Fracking: Fortschritt durch Forschung

5.9.2014

Fracking könnte Deutschland unabhängiger von russischem Erdgas werden lassen und das Wirtschaftswachstum antreiben. Da erscheint es manchem, als ob der Hinweis auf weiteren Forschungsbedarf nur als Knüppel dient, den Umweltpolitiker und ängstliche Bürger der Technologie in die Beine werfen.

Überall Krieg: unter anderem im Irak, in der Ukraine, in Syrien und in Libyen. Die Lage in den Öl- und Gasförderländern im Nahen Osten ist fürchterlich. Und doch: Niedrige Preise lassen uns relativ entspannt tanken oder die Heizkostenabrechnung entgegennehmen.

Analysten führen diesen erstaunlichen Befund unter anderem darauf zurück, dass die USA es als riesiger Energieverbraucher geschafft hat, durch die Förderung von Öl und Gas aus Schiefergas mithilfe der Fracking-Methode seinen Importbedarf zu senken – und damit die Nachfrage auf dem Weltmarkt. Kein Wunder, dass hierzulande Industrie und viele Politiker dieses US-Rezept gerne übernehmen würden.

Beim Fracking bricht ein zähflüssiges Gemisch aus Wasser, Sand und Chemikalien, das unter hohem Druck eingepresst wird, gashaltige Gesteinsschichten auf und hält die entstandenen Risse offen. Befürworter weisen gerne darauf hin, dass auch in Deutschland schon seit den 1960er Jahren gefrackt“ wird. Tatsächlich haben Ölkonzerne vergleichbare Technologien eingesetzt, um vor allem in Niedersachsen konventionelle Erdgas-Lagerstätten vollständiger ausbeuten zu können sowie um im Saarland und im Ruhrgebiet aus Kohleflözen Gas zu gewinnen. Aus diesem Blickwinkel scheint es so, als ob hinter Aussagen von Politikern und Umweltexperten, die Technologie müsse weiterentwickelt und vor allem ihre Risiken besser erforscht werden, nur eines steckt: Die Strategie, Zeit zu gewinnen und letztlich alle Schiefergestein-Fracking-Pläne ohne großes Aufsehen zu den Akten legen zu können.

20 000 Kilogramm Chemikalien bei drei Fracks

Dass Forschung durchaus auch Wege aufzeigen könnte, Fracking gesellschaftsfähig zu machen, zeigt sich am Beispiel der Fracking-Chemikalien. Gegenwärtig ist die Situation dort noch so, dass Fracking unverantwortlich ist. Eine am 13. August vorgestellte Studie liefert dafür einen neuen Beleg: Ein Wissenschaftler-Team vom Lawrence Berkeley National Laboratory hatte die Giftigkeit von 200 Substanzen unter die Lupe genommen, die in den USA beim Fracking zum Einsatz kommen, vor allem Additive – Zusatzstoffe – mit denen die Frac-Flüssigkeit verdickt oder der Bewuchs mit Mikroben verhindert wird. Das Ergebnis: Zwar sind die meisten Chemikalien ungiftig und teilweise sogar als Lebensmittelzusatz zugelassen. Doch acht Substanzen sind für Menschen und Säugetiere toxisch und vor allem: Bei einem Drittel der Chemikalien ist die Wirkung auf Umwelt und Gesundheit nicht bekannt.

In Deutschland legt das Unternehmen ExxonMobil freiwillig und lobenswerterweise die Zusammensetzung eingesetzter Frac-Flüssigkeiten offen. Erkennbar ist, dass in der Vergangenheit rund 150 Additive eingesetzt wurden, darunter auch giftige, erbgutschädigende oder umweltschädliche. Und zwar in erheblichen Mengen: Beispielsweise wurden 1998 allein in der Bohrung Damme 3 bei drei Fracks fast 20.000 Kilogramm Additive in den Untergrund gepresst.

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Textilfarbstoffe umweltfreundlich klären

erschienen in Forschung im Fokus, Sonderpublikation der TH Köln, 2014

Um Jeansstoff und andere Baumwolle, aber auch Seide und Wolle in nahezu allen vorstellbaren Tönen zu färben, setzt die Textilindustrie Hunderte verschiedener Azofarbstoffe ein. Diese wasserlöslichen Stoffe reagieren chemisch mit der Textilfaser und werden daher fest an sie gebunden. Sie bleichen selbst bei häufigem Waschen in der Maschine oder bei Sonneneinstrahlung kaum aus. Doch die bunte Welt der Mode hat ihre Schattenseiten.

Dazu zählt, dass beim Färben längst nicht der gesamte Azofarbstoff auf der Faser landet. Ein erheblicher Anteil reagiert in der färbenden Lösung mit Wasser. „Die resultierenden Farbabwässer werden bislang oft nur sehr stark verdünnt und anschließend via Kläranlage in Flüsse eingeleitet“, sagt Chemikerin Prof. Astrid Rehorek, geschäftsführende Direktorin von STEPS. Nun ist dank der Arbeit von STEPS-Wissenschaftlern ein kostengünstiges biologisches Verfahren verfügbar, um Farbwässer zu entfärben und die Farbstoffe zu ungefährlichen Substanzen abzubauen.

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Das Speicher-Problem – Lösung in Sicht

Erschienen in: bild der wissenschaft plus Januar 2014, zum PDF: bdw_plus_Energiespeicher Die Energiewende erfordert Speicher, mit denen das unstete Angebot erneuerbaren Stroms jederzeit mit der schwankenden Energienachfrage in Einklang gebracht werden kann. Insel Pellworm in der Nordsee: Übers Jahr erzeugen dort die Windkraft- und Solaranlagen dreimal mehr Strom, als die knapp 1200 Einwohner und die zahlreichen Feriengäste verbrauchen. Bislang … Weiterlesen

Arzneistoffe entwerfen: Alles Berechnung

Erschienen in: bild der wissenschaft 11/2013 Berliner Mathematiker haben am Rechner einen Arzneistoff gegen Schmerzen entworfen. Verdrängen Computermethoden die Laborarbeit? MARCUS WEBER IST ÜBERZEUGT, einen Arzneistoff entwickelt zu haben, der Schmerzen effektiv bekämpft. Und der dabei keine schweren Nebenwirkungen hervorruft, wie sie von anderen Schmerzmitteln bekannt sind: Die weit verbreiteten Opioide beispielsweise können abhängig machen, die Verdauung … Weiterlesen

Thermo-Power

Thermoelektrische Generatoren könnten dafür sorgen, dass im Alltag weniger Energie vergeudet wird. Während an ihrem Einsatz im Auto noch getüftelt wird, sind sie als Stromquelle von Funksensoren bereits marktreif. Rund 60 Prozent der Energie, die ein Verbrennungsmotor aus Kraftstoff gewinnt, geht als Abwärme verloren. Thermoelektrische Generatoren (TEGs) sind prinzipiell in der Lage, diese Wärme in … Weiterlesen

Forscherporträt Ferdi Schüth

Locker zum Erfolg Der Max-Planck-Forscher Ferdi Schüth setzt auf Spaß bei der Arbeit. Vor elf Jahren gründete er ein sehr erfolgreiches Unternehmen. Inzwischen ist er die Stimme der deutschen Chemie in Sachen Energieforschung. Erschienen in: bild der wissenschaft 9/2010  WETTEN, DASS SICH NIEMAND TRAUT, bei einer seriösen Chemie-Fachkonferenz das Auditorium zur morgendlichen Einstimmung aufzufordern, einander an den … Weiterlesen

Superkondensatoren zum Spritsparen

Ob in der Formel 1, im ganz normalen Auto oder im Bus: Superkondensatoren – auch Supercaps genannt – machen der herkömmlichen Batterie Konkurrenz. Sie sind stärker, sparsamer und umweltfreundlicher. Erschienen in: bild der wissenschaft 4/2009 LEWIS HAMILTON STAND als Formel-1-Weltmeister 2008 noch längst nicht fest, da brachte bereits die Saison 2009 mit ihren Änderungen am Reglement die … Weiterlesen

Biokraftstoffe II: Stroh statt Soja

Nahrungsmittelkonzerne, Naturschützer und viele Umweltexperten sind den heutigen Biokraftstoffen nicht grün. Wissenschaftler und Investoren setzen derweil auf die zweite Generation von Öko-Sprit. Erschienen in: bild der wissenschaft 8/2008 259 KILOGRAMM WEIZEN reichen aus, um einen Menschen ein Jahr lang zu ernähren – oder um daraus 100 Liter Bioethanol zu gewinnen. 100 Liter, die im Tank nur rund … Weiterlesen

Nanotechnologie: Unsichtbare neue Welt

erschienen in bild der wissenschaft plus im  Juni 2008 Die Technik des 21. Jahrhunderts trägt die Vorsilbe „Nano“. Davon sind neben Trendforschern und Börsianern auch viele Wissenschaftler überzeugt – aus guten Gründen. 523-mal schafften die Begriffe Nanotechnologie oder Nanotechnik zwischen 2000 und Anfang 2008 den Sprung in die Frankfurter Allgemeine Zeitung – deutlich häufiger als die … Weiterlesen

Das 6. Element

Diamanten, Leben, Zivilisation und Zukunft: All das gibt es nur mit Kohlenstoff. erschienen in bild der wissenschaft  plus 6/2007 Wie sehen Aliens aus? Einer, der sich mit dieser Frage ernsthaft beschäftigt hat, ist Ulrich Walter, Professor für Raumfahrttechnik und ehemaliger Astronaut. Seine Antwort: Ob sich außerirdische Intelligenzen selbstständig bewegen können, sei nicht vorhersagbar. Ihre Größe läge … Weiterlesen