Ein Schritt zum sauberen Fracking?

General Electric hat ein Verfahren für die Wiederaufbereitung von Spülwasser aus Erdgasbohrungen entwickelt, das direkt vor Ort eingesetzt werden kann. Es soll die Kosten der Abwasserreinigung halbieren.

Das Fracking hat den USA einen wahren Erdgas-Boom beschert. Bei diesem Verfahren wird eine Flüssigkeit durch Bohrlöcher ins Gestein gepresst, um darin Risse zu erzeugen, durch die Erdgas aus unzugänglichen Lagerstätten gewonnen kann. Was die weltweite Energiebranche elektrisiert, sehen Umweltschützer hingegen mit Grausen: Denn beim Fracking werden nicht nur enorme Mengen Wasser verbraucht, die ins Gestein eingepumpte Flüssigkeit enthält auch jede Menge giftiger Chemikalien.

General Electric will dieses Problem nun mit einer Technologie angehen, die die Kosten für die Wasseraufbereitung halbiert, energieeffizienter ist und das Risiko von Kontaminationen senkt. Denn trotz der beeindruckenden Fördermengen in den USA zögern viele Länder, Fracking auch bei sich einzusetzen. Sogar der US-Bundesstaat New York hat Fracking-Projekte vorerst gestoppt.

„Die Wasseraufbereitung wird zunehmend zum kritischen Faktor für die weitere Ausbreitung der Technik“, sagt Amy Myers Jaffe. Die Umweltforscherin von der University of California in Davis ist vor kurzem in den Umweltbeirat von General Electric (GE) berufen worden. Ob Fracking auch in Zukunft eine Rolle für die Energieversorgung spielen wird, hänge davon ab, ob „die Industrie es hinbekommt, es in einer umweltverträglichen Art und Weise einzusetzen“.

Bislang ist die Aufbereitung der Fracking-Flüssigkeit vor Ort zu teuer. Im Falle des Marcellus Shale, einem der größten Schiefergasvorkommen der USA, ist das Abwasser außerdem zu salzig für existierende Verfahren. Die Erdgasförderer transportieren es deshalb zu großen Aufbereitungsanlagen oder entsorgen es unaufbereitet im Untergrund.

Pro Bohrloch werden beim Fracking zwischen 8 und 18 Millionen Liter Wasser benötigt, um das Gestein in der Tiefe aufzureißen. Der größte Teil gelangt am Ende wieder an die Oberfläche und enthält zahlreiche toxische Stoffe, die auch aus der Lagerstätte kommen.

Die Förderfirmen verwenden die Fracking-Flüssigkeit im Wesentlichen wieder. Dazu müssen sie aber, mangels wirtschaftlicher Aufbereitungsverfahren vor Ort, das kontaminierte Wasser in eigens angelegten Becken zwischenspeichern, die mitunter lecken. Das Fracking-Wasser wird in der Folge mit Frischwasser verdünnt, bevor es zur nächsten Spülung eingepumpt wird. Doch lässt sich dieser Vorgang nicht beliebig oft wiederholen.

Der Transport zu Aufbereitungsanlagen ist seinerseits nicht billig. Zudem besteht das Risiko, dass die kontaminierte Fracht bei Unfällen in die Umwelt gelangt. Wird das Abwasser nicht aufbereitet, sondern in unterirdischem Gestein eingelagert, kann dies im schlimmsten Fall Erdbeben auslösen.

Das Verfahren von General Electric soll nun sowohl das Verdünnen des Abwassers als auch den Abtransport überflüssig machen. Grundlage ist die Entsalzung von Meerwasser mit Hilfe der Membrandestillation: Wasser wird bei geringem Druck erhitzt, es bildet sich Dampf, aus dem eine Membran den reinen Wasserdampf abtrennt.

Der wird bei der Meerwasserentsalzung am anderen Ende des Prozesses wieder heruntergekühlt, so dass sich flüssiges, nicht salziges Wasser bildet. General Electric hat nun die Heiz- und Kühlsysteme durch einen Dampfkompressor ersetzt, wie er in Industrie-Kühlanlagen eingesetzt wird. „Anstatt die Bauteile für das Erhitzen und das Kühlen zu trennen, gibt es nur eine Anlage“, sagt Ajilli Hardy, Energietechniker bei GE Research, dem Forschungsarm des Energieriesen.

GE hat das neue Verfahren in einer Pilotanlage getestet, die knapp 10.000 Liter Wasser am Tag aufbereiten kann. Der Test zeige, dass sich die Aufbereitungskosten halbieren lassen könnten, sagen GE-Forscher. Für den industriellen Einsatz muss die Anlage aber auf 150.000 Liter am Tag hochskaliert werden.

Die Technologie sei nicht überall gleich nützlich, wendet Mark Boling von V+ Development Solutions ein, einer Tochterfirma des Erdgasproduzenten Southwestern Energy. An manchen Förderstätten sei das Abwasser aus dem Fracking nicht allzu salzig. In trockenen Gebieten wie dem Eagle-Ford-Schiefergasvorkommen in Texas könnte sich das Verfahren aber lohnen, sagt Boling. Wenn es wie von General Electric behauptet funktioniere, würde das für die weitere Entwicklung des Fracking „viel ausmachen“.

(nbo)