Erdgaserkundung: Wie entdeckt man neue Lagerstätten?

Bohrturm zur Erdgasförderung

Fracking in Deutschland
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Die meisten Erdgasvorkommen lagern unterirdisch in 500 bis 5.000 Meter Tiefe. Sie dort zu finden ist kein einfaches Unterfangen: Zwar werden die technischen Möglichkeiten zur Erdgaserkundung immer ausgefeilter, der Zeitaufwand ist aber immer noch beträchtlich. Dieser Artikel beschreibt den langen Weg bis zur Auffindung neuer Erdgaslagerstätten.

Erdgaserkundung: Den Anfang machen geologische Analysen

Noch lange bevor man vor Ort mit technisch aufwendigen Suchverfahren beginnt, erkunden Experten-Teams die geologischen Strukturen einer Region. In einem ersten Schritt zieht man dazu Datenbanken, Archive und altes Kartenmaterial heran. Eine Schlüsselrolle nimmt heute das sogenannte Remote Sensing ein, die Fernerkundung mithilfe von Satellitenbildern. Die durch den Satelliten aufgenommenen Daten liefern wichtige Informationen über Gesteinsstrukturen und mögliche Erdgasvorkommen.

Seismische Messungen: Mit Schallwellen in die Tiefe blicken

Genauere Rückschlüsse über die geologischen Voraussetzungen erlauben erst seismische Analysen. Dabei überträgt man Schallwellen in den Boden, die je nach Gesteinsart unterschiedlich reflektiert werden. Hoch empfindliche Messinstrumente, sogenannte Geophone, zeichnen die reflektierten Schallwellen auf. Auf diese Weise entsteht ein exaktes geologisches Modell des Untergrunds.

Heute sind unterschiedliche seismische Verfahren im Einsatz:

  • Klassische Reflexionsseismik: Bei dieser Methode werden durch ein Bohrloch in etwa 10 bis 15 Meter Tiefe kleine Sprengungen vorgenommen, um Schallwellen zu erzeugen.
  • Vibroseismik: In bebautem Gebiet verzichtet man auf Sprengungen und setzt stattdessen die sogenannte Vibroseismik ein. Ein Spezialfahrzeug überträgt durch bodennah montierte Vibratoren an verschiedenen Standorten Schallwellen auf den Untergrund, mobile Geophone zeichnen die Daten auf.
  • 3D-Seismik: Diese Methode erlaubt es, nicht nur einzelne Querschnitte zu analysieren, sondern ein dreidimensionales Modell des gesamten Untergrunds zu erstellen. Es wird ein Gitternetz parallel verlaufender Schusstraversen angelegt, an denen Schallwellen ausgesendet werden. An parallel verlaufenden Geophon-Linien werden die reflektierten Wellen aufgezeichnet. Die 3D-Seismik erlaubt es, Gebiete von mehreren hundert Quadratkilometern zu untersuchen.

Probebohrungen: Das Gestein unter die Lupe nehmen

Letzte Gewissheit, ob Erdgas vorhanden und eine Erschließung wirtschaftlich ist, liefern erst Probebohrungen. Im Wesentlichen setzt man dabei die gleiche Bohrtechnologie wie auch bei der Förderung von Erdgas ein, nämlich das Rotary-Verfahren. Dabei wird ein rotierender Bohrmeißel mithilfe eines Bohrgestänges in die Tiefe geführt, der mit hoher Energie das Gestein zertrümmert. Die Techniker interessieren sich vor allem für die dabei entstehenden „Abfälle“, das sogenannte Bohrklein. Durch aufwendige Analysen und Messungen lässt sich feststellen, welche Gesteinsformationen tatsächlich vorliegen und wie hoch der Erdgasgehalt ist.

Heute sind nicht nur vertikale, also von oben nach unten verlaufende Bohrungen möglich, sondern auch Horizontalbohrungen, bei denen der Bohrmeißel parallel zur Erdoberfläche geführt wird. Auf diese Weise lassen sich von einem Bohrloch aus größere Gebiete untersuchen, was den Aufwand verringert und den oberirdischen Flächenbedarf minimiert.

Erdgaserkundung in Deutschland

Auch in Deutschland dürfte es noch große unerschlossene Gasvorräte geben. In den letzten Jahren haben Konzerne wie ExxonMobil und Shell vor allem in Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen mit der Suche nach Erdgas begonnen. Man vermutet in diesen Gebieten vor allem sogenanntes Schiefergas, also Erdgas, das in Schiefergestein gebunden ist. In der Vergangenheit war eine wirtschaftlich rentable Förderung von Schiefergas nicht möglich, neue Fördertechnologien könnten das jedoch ändern.

Die heutigen Erdgasvorkommen sind Relikte aus einer Zeit, in der es die Menschheit noch gar nicht gab. Wie es dazu kam, dass wir diesen wertvollen Energieträger heute nutzen können, beschreibt der folgende Artikel: Wie entstand Erdgas?

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