Schiefergas-Boom in den USA: Technologie - Wirtschaftlichkeit - Umwelteffekte
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , |
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Marburg
Metropolis-Verlag
2017
|
| Schriftenreihe: | Ökologie und Wirtschaftsforschung
Band 102 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Klappentext |
| Beschreibung: | Titelzusatz auf dem Umschlag: "Technologie - Ökonomie - Umweltaspekte" |
| Beschreibung: | 235 Seiten Illustrationen, Diagramme, Karten |
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INHALTSVERZEICHNIS
TABELLENVERZEICHNIS.11
ABBILDUNGSVERZEICHNIS.13
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.
17
EINHEITENVERZEICHNIS.19
KAPITEL 1 -
EINLEITUNG.21
KAPITEL 2 - SCHIEFERGAS- UND SCHIEFEROELVORKOMMEN
IN DEN U S A
.23
2.1 BESONDERE CHARAKTERISTIKA DER SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELFOERDERUNG
.
25
2.2 RESERVEN UND RESSOURCEN
.
29
2.2.1 KENNWERTE ZUR KLASSIFIZIERUNG VON
KOHLENWASSERSTOFFVORKOMMEN
.
29
2.3 US-SCHIEFERGAS-FOERDERGEBIETE UND -FOERDERMENGEN
.
31
2.3.1 TECHNISCH GEWINNBARE RESSOURCEN IN DEN
US-SCHIEFERGAS-FOERDERGEBIETEN
.
34
2.3.2 REICHWEITE DER US-SCHIEFERGASMENGEN.36
2.4 US-TIGHTOEL-FOERDERGEBIETE UND -FOERDERMENGEN
.
37
2.4.1 TECHNISCH GEWINNBARE RESSOURCEN IN DEN
US-T IGHTOEL-F OERDERGEBIETEN
.
39
2.4.2 REICHWEITE DER US-TIGHTOELMENGEN
.
40
KAPITEL 3 - SCHIEFERGAS UND SCHIEFEROEL INTERNATIONAL
.
41
3.1 UEBERSICHT UEBER DIE MOEGLICHEN SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELVORKOMMEN
WELTWEIT.41
3.2 KOMMERZIELLE SCHIEFERGAS- UND TIGHTOELFORDERUNG WELTWEIT
.
43
3.3 SCHIEFEROEL- UND SCHIEFERGASVORKOMMEN IN DEUTSCHLAND
.
47
3.3.1 LAGERSTAETTEN UND TECHNISCHE GEWINNBARE RESSOURCEN
IN
DEUTSCHLAND.47
3.3.2 RECHTLICHE SITUATION IN DEUTSCHLAND
.50
KAPITEL 4 - PHASEN UND TECHNISCHE ASPEKTE DER ENTWICKLUNG
EINES SCHIEFERGAS- UND SCHIEFEROELBOHRPLATZES.53
4.1 VORBEREITUNG UND
EXPLORATION.53
4.2
FELDENTWICKLUNGSPHASE.54
4.2.1 VORBEREITUNG DER BOHRUNG
.55
4.2.2 BOHRTECHNOLOGIEN
.56
4.2.3 PRODUKTIONSBOHRUNG . 57
4.3 GRUNDLAGEN DES FRACKINGS
.60
4.3.1 PROZESSFLUIDE
.60
4.3.2 UEBERBLICK DER VERWENDETEN CHEMIKALIEN BEIM
FRACKING MIT
SLICKWATER.63
4.3.3 STUETZMITTEL
.64
4.3.4
WASSERMANAGEMENT.64
4.4
STIMULATIONSPHASE.70
4.4.1
FRACKINGTECHNOLOGIEN.70
4.5 REFRACKING VON
BOHRUNGEN.74
4.5.1
REFFACKING-VERFAHREN.76
4.5.2 AKTUELLE VERBREITUNG UND ZUKUENFTIGE POTENTIALE VON
REFFACKING IN DEN USA
.78
4.6 FOERDERUNG UND WEITERVERARBEITUNG
.81
4.7 RUECKBAUPHASE
.
. 81
4.8 TECHNOLOGISCHER FORTSCHRITT IN DER UNKONVENTIONELLEN
GAS- UND
OELGEWINNUNG.82
KAPITEL 5 - UMWELTEFFEKTE DER SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELFORDERUNG
.83
5.1 WASSERKONTAMINATION DURCH DIE SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELFORDERUNG.84
5.1.1
GRUNDWASSERKONTAMINATION.84
5.1.2 KONTAMINATION VON GEWAESSERN UND GRUNDWASSER
DURCH VORFAELLE AN DER OBERFLAECHE.99
5.2 WASSERVERBRAUCH BEI DER SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELFORDERUNG. 101
5.2.1 DETERMINANTEN DES WASSERVERBRAUCHS
.
102
5.2.2 PROBLEMATIK DES WASSERVERBRAUCHS BEI DER
SCHIEFERGAS- UND SCHIEFEROELFORDERUNG
.
103
5.2.3 REDUKTION DES WASSERVERBRAUCHS DURCH RECYCLING
.
106
5.2.4 WEITERE MOEGLICHKEITEN ZUR REDUKTION DES
FRISCHWASSERVERBRAUCHS
.113
5.3 LUFTKONTAMINATION DURCH DIE SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELFORDERUNG.113
5.3.1 UEBERBLICK UEBER DIE LUFTSCHADSTOFFE UND DEREN
QUELLEN.113
5.3.2 BESONDERE EMISSIONSCHARAKTERISTIKA DER SCHIEFERGAS-
UND
SCHIEFEROELFORDERUNG.114
5.3.3 UMFANG DER LUFTSCHADSTOFFEMISSIONEN
.
116
5.4 SEISMISCHE AKTIVITAETEN
.119
5.4.1 GRUNDLAGEN UND NATUERLICHE SEISMIZITAET
.
120
5.4.2 STIMULIERTE SEISMIZITAET
. 120
5.5 WEITERE UMWELTEFFEKTE DER SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELFORDERUNG.122
5.6 MONITORINGKONZEPTE UND PROGNOSEVERFAHREN
.123
5.6.1 GRUNDWASSERMONITORING
.
123
5.7 UMWELTEFFEKTE DER US-SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELFOERDERUNG -
SCHLUSSBEMERKUNG.124
KAPITEL 6 - UMWELTRECHTLICHE RAHMENBEDINGUNGEN
IN DEN USA
.
127
6.1 REGULATORISCHE RAHMENBEDINGUNGEN AUF NATIONALER EBENE IN
DEN USA
.
128
6.1.2 BOHRGENEHMIGUNG UND LANDNUTZUNG
.
132
6.1.3 REGELUNGEN ZUM SCHUTZ DER OBERFLAECHENGEWAESSER
.
132
6.1.4 REGELUNGEN ZUM SCHUTZ DES TRINKWASSERS
.
133
6.1.5 REGELUNGEN ZUM SCHUTZ DER LUFTQUALITAET
.
135
6.1.6 WEITERE NATIONALE US-GESETZE
.147
6.1.7 UMWELTSCHUTZREGELUNGEN AUF NATIONALER EBENE MIT
AUSWIRKUNGEN AUF DIE SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELFORDERUNG - ERFOLGE UND DEFIZITE
.
149
6.2 REGULATORISCHE RAHMENBEDINGUNGEN AUF BUNDESSTAATLICHER
EBENE IN DEN USA
.
151
6.2.1 BUNDESSTAATLICHE REGELUNGEN FUER DEN
GRUNDWASSERSCHUTZ.
151
6.2.2 BUNDESSTAATLICHE REGELUNGEN FUER DIE
WASSERENTNAHME.
152
6.3 NATIONALE REGELUNGEN ZUM KLIMASCHUTZ UND IHRE
WIRKUNGEN AUF DIE SCHIEFERGAS- UND SCHIEFEROELGEWINNUNG
.
156
KAPITEL 7 - POLITISCHE RAHMENBEDINGUNGEN IN DEN USA
.
161
7.1 FOERDERMASSNAHMEN ZUGUNSTEN DER UNKONVENTIONELLEN
GASGEWINNUNG
.
161
7.2 US-STEUEM
.
163
7.2.1 NATIONALE KOERPERSCHAFTSSTEUER
.
163
7.2.2 BUNDESSTAATLICHE KOERPERSCHAFTSSTEUEM
.
164
7.2.3 SPEZIELLE STEUERN FUER DIE US-GAS- UND OELFORDERUNG
.
165
7.3 NATIONALE SUBVENTIONEN IN DEN USA ZUGUNSTEN DER
SCHIEFERGAS-UND
SCHIEFEROELFORDERUNG.165
7.3.1 SOFORTIGE ABSCHREIBUNG DER IMMATERIELLEN
BOHRKOSTEN BEI BOHRUNG UND FERTIGSTELLUNG
.
166
7.3.2 ABSETZBARKEIT DER WERTMINDERUNG DER RESSOURCEN
.
167
7.3.3 STEUERERLEICHTERUNG BEI PRODUKTION IM INLAND
.
171
7.3.4 VERKUERZTE ABSCHREIBUNGSZEITEN FUER DIE GASINDUSTRIE
.
171
7.4
ZUSAMMENFASSUNG.
172
KAPITEL 8 - WIRTSCHAFTLICHKEIT DER SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELFORDERUNG IN DEN U S A .173
8.1 PREISENTWICKLUNG AUF DEM US-GAS- UND OELM
ARKT.174
8.2 PRODUKTIONSENTWICKLUNG IN DER SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELINDUSTRIE.
178
8.3 KOSTENENTWICKLUNG IN DER US-SCHIEFERGAS- UND
SCHIEFEROELINDUSTRIE.180
8.4 WIRTSCHAFTLICHKEIT NEUER
PROJEKTE.182
KAPITEL 9 - AUSWIRKUNGEN DES SCHIEFERGASBOOMS AUF
DIE ENERGIEWIRTSCHAFT DER USA UND
DIE
WELTENERGIEMAERKTE.189
9.1 GRUNDZUEGE DES
US-GASMARKTES. 190
9.2 ENTWICKLUNG DER (^-EM ISSIONEN IN DEN U S A
.
199
9.3 AUSWIRKUNGEN DES US-SCHIEFERGASBOOMS AUF DIE GLOBALE
ENERGIEWIRTSCHAFT
.
202
9.4 INTERNATIONALE PERSPEKTIVEN DER SCHIEFERGASGEWINNUNG
.
207
KAPITEL 10 - AUSBLICK: SCHIEFERGASFORDERUNG
UND
NACHHALTIGKEIT.213
BEGRIFFSERKLAERUNGEN
.
219
LITERATURVERZEICHNIS
.
221
Inhaltsverzeichnis
Tabellenverzeichnis.11
Abbildungsverzeichnis.13
Abkürzungsverzeichnis .17
Einheiten Verzeichnis.19
Kapitel 1 - Einleitung.21
Kapitel 2 - Schiefergas- und Schieferölvorkommen
in den USA . 23
2.1 Besondere Charakteristika der Schiefergas- und
Schieferölforderung.25
2.2 Reserven und Ressourcen.29
2.2.1 Kennwerte zur Klassifizierung von
Kohlenwasserstoffvorkommen.29
2.3 US-Schiefergas-Fördergebiete und -Fördermengen.31
2.3.1 Technisch gewinnbare Ressourcen in den
US-Schiefergas-Fördergebieten .34
2.3.2 Reichweite der US-Schiefergasmengen.36
2.4 US-Tightöl-Fördergebiete und -Fördermengen.37
2.4.1 Technisch gewinnbare Ressourcen in den
US-Tightöl-Fördergebieten.39
2.4.2 Reichweite der US-Tightölmengen.40
6
Inhaltsverzeichnis
Kapitel 3 - Schiefergas und Schieferöl international . 41
3.1 Übersicht über die möglichen Schiefergas֊ und
Schieferölvorkommen weltweit.41
3.2 Kommerzielle Schiefergas- und Tightölförderung weltweit.43
3.3 Schieferöl- und Schiefergasvorkommen in Deutschland .47
3.3.1 Lagerstätten und technische gewinnbare Ressourcen
in Deutschland. 47
3.3.2 Rechtliche Situation in Deutschland .50
Kapitel 4 - Phasen und technische Aspekte der Entwicklung
eines Schiefergas- und Schieferölbohrplatzes.53
4.1 Vorbereitung und Exploration.53
4.2 Feldentwicklungsphase.54
4.2.1 ' Vorbereitung der Bohrung .55
4.2.2 Bohrtechnologien . 56
4.2.3 Produktionsbohrung .57
4.3 Grundlagen des Frackings .60
4.3.1 Prozessfluide .60
4.3.2 Überblick der verwendeten Chemikalien beim
Fraeking mit Slickwater .63
4.3.3 Stützmittel .64
4.3.4 Wassermanagement.64
4.4 Stimulationsphase. 70
4.4.1 Frackingtechnologien.70
4.5 Refracking von Bohrungen.74
4.5.1 Refracking-Verfahren.76
4.5.2 Aktuelle Verbreitung und zukünftige Potentiale von
Refracking in den USA . 78
4.6 Förderung und Weiterverarbeitung .81
4.7 Rückbauphase.81
4.8 Technologischer Fortschritt in der unkonventionellen
Gas- und Ölgewinnung.82
Inhaltsverzeichnis
7
Kapitel 5 - Umwelteffekte der Schiefergas- und
Schieferölforderung . 83
5.1 Wasserkontamination durch die Schiefergas- und
Schieferölförderung.84
5.1.1 Grundwasserkontamination.84
5.1.2 Kontamination von Gewässern und Grundwasser
durch Vorfälle an der Oberfläche.99
5.2 Wasserverbrauch bei der Schiefergas- und
Schieferölförderung . 101
5.2.1 Determinanten des Wasserverbrauchs .102
5.2.2 Problematik des Wasserverbrauchs bei der
Schiefergas- und Schieferölförderung.103
5.2.3 Reduktion des Wasserverbrauchs durch Recycling .106
5.2.4 Weitere Möglichkeiten zur Reduktion des
Frischwasserverbrauchs .113
5.3 Luftkontamination durch die Schiefergas- und
Schieferölförderung.113
5.3.1 Überblick über die Luftschadstoffe und deren
Quellen . 113
5.3.2 Besondere Emissionscharakteristika der Schiefergas-
und Schieferölförderung. 114
5.3.3 Umfang der Luftschadstoffemissionen .116
5.4 Seismische Aktivitäten . 119
5.4.1 Grundlagen und natürliche Seismizität . 120
5.4.2 Stimulierte Seismizität . 120
5.5 Weitere Umwelteffekte der Schiefergas- und
Schieferölförderung.122
5.6 Monitoringkonzepte und Prognoseverfahren .123
5.6.1 Grundwassermonitoring. 123
5.7 Umwelteffekte der US-Schiefergas- und
Schieferölförderung - Schlussbemerkung. 124
8
Inhaltsverzeichnis
Kapitel 6 ֊ Umweltrechtliche Rahmenbedingungen
in den USA .127
6.1 Regulatorische Rahmenbedingungen auf nationaler Ebene in
den USA .128
6.1.2 Bohrgenehmigung und Landnutzung .132
6.1.3 Regelungen zum Schutz der Oberflächengewässer . 132
6.1.4 Regelungen zum Schutz des Trinkwassers .133
6.1.5 Regelungen zum Schutz der Luftqualität . 135
6.1.6 Weitere nationale US-Gesetze . 147
6.1.7 Umweltschutzregelungen auf nationaler Ebene mit
Auswirkungen auf die Schiefergas- und
Schieferölforderung - Erfolge und Defizite.149
6.2 Regulatorische Rahmenbedingungen auf bundesstaatlicher
Ebene in den USA . 151
6.2.T Bundesstaatliche Regelungen für den
Grundwasserschutz.151
6.2.2 Bundesstaatliche Regelungen für die
Wasserentnahme.152
6.3 Nationale Regelungen zum Klimaschutz und ihre
Wirkungen auf die Schiefergas- und Schieferölgewinnung.156
Kapitel 7 - Politische Rahmenbedingungen in den USA .161
7.1 Fördermaßnahmen zugunsten der unkonventionellen
Gasgewinnung.161
7.2 US-Steuem .163
7.2.1 Nationale Körperschaftssteuer .163
7.2.2 Bundesstaatliche Körperschaftssteuem.164
7.2.3 Spezielle Steuern für die US-Gas- und Ölforderung.165
7.3 Nationale Subventionen in den USA zugunsten der
Schiefergas- und Schieferölforderung.165
7.3.1 S ofortige Abschreibung der immateriellen
Bohrkosten bei Bohrung und Fertigstellung .166
7.3.2 Absetzbarkeit der Wertminderung der Ressourcen. 167
7.3.3 Steuererleichterung bei Produktion im Inland . 171
Inhaltsverzeichnis
9
7.3.4 Verkürzte Abschreibungszeiten für die Gasindustrie. 171
7.4 Zusammenfassung . 172
Kapitel 8 - Wirtschaftlichkeit der Schiefergas- und
Schieferölförderung in den USA.173
8.1 Preisentwicklung auf dem US-Gas- und Ölmarkt . 174
8.2 Produktionsentwicklung in der Schiefergas- und
Schieferölindustrie. 178
8.3 Kostenentwicklung in der US-Schiefergas- und
Schieferölindustrie. 180
8.4 Wirtschaftlichkeit neuer Projekte .182
Kapitel 9 - Auswirkungen des Schiefergasbooms auf
die Energiewirtschaft der USA und
die Weltenergiemärkte.189
9.1 Grundzüge des US-Gasmarktes. 190
9.2 Entwicklung der CCVEmissionen in den USA. 199
9.3 Auswirkungen des US-Schiefergasbooms auf die globale
Energiewirtschaft.202
9.4 Internationale Perspektiven der Schiefergasgewinnung.207
Kapitel 10 ֊ Ausblick: Schiefergasförderung
und Nachhaltigkeit.213
Begriffserklärungen.219
Literaturverzeichnis.221
Kaum ein anderes Thema polarisiert die energiepolitische Diskussion
derzeit so stark wie die Gewinnung von Schiefergas und Schieferöl mit
Hilfe von Frackingverfahren. Für die Befürworter bietet der Ausbau der
unkonventionellen Gas- und Olförderung die Chance, den Wettbewerb
auf den Märkten für Ol und Gas zu intensivieren, die Preise zu senken und
durch erhöhte einheimische Produktion die Abhängigkeit von unsicheren
Lieferungen der OPEC und Russlands zu verringern. Die Kritiker betonen
dagegen die mit dem Fracking verbundenen Umweltrisiken und sehen in
der Ausweitung der fossilen Energiebasis ein Hemmnis für den klimapoli-
tisch erforderlichen Übergang zu erneuerbaren Energien.
Der deutsche Gesetzgeber betont die mit dem Fracking verbundenen
Umweltrisiken und hat mit dem Fracking-Gesetzespaket vom 24. Juni
201 6 das Fracking faktisch verboten. International werden die Vor- und
Nachteile des Frackings allerdings sehr unterschiedlich bewertet, so dass
mit einem weiteren Ausbau der unkonventionellen Ol- und Gasförderung
zu rechnen ist. Derzeit konzentriert sich das Fracking fast ausschließlich
auf die USA. Zahllose Studien untersuchen die Potentiale, die Wirtschaft-
lichkeit der verschiedenen Gewinnungsverfahren sowie die Umwelt-
effekte. Die amerikanische Schiefergasförderung bietet daher ein hervor-
ragendes Anschauungsobjekt, um die Technologie, ihre Wirtschaftlichkeit
und ihre Folgen abzuschätzen.
Das vorliegende Buch wertet die aktuellen Studien und Daten aus und
leistet einen Beitrag zur Einschätzung der längerfristigen energiewirt-
schaftlichen und klimapolitischen Bedeutung der Schiefergasgewinnung
im internationalen Rahmen. |
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