: Die “Gasgenerations-maschine”
Marcellus Shale (5x Fläche CH)
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 21
New York
Natürliche Gasaustritte sind weit verbreitet
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 22
Courtesy Terry Engelder
Das medien-wirksame Gas im Film Gasland kommt
aus Kohleflözen und hat nichts mit Fracking zu tun
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 23
Unkonventionelles Gas – die Kritik
Fakten und Massnahmen
Potentiell schädliche Chemikalien/Additive in der Frac- und Bohr
Flüssigkeit
Additive ersetzen durch unbedenkliche Zusätze (z.B. Guar Bohne)
Zusätze sind offen zu legen
UV Bestrahlung statt Bakterizide
Gas Fracs (LPG oder CO2)
Recycling der Flüssigkeiten
24School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG)
Unkonventionelles Gas – die Kritik
Fakten und Massnahmen
Seismizität ausgelöst durch Fracturing
Mikro Seismizität immer vorhanden und gewollt
(Monitoring der Risse)
Aber: kein dokumentierter Fall eines Schadenbebens
durch Fracs in Sedimenten ( 1.5 Mio Frac Jobs in USA,
viele 1000 in Europa)
Gewisses seismisches Risiko bei Re-injektion von Fluiden
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 25
Landbedarf
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 26
Flächenbedarf
 10 000 m2
Untertage:
bis zu 10 km2
Bis zu 30
Bohrungen
pro Lokation
alte Methode Neue Methode
Courtesy Reinhard Jung 2012
Horizontal drilling - Typische Reichweite
von Cluster Bohrungen
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 27
Drilling Cluster
3 km horizontal
Ablenkungen
bis 12 km sind
technisch möglich
Zürich HBhf
Shale Gas Feld mit Cluster Bohrung
Pennsylvania
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 28
Shale Gas Produktion: Best Practice heute
 Keine Verwendung schädlicher Additive. Alle Additive offen gelegt
 Bohr und Frac Flüssigkeit recycled, keine Injektionsbohrungen
 Bohrlokation versiegelt (keine Kontamination des Bodens)
 Kontrolle Frac-Ausdehnung durch Mikroseismik
 Cluster drilling: Drainage von  10 km2 von einer Lokation
 Hoher Standard Produktionsanlagen – keine Methan Lecks
Weltweit keine wissenschaftliche Organisation mit einschlägigem
Knowhow, die ein Verbot von Hydraulic Fracturing befürwortet
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 29
Unkonventionelles Gas: Fazit
Umwelt Probleme bei unkonventionellen Gasfeldern in N-Amerika kommen
vor und sind inakzeptabel.
Fakten
Probleme sind selten (1% von allen Bohrungen)
Technologie (horizontal drilling, fracturing) ist seit vielen Jahrzehnten
weltweit erprobte Routine – auch in Europa
Ursache der Probleme nicht Fracturing sondern schlecht ausgeführte
Bohrungen / schlechtes Operating.
Probleme müssen und können vermieden werden
Es gibt keinen wissenschaftlichen Grund Fracturing zu verbieten
Lösung: Klare Vorschriften, Standards und Kontrolle – nicht Verbote
30School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG)
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 31
Auswirkungen USA
Peter Burri (SASEG)
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
1017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0 0%
BCM/y
6%
11%
17%
23%
Source: CERA, WoodMackenzie
WoodMac 2007
CERA 2007
WoodMac 2010
CERA 2010
% of US gas
demand
Actual imports
Prognosen US Gas Importe (LNG)
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 32Peter Burri (SASEG)
US Gas Produktion: Peak Theorie vs. actual
2010
Source: T. Ahlbrandt 2012
Effect of technology
Unconv. gas
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 33Peter Burri (SASEG)
Auswirkungen in den USA
 USA haben seit 2000 mehr neues Gas entdeckt als
irgendein anderes Land (Reserven + 63%)
 N-Amerika ist Selbstversorger in Gas und wird ab 2015 Gas
exportieren
 Öl: USA brauchen in Zukunft keine Importe aus Mittl. Osten
oder anderen Krisen Regionen
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 34Peter Burri (SASEG)
N-America:
Domestic Oil Production / Demand 2005-25
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 352013
Auswirkungen weltweit
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 36Peter Burri (SASEG)
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 37
Unkonventionelle Kohlenwasserstoffe sind
keine amerikanische Exklusivität
Modified after Halliburton 2009
Source: Economist July 2012
Peter Burri (SASEG)
Wachstum der weltweiten Gas Reserven
- auch Konventionell
Gas Ressourcen reichen 250 -300 Jahre (Verbrauch 2012)
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 38Peter Burri (SASEG) Source: IEA 2011
Modified from T. Ahlbrandt 2012
Peak oder Plateau?
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 39Peter Burri (SASEG)
entspricht nicht den Fakten
wahrscheinlich
Gas und Umwelt / Klima
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 40Peter Burri (SASEG)
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 41
Der am schnellsten wachsende fossile Brennstoff
Beijing, January 2013
Peter Burri (SASEG)
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 42
Beijing: ein “normaler” Wintertag
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 43
Kohle
Strom ist nicht weiss:
Kommt zum grössten Teil aus
Kohle und Kernenergie
IEAPeter Burri (SASEG)
Kohle Verbrauch wächst global
2-3 x so schnell wie Gas
6-8 x so schnell wie Öl
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 44
India
Neue und geplante
Kohlenkraftwerke
Source: M. Häring /
coalswarm.org
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 45
CO2 Emissionen weltweit
CH ca 45 Mio t/J
Gas und Umwelt
Gas hat in einigen Ländern Europas einen schlechten Namen
Aber:
• Erdgas ist der sauberste fossile Brennstoff
Beim Verbrennen wird CO2 und Wasser produziert
• Transport und Stromerzeugung sind verantwortlich für 75%
der globalen CO2 Emissionen
• Substitution durch Gas (inkl. Biogas) ist in diesen Bereichen
leicht machbar
o Kohlenkraftwerke können in wenigen Jahren ersetzt
werden
o Transport: Lastwagen und Taxis als Zielgruppe
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 46Peter Burri (SASEG)
Verkehrsclub der Schweiz Umweltranking
2013
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 47
Gas Fahrzeug
Die mit Abstand umweltfreundlichsten Fahrzeuge haben Gasantrieb
Gas Mix Schweiz: 80% Erdgas, 20% Biogas
Gas Produktion in Europa und Umwelt
Gas ist essentiell für Energieversorgung Europas (heute 25%).
Es macht umweltpolitisch Sinn so viel Gas wie möglich in Europa
zu produzieren:
Beste Sicherheits- und Umweltstandards (wir kontrollieren!)
Kurze Transport Wege (nicht 4000 km von Sibirien oder
Algerien): weniger Energieverlust, weniger CO2 Emissionen
Stark reduziertes Risiko von Methanlecks
Keine Abhängigkeit / Erpressbarkeit
Aus Umweltgründen sollte man auf einheimischer Gas
Produktion bestehen
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 48
Was bedeutet das für uns ?
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 49
Globale Gas Schwemme
Gute oder schlechte Nachricht für die Umwelt ?
Sehr grosse weltweite Gasressource sind eine Realität.
 Gas Potential deckt heutigen Bedarf für min. 250-300 Jahre
 Auch Europa hat ein grosses Potential
Zwei mögliche Reaktionen:
 Ablehnen und verbieten
 Aus der Situation das Beste machen: Gas ersetzt Kohle und
teilweise Öl. Bringt mittelfristig die weitaus grösste Reduktion von
CO2
 Umwelt- und Luftqualität ist mehr als nur CO2 !
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 50Peter Burri (SASEG)
 Welt Energiebedarf: Verdoppelung in 50 Jahren (falls Wachstum halbiert)
 Best Case : Erneuerbare Energie deckt den Zuwachs.
Aber: Die andere Hälfte muss auch gedeckt werden (Nuklear oder Fossil)
 Wenn fossile Energie, dann die sauberste: Gas. (Öl als Rohstoff bewaren).
 Optimale Kombination mit Biogas
 Die sehr grossen Gasressourcen sind eine Chance für die Umwelt.
 Saubere, sichere Produktion von unkonv. Gas ist möglich + wirtschaftlich
 Die ökologisch sinnvollste Energie Versorgung für dieses Jahrhundert ist
eine Kombination von erneuerbaren Energien UND Gas
Die Alternative dazu heisst KOHLE - mit allen Konsequenzen
51
Ausblick: Energieversorgung im 21. Jahrhundert
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG)
School of Engineering
Winterthur 4 Juni 2014 52
…und ein Blick auf den grössten Beitrag zur Energieversorgung:
ABSCHALTEN
Peter Burri (SASEG)
Danke für Ihr Interesse
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 53
Sind Sie interessiert an Geowissenschaften und Energiefragen ?
Wir freuen uns auf Ihre Mitgliedschaft bei der
Schweizerischen Vereinigung von Energie-Geowissenschaftern
SASEG
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 54
Back up
55
Average annual Gas Price in $ per Million Btu
Average Importprice
Germany
European Spot Price Index
Fukushima
2011
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG)
Porosität in Gas Schiefer: Micro- bis Nano-meter
generiert bei der Maturation von Kerogen (bis 20% Por)
School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 56
90
95
100
105
110
115
120
2002 2004 2006 2008 2010 2012
Industrielle Produktion USA zu Euro Zone
(Manufacturing Production Index)
US
Euro zone
Source: Les Echos - Economie, 29 April 2013
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Unkonventionelles Gas - Auswirkungen auf Energieversorgung Umwelt

  • 1. Unkonventionelles Gas Auswirkungen auf Energieversorgung und Umwelt Peter Burri SASEG Swiss Association of Energy Geoscientists Winterthur, 4. Juni 2014 School of Engineering und Stadtwerk Winterthur School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 1Peter Burri (SASEG)
  • 2. Energie Herausforderung – die Dimensionen Beispiel I  Der weltweite Energiebedarf wird sich in den nächsten 40-50 Jahren verdoppeln (Bedingung: Halbierung des Wachstums)  Würde die gesamte Energie dann nur mit Kernenergie erzeugt, bräuchte es ein neues 1 GW Kernkraftwerk täglich für die nächsten 40 Jahre  365 neue Kernkraftwerke pro Jahr - heute ca. 440 KKW weltweit ! School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 2Peter Burri (SASEG)
  • 3. Energie Herausforderung – die Dimensionen Beispiel II  2010 stieg der Stromverbrauch der Schweiz um 4%  Das war 50x mehr als die gesamte in der CH installierte Kapazität an Photovoltaik School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 3
  • 4. Energie Herausforderung – die Dimensionen Beispiel III Weltweite Energieversorgung Energiewachstum weltweit 2002 - 2012  Energiezuwachs total: + 30 %  Wachstum erneuerbare Energie ohne Hydro + 390 %  2012 Anteil erneuerbare Energie ohne Hydro 2.4 % ABER  Erneuerbare Energien deckten nur 6 % des gesamten Energie Zuwachses School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 4
  • 5. Energie Herausforderung – die Dimensionen Fazit: 1. Wir sind noch sehr weit davon entfernt auch nur den Zuwachs an Energie erneuerbar zu decken. 2. Kein einzelner Energieträger kann den Energiebedarf dieses Jahrhunderts liefern! 3. Wir brauchen einen breiten Mix … und viel höhere Energie Effizienz School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 5
  • 6. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 6 Themen  Die Revolution in der Kohlenwasserstoff Geologie  Gewinnung von unkonventionellen Kohlenwasserstoffen – Risiken und Lösungen  Auswirkungen USA  Auswirkungen weltweit  Gas und Umwelt / Klima  Was bedeutet das für uns? Peter Burri (SASEG)
  • 7. Die Revolution in der Kohlenwasserstoff Geologie School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 7Peter Burri (SASEG)
  • 8. Was sind Unkonventionelle Kohlenwasserstoffe ? Vorkommen von Öl und Gas, die mit traditionellen Fördermethoden nicht wirtschaftlich zu gewinnen sind. z.B.: Schweres Öl, Teersande, Ölschiefer Öl und Gas in wenig durchlässigem Gestein, z. B. dichte Sande oder Muttergestein (Schiefer Gas) Förderung heute möglich durch neue geologische Konzepte und bessere Technologie Unkonventionelle Kohlenwasserstoffe haben die weltweiten Energievorhersagen in den letzten Jahren total verändert. Prognosen die mehr als 5 Jahre alt sind, sind heute Makulatur School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 8Peter Burri (SASEG)
  • 9. Konventionelle und unkonventionelle Öl- und Gas Exploration 9 source: P. Burri and W. Leu 2012 Nötige Erfolgsfaktoren: Konventionell 7 Unkonventionell 2-3 School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG)
  • 10. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 10 Öl- und Gas Systeme sind sehr ineffizient Verlorene Kohlenwasserstoffe sind das Potential der unkonventionellen Exploration Courtesy G. Hollmann Eon-Ruhrgas Percentage of total expelled hydrocarbons trapped in exploitable conventional traps.
  • 11. Kohlenwasserstoff Systeme Eine Geschichte von Verlusten School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 11 The >95% “lost” hydrocarbons are the big potential of the unconventional exploration* P. Burri strongly modified after England 1994 Few % Commercial Volumes In conventional traps
  • 12. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 12 Gewinnung von unkonventionellen Kohlenwasserstoffen Risiken und Lösungen Peter Burri (SASEG)
  • 13. Öl und Gas Muttergestein (Source Rock) Quelle: USGS, 2011 School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 13Peter Burri (SASEG)
  • 14. Schiefer Gas Erschliessung USA 2012 Neue Shale Gas Bohrungen : 50‘000 Shale Gas Produktion 2012: 550 Mrd m3 (entspricht 170 x Jahresbedarf CH) US Shale Gas Produktion: 10x grösser als vor 6 Jahren Quelle: BGR, 2011 School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 14Peter Burri (SASEG) Fracflüssigkeit 99.5% Wasser und Sand 0.5% Additive
  • 15. Diskussion zu Fracturing ist meist religiös: Glaubenssätze ersetzen Fakten School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 15
  • 16. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 16 Sieht aus wie im Krieg. In den USA sind Bohrungen mit Fracking nichts Aussergewöhnliches. In der Schweiz lösen solche Szenarien Angst aus.
  • 17. Kritik an unkonventionellen Ressourcen  Grundwasser  Methan Austritte  Schädliche Additive  Induzierte Seismizität (Beben)  Landverbrauch School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 17
  • 18. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 18 Hydraulic Fracturing Mythos und Realität Depth Aquifers Barnett Shale Basin 1000 m Sedimente zwischen Fracs und Grundwasser Realität: Geringe Vertikale Ausdehnung der Risse i “Gasland” Version: Kein Bezug zur Wirklichkeit
  • 19. Micro seismische Kontrolle: genaue Lage der Fracs im Untergrund School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 19
  • 20. Schutz des Grundwassers School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 20 Mehrfache Verrohrung und Zement trennen Bohrung von Grundwasser Courtesy Range Resources 2013
  • 21. Methan: Die “Gasgenerations-maschine” Marcellus Shale (5x Fläche CH) School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 21 New York
  • 22. Natürliche Gasaustritte sind weit verbreitet School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 22 Courtesy Terry Engelder
  • 23. Das medien-wirksame Gas im Film Gasland kommt aus Kohleflözen und hat nichts mit Fracking zu tun School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 23
  • 24. Unkonventionelles Gas – die Kritik Fakten und Massnahmen Potentiell schädliche Chemikalien/Additive in der Frac- und Bohr Flüssigkeit Additive ersetzen durch unbedenkliche Zusätze (z.B. Guar Bohne) Zusätze sind offen zu legen UV Bestrahlung statt Bakterizide Gas Fracs (LPG oder CO2) Recycling der Flüssigkeiten 24School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG)
  • 25. Unkonventionelles Gas – die Kritik Fakten und Massnahmen Seismizität ausgelöst durch Fracturing Mikro Seismizität immer vorhanden und gewollt (Monitoring der Risse) Aber: kein dokumentierter Fall eines Schadenbebens durch Fracs in Sedimenten ( 1.5 Mio Frac Jobs in USA, viele 1000 in Europa) Gewisses seismisches Risiko bei Re-injektion von Fluiden School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 25
  • 26. Landbedarf School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 26 Flächenbedarf 10 000 m2 Untertage: bis zu 10 km2 Bis zu 30 Bohrungen pro Lokation alte Methode Neue Methode Courtesy Reinhard Jung 2012
  • 27. Horizontal drilling - Typische Reichweite von Cluster Bohrungen School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 27 Drilling Cluster 3 km horizontal Ablenkungen bis 12 km sind technisch möglich Zürich HBhf
  • 28. Shale Gas Feld mit Cluster Bohrung Pennsylvania School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 28
  • 29. Shale Gas Produktion: Best Practice heute  Keine Verwendung schädlicher Additive. Alle Additive offen gelegt  Bohr und Frac Flüssigkeit recycled, keine Injektionsbohrungen  Bohrlokation versiegelt (keine Kontamination des Bodens)  Kontrolle Frac-Ausdehnung durch Mikroseismik  Cluster drilling: Drainage von 10 km2 von einer Lokation  Hoher Standard Produktionsanlagen – keine Methan Lecks Weltweit keine wissenschaftliche Organisation mit einschlägigem Knowhow, die ein Verbot von Hydraulic Fracturing befürwortet School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 29
  • 30. Unkonventionelles Gas: Fazit Umwelt Probleme bei unkonventionellen Gasfeldern in N-Amerika kommen vor und sind inakzeptabel. Fakten Probleme sind selten (1% von allen Bohrungen) Technologie (horizontal drilling, fracturing) ist seit vielen Jahrzehnten weltweit erprobte Routine – auch in Europa Ursache der Probleme nicht Fracturing sondern schlecht ausgeführte Bohrungen / schlechtes Operating. Probleme müssen und können vermieden werden Es gibt keinen wissenschaftlichen Grund Fracturing zu verbieten Lösung: Klare Vorschriften, Standards und Kontrolle – nicht Verbote 30School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG)
  • 31. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 31 Auswirkungen USA Peter Burri (SASEG)
  • 32. 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 1017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0% BCM/y 6% 11% 17% 23% Source: CERA, WoodMackenzie WoodMac 2007 CERA 2007 WoodMac 2010 CERA 2010 % of US gas demand Actual imports Prognosen US Gas Importe (LNG) School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 32Peter Burri (SASEG)
  • 33. US Gas Produktion: Peak Theorie vs. actual 2010 Source: T. Ahlbrandt 2012 Effect of technology Unconv. gas School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 33Peter Burri (SASEG)
  • 34. Auswirkungen in den USA  USA haben seit 2000 mehr neues Gas entdeckt als irgendein anderes Land (Reserven + 63%)  N-Amerika ist Selbstversorger in Gas und wird ab 2015 Gas exportieren  Öl: USA brauchen in Zukunft keine Importe aus Mittl. Osten oder anderen Krisen Regionen School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 34Peter Burri (SASEG)
  • 35. N-America: Domestic Oil Production / Demand 2005-25 School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 352013
  • 36. Auswirkungen weltweit School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 36Peter Burri (SASEG)
  • 37. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 37 Unkonventionelle Kohlenwasserstoffe sind keine amerikanische Exklusivität Modified after Halliburton 2009 Source: Economist July 2012 Peter Burri (SASEG)
  • 38. Wachstum der weltweiten Gas Reserven - auch Konventionell Gas Ressourcen reichen 250 -300 Jahre (Verbrauch 2012) School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 38Peter Burri (SASEG) Source: IEA 2011
  • 39. Modified from T. Ahlbrandt 2012 Peak oder Plateau? School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 39Peter Burri (SASEG) entspricht nicht den Fakten wahrscheinlich
  • 40. Gas und Umwelt / Klima School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 40Peter Burri (SASEG)
  • 41. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 41 Der am schnellsten wachsende fossile Brennstoff Beijing, January 2013 Peter Burri (SASEG)
  • 42. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 42 Beijing: ein “normaler” Wintertag
  • 43. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 43 Kohle Strom ist nicht weiss: Kommt zum grössten Teil aus Kohle und Kernenergie IEAPeter Burri (SASEG) Kohle Verbrauch wächst global 2-3 x so schnell wie Gas 6-8 x so schnell wie Öl
  • 44. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 44 India Neue und geplante Kohlenkraftwerke Source: M. Häring / coalswarm.org
  • 45. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 45 CO2 Emissionen weltweit CH ca 45 Mio t/J
  • 46. Gas und Umwelt Gas hat in einigen Ländern Europas einen schlechten Namen Aber: • Erdgas ist der sauberste fossile Brennstoff Beim Verbrennen wird CO2 und Wasser produziert • Transport und Stromerzeugung sind verantwortlich für 75% der globalen CO2 Emissionen • Substitution durch Gas (inkl. Biogas) ist in diesen Bereichen leicht machbar o Kohlenkraftwerke können in wenigen Jahren ersetzt werden o Transport: Lastwagen und Taxis als Zielgruppe School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 46Peter Burri (SASEG)
  • 47. Verkehrsclub der Schweiz Umweltranking 2013 School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 47 Gas Fahrzeug Die mit Abstand umweltfreundlichsten Fahrzeuge haben Gasantrieb Gas Mix Schweiz: 80% Erdgas, 20% Biogas
  • 48. Gas Produktion in Europa und Umwelt Gas ist essentiell für Energieversorgung Europas (heute 25%). Es macht umweltpolitisch Sinn so viel Gas wie möglich in Europa zu produzieren: Beste Sicherheits- und Umweltstandards (wir kontrollieren!) Kurze Transport Wege (nicht 4000 km von Sibirien oder Algerien): weniger Energieverlust, weniger CO2 Emissionen Stark reduziertes Risiko von Methanlecks Keine Abhängigkeit / Erpressbarkeit Aus Umweltgründen sollte man auf einheimischer Gas Produktion bestehen School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 48
  • 49. Was bedeutet das für uns ? School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 49
  • 50. Globale Gas Schwemme Gute oder schlechte Nachricht für die Umwelt ? Sehr grosse weltweite Gasressource sind eine Realität.  Gas Potential deckt heutigen Bedarf für min. 250-300 Jahre  Auch Europa hat ein grosses Potential Zwei mögliche Reaktionen:  Ablehnen und verbieten  Aus der Situation das Beste machen: Gas ersetzt Kohle und teilweise Öl. Bringt mittelfristig die weitaus grösste Reduktion von CO2  Umwelt- und Luftqualität ist mehr als nur CO2 ! School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 50Peter Burri (SASEG)
  • 51.  Welt Energiebedarf: Verdoppelung in 50 Jahren (falls Wachstum halbiert)  Best Case : Erneuerbare Energie deckt den Zuwachs. Aber: Die andere Hälfte muss auch gedeckt werden (Nuklear oder Fossil)  Wenn fossile Energie, dann die sauberste: Gas. (Öl als Rohstoff bewaren).  Optimale Kombination mit Biogas  Die sehr grossen Gasressourcen sind eine Chance für die Umwelt.  Saubere, sichere Produktion von unkonv. Gas ist möglich + wirtschaftlich  Die ökologisch sinnvollste Energie Versorgung für dieses Jahrhundert ist eine Kombination von erneuerbaren Energien UND Gas Die Alternative dazu heisst KOHLE - mit allen Konsequenzen 51 Ausblick: Energieversorgung im 21. Jahrhundert School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG)
  • 52. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 52 …und ein Blick auf den grössten Beitrag zur Energieversorgung: ABSCHALTEN Peter Burri (SASEG) Danke für Ihr Interesse
  • 53. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 53 Sind Sie interessiert an Geowissenschaften und Energiefragen ? Wir freuen uns auf Ihre Mitgliedschaft bei der Schweizerischen Vereinigung von Energie-Geowissenschaftern SASEG
  • 54. School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 54 Back up
  • 55. 55 Average annual Gas Price in $ per Million Btu Average Importprice Germany European Spot Price Index Fukushima 2011 School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG)
  • 56. Porosität in Gas Schiefer: Micro- bis Nano-meter generiert bei der Maturation von Kerogen (bis 20% Por) School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 56
  • 57. 90 95 100 105 110 115 120 2002 2004 2006 2008 2010 2012 Industrielle Produktion USA zu Euro Zone (Manufacturing Production Index) US Euro zone Source: Les Echos - Economie, 29 April 2013 School of Engineering Winterthur 4 Juni 2014 Peter Burri (SASEG) 57