Das Feuer aus der Tiefe

Erdgas aus Methanhydratvorkommen

02.04.2015 Fracken war gestern. Auf der Suche nach neuen Erschließungsmöglichkeiten für Erdgas finden Wissenschaft und Petro­unternehmen gemeinsam immer erstaunlichere Lösungen: Statt Wasser (und jede Menge Chemikalien) in das Erdreich zu pumpen, ist das kühle Nass nun selbst als Lagerstätte ausgemacht.

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April 2015

Bild: © Andreas Hilger – Fotolia.com

Das bis Ende September 2017 laufende Projekt Sugar III (Submarine Gashydrat-Ressourcen), eine Kooperation zwischen Fraunhofer Umsicht und rund 20 weiteren Verbundpartnern und gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie sowie Bildung und Forschung, hat das Ziel, marine Methanhydratvorkommen mit sich noch in der Entwicklung befindlichen Technologien erschließbar zu machen. Dabei standen bisher die Exploration von Gashydratvorkommen sowie die Charakterisierung des Förderprozesses im Mittelpunkt.

Effektiv heißt nicht effizient
Denn umso spektakulärer das Fördervorhaben, umso teurer ist es zumeist auch. Das spüren die US-amerikanischen Fracking-Unternehmen, seit die Öl- und Gaspreise aufgrund der weltweiten Wirtschaftskrise eine Abwärtsspirale begannen. Viele mussten bereits die Tore schließen,  da sie nicht mehr kostendeckend arbeiten konnten; Großprojekte der Öl-Multis liegen entweder auf Eis oder wurden direkt begraben. Fakt ist aber gleichzeitig: Über kurz oder lang wird sich die Wirtschaft erholen. Und ob es sich nun um konventionelle oder unkonventionelle Lagerstätten handelt, sie alle teilen dasselbe Schicksal: Sie sind endlich. Weshalb die Wirtschaft davon abhängig ist, dass Petrounternehmen ständig neue Ressourcenquellen finden und erschließen. Frei nach dem Motto „Auf zu neuen Ufern“ – wobei die Richtung hier genau genommen das genaue Gegenteil ist – erstellten die Forscher darum nun Fallbeispiele für ein konkretes Vorkommen im Schwarzen Meer, in denen die gesamte Verwertungskette untersuchten: Angefangen beim Aufspüren und Charakterisieren neuer Vorkommen bis hin zum Verwerten des aus der Tiefe gewonnenen Methans. Die hierdurch erhaltenen „Best Practises“ sollen es den Unternehmen dann ermöglichen, Erdgas aus Methanhydraten gewinnen zu können und gleichzeitig in anderen Industrieprozessen entstandenes CO2 verpressen zu können. Damit soll das Förderverfahren künftig nicht nur wirtschaftlich, sondern auch ein nachhaltiges Image erhalten.

Von der Theorie in die Praxis
Aktuelles Hauptproblem stellt dabei derzeit die herrschende Diskrepanz zwischen zu erwartenden Förderraten und den Erschließungskosten dar. Hier setzte das Fraunhofer-Institut an und entwickelte ein 3D-Modell zur numerischen Simulation dieser Prozesse. Dieses Tool ermöglicht es den Wissenschaftlern nun erstmals, unterschiedliche Förderszenarien und deren Effizienz, abhängig von den Gegebenheiten der Lagerstätten, zu vergleichen und zu untersuchen. Sobald dieser Theorieteil beendet ist, soll dann ein auf den gewonnenen Erkenntnissen basierender Feldtest stattfinden, in dem sich die entwickelten Lösungen und Konzepte dann im praktischen Alltag bewähren müssen. Die Ziele des Vorhabens sind schnell formuliert: Förderraten maximieren, Kosten der Förderung senken und die Sicherheit bei der Produktion.

Zur Ressource
Was sind eigentlich Gashydrate?

Gashydrate sind feste eisförmige Verbindungen aus Gas (meist Methan) und Wasser und kommen in natürlicher Form in Permafrostgebieten sowie am Meeresboden bei hohen Drücken und niedrigen Temperaturen vor. Lagerstätten wurden bisher unter anderem im Nordwesten Kanadas, in Alaska und in der nördlichen Region des Golfs von Mexiko, vor Japan, im Schwarzen Meer und in Küstenregionen vor Indien, Taiwan, Südkorea und China entdeckt. Durch den stetig wachsenden Energiebedarf, stellen sie eine vielversprechende alternative Energiequelle dar. Um die Gashydratvorkommen als Energiequelle nutzen zu können, muss das darin gebundene Methan freigesetzt werden. Dies kann grundsätzlich durch Druckentlastung, Temperaturerhöhung oder der Zugabe von Additiven geschehen, wobei sich die Druckentlastung in den bisherigen Tests als die aussichtsreichste Methode erwiesen hat. Ein wichtiges Ergebnis der bisherigen Untersuchungen ist zudem, dass das Methan künftig nur aus tiefliegenden Gashydratlagerstätten gewonnen werden soll, um submarine Rutschungen auszuschließen.

Weitere Informationen über das Sugar-III-Projekt finden Sie bei Fraunhofer Umsicht, Geomar und natürlich auch Wikipedia.

Heftausgabe: April 2015

Über den Autor

Philip Bittermann, Redaktion
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