Resource 2012 Seite 6

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Inhalt

Ausgangssubstanz das Porenwasser die Minerale im Gestein und die gebilde ten Kohlenwassersto e in Tonschiefern über geologisch lange Zeit in direktem Kontakt Dieses Nebeneinander beein usst zum einen wie stabil das gebildete Öl ist zum anderen aber auch wann es sich in Gas umwandelt BGR Forscher führen Hochdruckexperimente in Goldkapseln durch um herauszu n den welche Reaktionen im Ölschiefer bei welchen Temperaturen statt nden und wie schnell sich dabei Gas bildet Andere Experimente untersuchen die Frage warum die gebildeten Koh lenwassersto e nicht abwandern BGR Forscher setzen ganze Gesteinskerne einem hohen Druck aus um heraus zu nden welche Ein üsse die Öl und Gas Migration steuern Während die ser Experimente messen die Forscher welche Mengen an Kohlenwassersto en sich neu bilden und wie viel aus dem Gestein entweicht Für die Verwandlung des organischen Materials im Muttergestein zu Öl und Gas sind vor allem hohe Temperaturen verantwortlich Doch auch Bakterien und andere primitive Einzeller die Ar chäen können Methan die Hauptkom ponente des Erdgases produzieren Diese biogene Gasbildung wird zum Beispiel als Erklärung für das Gasvor kommen im nordamerikanischen An trim Shale angenommen BGR Forscher wollen untersuchen ob mikrobielle Ak tivität in vielen hundert Metern Tiefe tatsächlich zur Bildung wirtscha lich nutzbarer Gasmengen beitragen kann und wie schnell dies geschieht In mik robiologischen Experimenten besiedeln sie ausgewählte Gesteine organische Ausgangssubstanzen oder auch Erdöl mit Mikroorganismen und messen wie viel Gas gebildet wird Möglicherweise hat Deutschland ein erhebliches Potential für nicht konventionelle Erdgasvorkommen z B in Kohleflözen und dichten Tonsteinen BGR Forscher untersuchen in Experimenten wie sich Gas und auch Öl in diesen Gesteinen bilden und verhalten und schätzen ab wie groß die Vorkommen tatsächlich sind Die Entstehung von Erdöl und Erdgas ist ein langwieriger Prozess Er beginnt meistens am Boden eines Meeres oder Sees wo sich Reste von Algen Bakte rien und P anzen zusammen mit fein körnigen Sedimentpartikeln ablagern Dieser Schlamm versinkt schließlich in der Tiefe wird erhitzt und zusam mengepresst Druck und Temperatur verwandeln den an or ganischem Kohlensto reichen Schlamm in ein Erdöl Muttergestein Meist ein dichtes Ton oder Schiefergestein in dem unterschiedliche gebildete Kohlenwas sersto e fein verteilt in winzigen meist ge schlossenen Poren ge speichert sind Häu g werden Öl und Gas im Laufe der Zeit durch die Krä e der Tektonik aus die sem Gefängnis befreit Weil Kohlenwassersto e leichter sind als Gestein steigen sie nach oben und wandern dabei o viele Kilometer weit durch die Erdkruste Versperrt irgend wo eine undurchlässige Gesteinsschicht den Weg sammeln sich Erdöl und Erd gas in einer Art Fal le meist in einem porösen Speicher gestein wie etwa Sandstein In solchen konventionellen Lagerstätten errei 65 Gas in der Falle Energierohstoffe ROHSTOFFE Projekt Niko Diese Vorkommen zu erschließen ist wesentlich aufwändiger weil die Koh lenwassersto e nicht in konzentrierter Form vorliegen und weil sie zudem erst aus dem dichten Gestein befreit werden müssen Dennoch wird vor allem Schiefergas Shale Gas mittlerweile weltweit als be deutende Ressource angesehen zumal Erdgas vielen Energieexperten zufolge eine Brücke in das Zeitalter regenera tiver Energien bilden kann Die USA decken ihren Erdgasbedarf mittlerweile nahezu vollständig aus eigenen Quel len weil dort zu sätzlich zahlreiche Schiefergas Vor kommen erschlos sen wurden Auch Deutschland das derzeit 89 Prozent des Erdgases aus dem Ausland importiert besitzt möglicher weise ein erhebliches Potenzial für nicht konventionelle Erdgasvorkommen Bislang gibt es aber keine belastbaren Informationen dazu welches Rohsto potenzial diese Ressourcen in Deutsch land tatsächlich besitzen Die BGR ermittelt nun im Au rag des Bundesministeriums für Wirtscha und Technologie eine vorläu ge Grö ßenordnung Dafür charakterisieren die Experten der BGR verschiedene chen die Kohlenwassersto e eine hohe Konzentration und bleiben lange Zeit stabil Bei nicht konventionellen Lagerstätten sind Gas und Öl dage gen häu g noch im ursprünglichen Muttergestein einge schlossen   Schiefergas  Shale  Gas   wird  mittlerweile  weltweit  als  bedeuten de Ressource ange sehen   O ene Pore in organischer Hülle in einem Tonschiefer Mikroskopische Aufnahme unter Fluoreszenzlicht geologische Formationen und die da rin enthaltenen Tonsteine Die Studie untersucht auch welche Risiken eine Schiefergasförderung mit sich bringen würde Die BGR Experten wollen damit auch dazu beitragen Technologien zu entwickeln die die Förderung umwelt verträglich gestalten können Wirtscha lich förderbare Mengen sind nur in Gesteinen zu erwarten die reich an organischen Substanzen sind die also noch einen großen Teil der ursprünglich gebildeten Kohlenwas sersto e enthalten Die BGR Forscher wollen dabei genau verstehen wie sol che Muttergestei ne aufgebaut sind Ihr Hauptaugen merk liegt darauf den Porenraum zu untersuchen Wie sind die Poren vernetzt wie ist ihre innere Ober äche bescha en Denn auch von diesen Eigenscha en hängt es ab welche Mengen an Kohlenwasser sto en in einem Gestein verblieben sein können Die Forscher bilden den Porenraum zum Beispiel mit speziellen Mikroskopen dreidimensional ab und bestimmen in Hochdruckmesszellen die Fähigkeit der Gesteine Gas festzu halten Anders als in konventionellen Lagerstätten bleiben die organische   Für  die Verwandlung des  orga nischen Materials im Muttergestein  zu Öl und Gas sind vor allem hohe  Temperaturen verantwortlich   Mikroskopische Aufnahme eines Ölschiefers unter Fluoreszenzlicht Sichtbar ist das enge Nebeneinander von organischem Material gelb und mineralischen Partikeln