Sehr sehr sehr selten: Erdbeben beim Fracking

Fracking ist böse. Das wissen wir seit dem Film Gasland, von unzähligen Kampagnen. Wir haben hunderttausendfach dagegen unterschrieben und petitiert (mich eingeschlossen). Die angebohrten Schichten liegen zwar meist unter mehreren Kilomter Gestein, aber ja natürlich: Die in die Tiefe gepumpte Mischung aus viel Wasser mit den zugesetzten gefährlichen Chemikalien kann durch irgendwelche Wege auch ins Grundwasser gelangen. Kann gelangen. Der Nachweis erfordert ziemlich viel Detektivarbeit, was ein aktueller Fall aus Pennsylvania zeigt.

Es erscheint ebenso plausibel, dass beim Hydraulic Fracturing (wofür Fracking steht) auch Erdbeben entstehen. Immerhin wird das Schiefergestein durch den puren Druck aufgesprengt, mit dem die Frackflüssigkeit in die Tiefe gelangt. So plausibel das klingt, glaubt man auch andere Aussagen schnell (oder retweetet sie tausendfach):

Nicht so schnell

Nur um das klarzustellen: Worauf Greenpeace dort hinweist, ist eine extrem ernste Entwicklung. Im US-Bundesstaat Oklahoma gibt es derzeit einen regelrechten Bebenschwarm. Zwischen 2008 und 2013 gab es dort wöchentlich 15 spürbare Erdbeben größer als Magnitude drei. Ein Beben nahe dem Dörfchen Prague war mit 5,7 sogar im Bereich wirklicher Zerstörungen, und das nicht weit von der Großstadt Oklahoma City entfernt. Und das in einem Bundesstaat, der vor 2004 zu den seismischen ruhigsten Gegenden der USA zählte. Heute gibt es dort streckenweise mehr Erdbeben als in Kalifornien (!).

Allerdings geht es gar nicht direkt ums Fracking. Es geht um die immensen Mengen Abwasser, die dabei entstehen. Das ist eine Mischung aus Salzwasser (also sehr tiefem Grundwasser), das beim Fracking verdrängt wird – mit einem Anteil der gefürchteten Frackingflüssigkeit. In den gesamten USA müssen laut Umweltbehörd EPA pro Jahr 2,8 Milliarden Kubikmeter davon entsorgt werden. Das ist die Wassermenge des Zürichsees. Ein Zürichsee-Ladung Salzwasser, die jedes Jahr irgendwo hin muss. Es ist zu salzig, um in Flüsse eingeleitet werden und es ist zu viel, es industriell zu reinigen.

Nun gingen in Oklahoma 2004 mehrere Hochgeschwindigkeitsbrunnen in Betrieb, sogenannte waste water disposal wells. Das Wasser wird in einen tiefen Aquifer (Grundwasserleiter) geleitet, wo prinzipiell sehr viel Platz ist. Das vorhandene Wasser dort unten wird etwas zusammengeschoben, es ist sicher verwahrt, es kann kaum etwas passieren. Tatsächlich ist das Verfahren weltweit gebräuchlich. Im Werragebiet in Hessen wird seit Jahrzehnten Abwasser aus dem Laugungsbergbau nach Kalisalzen in die Tiefe geleitet. Ohne, dass damit Erdbeben in Verbindung gebracht wurden. Und in den USA (wo seit gut 15 Jahren das viele Fracking-Abwasser anfällt) gibt es rund 144.000 solcher Entsorgungsbrunnen. Fast keiner von denen ist für spürbare Erdbeben bekannt.

In Oklahoma ging irgendetwas schief. Oder die Geologie ist (trotz vermeintlicher Stabilität) besonders anfällig. Jedenfalls zeigte Katie Keranen von der Cornell University im letzten Sommer mithilfe ziemlich aufwendiger Modellrechnungen, dass der Bebenschwarm von Oklahoma mit dem in der Tiefe verpressten Abwasser zusammenhängt [1] (siehe auch). Zusätzlich alarmierend: Im Laufe des Jahres 2014 wiederholt sich eine ähnliche Entwicklung im Nachbarstaat Kansas, wo ebenso Abwasser verpresst wird.

Und wirklich nicht beim Fracking?

Beim Fracking selbst muss man sich wirklich anstrengen, irgendwelche Hinweise zu finden. Im englischen Blackpool gab es 2011 ein Beben der Stärke 2,3 nach Frackoperationen. Letztes Jahr beschrieben US-Forscher schwache Erschütterungen in Ohio, während in der Gegend gefrackt wurde [2]. Die allermeisten seien extrem schwach und nicht spürbar gewesen. Nur eines steche hervor, mit Magnitude drei, „vermutlich das stärkste Erdbeben, das in den USA durch Fracking induziert wurde.“ Nicht wirklich beeindruckend.

Zur Erinnerung: In Oklahoma bebt die Erde jede Woche so stark. Bewohner des Ruhrgebiets erleben so etwas mehrmals im Jahr – durch einfallende Kohlestollen. Im 20. Jahrhundert gab es Unmengen spürbare Erschütterungen, ausgelöst von den Wassermengen großer Stauseen. – Nein: Das einzelne spürbare Ohio-Beben erscheint kaum als Grund, die Methode Fracking deshalb an den Pranger zu stellen. Sondern eher die damit verbundene Art, Abwasser loszuwerden.

Dazu könnte man die konventionelle Gasförderung an den Pranger stellen: Denn dabei bebt es deutlich häufiger als direkt beim Fracking. Und zwar erst nach der eigentlichen Förderung, wenn sich das entleerte Gasreservoir setzt. Das Erdbeben im niedersächsischen Rotenburg (Magnitude 4,0) wäre so ein Beispiel. Oder das größte Gasfeld Europas im niederländischen Groningen, wo ebenso seit den 1960er Jahren konventionell Erdgas gefördert wird – und wo es heute auch immer wieder wackelt. Nur blöd: Erdgas ist (nicht nur in den Niederlanden) Garant des Wohlstands.

Quellen

[1] Keranen et al.: Sharp increase in central Oklahoma seismicity since 2008 induced by massive wastewater injection, Science (2014)

[2] Skoumal et al.: Earthquakes Induced by Hydraulic Fracturing in Poland Township, Ohio, Bulletin of the Seismological Society of America (2015)

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www.pikarl.de

Karl Urban wäre gern zu den Sternen geflogen. Stattdessen gründete er 2001 das Weltraumportal Raumfahrer.net und fühlt sich im Netz seitdem sehr wohl. Er studierte Geowissenschaften und schreibt für Online-, Hörfunk- und Print-Publikationen. Nebenbei podcastet und bloggt er.

Kommentare Schreibe einen Kommentar

    • Die Geothermie ist auch so ein Beispiel, die diesen Artikel gesprengt hätte. Dort wird ja mit ähnlicher Technik auch gelegentlich das Gestein aufgesprengt (die Ingenieure nennen das zur Sicherheit nicht Fracking, sondern hydraulische Stimulation). Dass es dabei bebt, liegt am spröden Gestein (meist Granit oder Sandstein). Die für Erdgas gefrackten Schiefergesteine sind viel weicher. Ich denke, dass ist der eigentliche Grund, warum es da so wenig Beben gibt.

  1. In Basel haben die wohl auch unter Spannung stehendes Gestein angepiekt. Wenn man da mit Gewalt Schmiermittel (Wasser) injiziert, dann flutscht es eben ganz gut. Vermutlich ist denen in Oklahoma ganz ähnliches widerfahren. Eigentlich kann es immer auch zu Beben kommen, wenn man etwas verpresst, oder etwas aus dem Boden holt. Da reicht schon Grundwasserförderung https://scilogs.spektrum.de/mente-et-malleo/kann-fracking-erdbeben-verursachen/

    apropos Gasland. Ich dachte, die Geschichte mit dem brennenden Wasser sei langsam gegessen…?

  2. Das Verpressen von Salzwasser im Kalibergbau ist ein schlechtes Beispiel! Die große Masse der seit Jahrzehnten verpressten Wässer hatte bereits in den 50er Jahren zu Salzwasseraustritten an der Oberfläche geführt, so dass auf der DDR-Seite des Werra-Kalirevieres (Fortsetzung des hessischen Revieres) ständig nach Alternativen gesucht werden musste und auf eine Einleitung in die Werra nicht verzichtet werden konnte. Diese Praxis wird mit Einschränkungen auch heute noch von K&S fortgesetzt.
    Daneben ist das Revier von seismischer Aktivität geprägt. Der Zusammenhang von Gebirgsschlägen bzw. deren Stärke mit den verpressten Wässern wurde bei jedem Ereignis untersucht und kann nicht ausgeschlossen werden.

    • Wieso ist die Werra ein schlechtes Beispiel? Schlecht im Sinne der Umweltverträglichkeit vielleicht – wobei ja schon die Frage ist, ob es besser ist zu verpressen oder in die Werra einzuleiten. Bei den Erdbeben gibt es aber tatsächlich (wie beim Fracking) bis heute keinen Beweis, dass ein Zusammenhang zu den Beben existiert.

      Und apropos Gebirgsschläge: Beim Gebirgsschlag von Völkershausen 1989 stürzte in einer Grube auf DDR-Seite großflächig ein Stollen ein und löste ein Beben der Stärke 5,6 aus. Obwohl der zeitliche Zusammenhang offenkundig war, beschuldigte die DDR-Führung die Verpressarbeiter im hessischen Werra-Gebiet, das Beben ausgelöst zu haben.

      https://de.wikipedia.org/wiki/Gebirgsschlag_V%C3%B6lkershausen

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