Benutzer:Christian b219/Fracking

Entzündliches Erdgas im Trinkwasser

In den letzten Jahren ist speziell in den USA das Thema der möglichen Verunreinigung von Grundwasser durch Methan infolge von Hydraulic Fracturing kontrovers diskutiert worden. Der im Jahr 2010 von Josh Fox gedrehte und vielfach ausgezeichnete Dokumentarfilm Gasland widmet sich ausführlich der Thematik. Gezeigt wird unter anderem, dass die Konzentration des Gases in Wasserleitungen so hoch sein kann, dass sich das Wasser aus dem Wasserhahn mit einem Feuerzeug entzünden lässt. Genauer betrachtet lässt sich dabei nicht das Wasser bzw. Gas-in-Wasser-Gemisch selbst entzünden, sondern das Gas, das nach dem Austritt des Wassers aus dem Wasserhahn freigesetzt wird und sich als Gas-Raumluft-Gemisch entzündet. Die Zündquelle muss wie beim Gasleck einer Rohrleitung nicht unbedingt ein Feuerzeug sein: Ein Funken (z. B. aus einem Elektromotor) oder eine brennende Zigarette genügen schon für eine Explosion.

Während Josh Fox in seinem Film Gasland Hydraulic Fracturing als Ursache für das gelöste Methan im Trinkwasser anführt, wird dies von den beteiligten Firmen bestritten. Aus Anlass der Premiere von Gasland veröffentlichte das Umweltministerium von Colorado deshalb eine vierseitige Erklärung, in der die Ermittlungen in den aus Colorado geschilderten Fällen zusammengefasst werden. Demzufolge wurde im Rahmen der Untersuchungen festgestellt, dass Hydraulic Fracturing nur bei einem der drei Fälle die Ursache für die Verunreinigung ist, da es sich bei den anderen beiden Fällen um Gas aus Kohleflözen handelt die nicht vom Fracking betroffen wären. Als Reaktion hierauf holte Fox Rat vom Strukturgeologen Dr. Anthony Ingraffea ein, der ihm bestätigte dass es auch in diesen Kohleflözen durch das Fracking zu Rissen kommen kann und somit Gas freigesetzt wird.

2011 untersuchten Wissenschaftler der Duke University in North Carolina das Trinkwasser von 60 Hausbrunnen in der Umgebung von Schiefergasbohrungen. 13 von 26 Trinkwasserbrunnen in einem Umkreis von einem Kilometer der Bohrungen waren so stark mit Methan angereichert, dass sie über den geltenden staatlichen Grenzwerten lagen. Von 34 Brunnen, die weiter entfernt lagen, überschritt nur einer diese Grenzwerte.

Laut den Wissenschaftlern gibt es für die erhöhten Werte drei mögliche Quellen, sollte Fracturing die Ursache sein:

• ein Gasaustritt durch undichte Bohrungsverrohrung und Bohrungszementierung,
• der Transport durch Tiefenwasserströme oder
• die Wanderung von Erdgas aus der Lagerstätte durch während des Fracturings erzeugte Risse.

Die Studienautoren schließen einen Zusammenhang mit Fracturing also nicht aus; sollte dies der Fall sein, so nehme man an, dass die wahrscheinlichste Ursache hierfür undichte Verrohrung und Zementierung während der Bohrungen sein könnte. Die Verrohrung und Zementierung von Bohrungen ist dabei unabhängig davon, ob im Zuge der Gasbohrung Hydraulic Fracturing eingesetzt wurde oder nicht und außerdem stark von den im jeweiligen Staat geltenden Umweltgesetzen abhängig, so dass solche Effekte prinzipiell auch bei konventionellen Öl-oder Gasbohrungen möglich sind.

Während die genannte Studie wie oben beschrieben Methan im Trinkwasser feststellen konnte, wurden bei keiner der Proben Spuren der beim Hydraulic Fracturing verwendeten Chemikalien gefunden. Dies könnte darauf hinweisen, dass das Methangas nicht aus Fracturing-Quellen stammt. Möglich ist aber auch, dass die Gefahrstoffe bei der Wasseraufbereitung oder beim Durchfließen von „filternden“ Gesteinsschichten abgetrennt wurden. Sollten nicht größere Mengen als Probe für die Untersuchungen eingedampft worden sein, käme schließlich auch die Möglichkeit in Betracht, dass die Nachweisgrenzen allein durch die starke Verdünnung im Grundwasser nicht erreicht wurden.

Die Brandgefahr, die von dem im Leitungswasser vorliegenden Methan ausgeht, ist unterschiedlich. Der Grund hierfür ist, dass die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten inner- und außerhalb von Trinkwasserleitungen vom jeweils umgebenden Druck abhängig ist. Insbesondere Alkane sind in Wasser kaum löslich, hierzu gehört auch das hauptsächlich im Erdgas vorkommende Methan. Dieses Gas liegt während des Transportvorgangs daher nur zum Teil (durch den Druck in den Leitungen) gelöst vor, ein anderer Teil wird als ungelöste Gasblasen (also eine Art Schaum) vom Wasser mitgetragen. Gasblasen in Rohrleitungen werden, sofern sie keinen Kontakt mit Sauerstoff haben und mangels Zündquellen (sie benötigen zur Explosion Aktivierungsenergie) als nicht explosiv angesehen. Nach bzw. während des Abzapfens von Trinkwasser und dem anschließenden Stehenlassen desselben unter atmosphärischem Druck gasen sie – ebenso beim Kochen in Wasser – jedoch aus, was in Anwesenheit von entsprechenden Zündquellen, z. B. Gasherde o. ä., zumindest eine kleinere Stichflamme erzeugen kann.

Die möglichen gesundheitlichen Folgen durch Konsum von mit Erdgas kontaminiertem Trinkwasser sind bislang kaum untersucht. In Erdgasen liegen jedoch häufig Verbindungen wie Schwefelwasserstoff und Quecksilberdämpfe vor; aufgrund des geringen Geruchsschwellenwertes des Schwefelwasserstoffs würde damit kontaminiertes Trinkwasser vom Konsumenten (und von der die Trinkwasserqualität überwachenden Behörde) kaum als Trinkwasser akzeptiert werden.

Natürliche Gasvorkommen in oberflächennahen Grundwasserschichten sind jedoch ebenfalls seit langem bekannt. Sie bildeten häufig den Grundstein für die erste Nutzung von Erdgas, lange bevor Tiefbohrungen technisch möglich waren. Ein Beispiel dafür sind die oberflächennahen Gasfunde in den Brunnen der Stadt Wels in Österreich, wo insgesamt vom Ende des 19. Jahrhunderts bis 1946 rund 150 flache, teils von Hand gebohrte Gasbrunnen erstellt wurden, nachdem man zunächst lediglich das Grundwasser für Trinkwasserversorgung erschließen wollte, dann aber das darin gelöste Methan zur eigenen Energieversorgung und für Heizzwecke nutzte. Auch heute existiert dort noch ein betriebsfähiger Gasbrunnen im Garten der "Kaiserkrone" nahe am Bahnhof.