Erdgas : Energie aus der Kälte

Die Tundra ist eine Schatzkammer. Im hohen Norden Sibiriens fördern deutsche und russische Ingenieure mit neuer Technologie Erdgas für Europa.

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Knallbunt. Förderung von Erdgas im Juschno-Russkoje-Gasfeld.
Knallbunt. Förderung von Erdgas im Juschno-Russkoje-Gasfeld.Foto: Roland Knauer

Die Rotoren dröhnen, gleichzeitig verbreitet Maschinenöl beißenden Gestank. Unter dem Helikopter gleitet eine Gegend vorbei, zu der ein Begriff wie „Technik“ nicht passt. Verkrüppelte Birken und Lärchen stehen auf dem hellgrünen Moos und gelben Sand einer weiten Ebene weit auseinander. Unzählige Flüsse, Bäche, Seen, Tümpel und Sümpfe schieben sich zwischen die Bäume und bedecken fast die Hälfte der Fläche. „Tundra“ nennen Geobotaniker diese karge Landschaft. Plötzlich taucht ein Gebäudeblock auf. Dahinter schimmert ein Fabrikgelände mit riesigen Rohrleitungen im Licht der Mitternachtssonne. Hier, im Krasnoselkupski-Distrikt unmittelbar nördlich des Polarkreises, holt das russisch-deutsche Unternehmen Severneftegazprom Erdgas aus natürlichen Lagern tief unter dem Dauerfrostboden Sibiriens.

Im Juschno-Russkoje-Feld unter dieser sumpfigen Gegend stecken mehr als tausend Milliarden Kubikmeter Gas in Tiefen unter 800 Metern. „Seit Dezember 2007 haben wir 143 Bohrungen in Betrieb genommen, die jedes Jahr 25 Milliarden Kubikmeter Gas liefern“, erklärt der stellvertretende Chefingenieur von Severneftegazprom, Andrei Kasianenko. Das reicht, um zehn Millionen Haushalte in Europa mit Gas zu versorgen. Das Gasfeld ist außerdem einer der wichtigsten Lieferanten für die Nord-Stream-Pipeline, durch die am Grund der Ostsee ab Herbst 2012 jedes Jahr bis zu 55 Milliarden Kubikmeter Erdgas von Russland nach Lubmin im Nordosten Deutschlands strömen werden. Von dort wird das Gas dann in verschiedene Länder der Europäischen Union weitergeleitet.

Dass das Feld die EU versorgt, war für die deutschen Unternehmen Wintershall in Kassel und E.on Ruhrgas in Essen entscheidend, mit je 25 Prozent bei Severneftegazprom einzusteigen. Die andere Hälfte des Unternehmens plus zwei Aktien gehört dem halbstaatlichen russischen Unternehmen Gazprom, das als größter Erdgasförderer der Welt gilt und auch 51 Prozent der Anteile an der Ostsee-Pipeline hält.

Die Beteiligung der deutschen Unternehmen sichert dem russischen Giganten moderne Bohrtechnologien. Das zeigt ein Besuch bei Bohrung 94 im Juschno-Russkoje-Feld. Sie liegt 170 Kilometer von der nächsten Stadt Nowy Urengoi mitten in der sommerlichen, stechmückengeschwängerten Tundra. Eine der Bohrungen kommt als mannsdickes, graues Rohr aus 913 Metern Tiefe an die Erdoberfläche. Darüber türmen sich rund ein Dutzend tiefblaue Absperrventile, die mit roten Steuerrädern per Hand bedient werden können.

Ein Problem der Förderung im Norden Sibiriens sind Gashydrate: Die Lagerstätten liegen unter hunderten Metern Permafrostboden und sind mit etwa 15 Grad Celsius entsprechend kalt. Wird diese Schicht angebohrt, schießt das Gas unter dem Druck der Tiefe zwar in die Höhe, kühlt dabei aber weiter ab. Unter Umständen bilden sich aus dem Erdgas und mitgerissenem Wasser kleine Kristalle: Gashydrate. Sie stören den Transport erheblich. „Wir leiten dann Methanol ein“, erklärt Roman Balko, Chefingenieur der Gasfelder. Wie jeder Alkohol zieht die im Volksmund „Holzalkohol“ genannte Flüssigkeit Wasser an und bildet ein Gemisch, das die Gas-Ingenieure abpumpen können. Ohne Wasser können sich keine störenden Kristalle bilden.

Bodenschatz. Unter der Tundra im Norden Sibiriens bildeten sich im Laufe der Jahrmillionen riesige Erdgas-Vorkommen.
Bodenschatz. Unter der Tundra im Norden Sibiriens bildeten sich im Laufe der Jahrmillionen riesige Erdgas-Vorkommen.Foto: REUTERS

Das Gas strömt aus allen 143 Bohrungen über stahlgraue Leitungen in eine Industrie-Anlage. Dort wird es vor seinem Weitertransport in die Zentren Russlands oder Richtung Nord-Stream-Pipeline gereinigt. Ein Laie sieht dort ein Wirrwarr gelber und silbergrauer, meterdicker Stahlleitungen, die in blau-weiße Fabrikhallen hinein- und wieder aus ihnen herausführen. „Dort entfernen wir mitgerissene Feststoffe oder Flüssigkeiten aus dem Gas“, sagt Kasianenko. Danach strömt das Gas in einen von vier Kompressoren, die jeweils auf der Fläche von einem Fußballfeld stehen. Sie erhöhen den Druck und treiben so das Gas 200 Kilometer weiter bis zu den nächsten Kompressoren. Zwei sind ständig in Betrieb, zwei springen als Reserve bei Störungen ein. Sie haben mit 64 Megawatt eine Leistung, die fünf Prozent der Leistung eines Kernkraftwerks entspricht.

Betriebswirtschaftler fordern, dass die hochmoderne Industrieanlage mitten in der einsamen Tundra Sibiriens lange laufen soll, um die Investitionskosten zu rechtfertigen. Erdgas-Ingenieure wissen, dass der Druck und damit die geförderte Gasmenge aus einer Lagerstätte im Laufe der Zeit abnehmen. „Bei uns wird es nach dem Jahr 2020 so weit sein“, erklärt Hermann Ubbenjans, der seit 2010 als stellvertretender Direktor für strategische Planung von Wintershall zu Severneftegazprom in Moskau delegiert ist.

Das Nachlassen der Fördermengen wollen die Ingenieure mit Gas aus einer anderen Lagerstätte ausgleichen. Ein Blick in die Erdgeschichte erklärt die Alternative: In der Kreidezeit vor knapp hundert Millionen Jahren war es in der heutigen Tundra warm und feucht. Sechs Millionen Jahre lang lagerten sich damals in einem flachen Meer Algen und andere Lebewesen am Grund ab und verwandelten sich im Laufe vieler Jahrmillionen in Erdgas, das heute in Tiefen zwischen 900 und 1750 Metern im Gestein steckt. Diese Lagerstätte haben die Severneftegazprom-Ingenieure angebohrt.

Unterbrochen wurde diese Zeit der Erdgas-Bildung durch eine kurze Periode, in der den Weltmeeren der Sauerstoff ausging. Danach bildeten sich in einem Turon genannten Zeitalter rund fünf Millionen Jahre lang erneut Ablagerungen, aus denen später Erdgas entstand, das heute in einer Tiefe von 750 bis 900 Metern im Gestein steckt. „Da sämtliche Bohrungen in die tiefe Schicht das Turon-Erdgas durchqueren, sollten die russischen Ingenieure diese Lagerstätte gut kennen“, erklärt Bohrtechnik-Spezialist Kurt Reinicke von der Technischen Universität Clausthal-Zellerfeld.

Bisher hat sich die Förderung nicht rentiert: Die Schicht ist erheblich schmaler, es herrschen noch tiefere Temperaturen, der Gasdruck ist geringer und erlaubt wesentlich weniger Gasströmungen. Im Jahr 2011 aber haben die Severneftegazprom-Ingenieure begonnen, die dort liegenden 300 Milliarden Kubikmeter Erdgas anzuzapfen: „Wir bohren zunächst wenige hundert Meter senkrecht in die Tiefe, lenken dann die Bohrung ab und es geht langsam schräg weiter. Bis wir die Turon-Schicht erreichen und in ihr einige hundert Meter weiterbohren", sagt Severneftegazprom-Generaldirektor Stanislaw Tsigankow. Da entlang der gesamten Bohrlänge Gas einströmt, sickert trotz der geringen Schichtdicke genug Gas ein.

Seit Anfang 2012 strömt aus dieser Bohrung Erdgas mit einem gleich bleibenden Druck von 63 Bar an die Oberfläche. Das Turon-Gasfeld in der Etage über der schon heute genutzten Schicht will Severneftegazprom daher ab dem Jahr 2014 ebenfalls anbohren. Nach 2020 wollen die Ingenieure die nachlassende Förderung jedes Jahr mit acht Milliarden Kubikmeter Turon-Erdgas ergänzen. „Vermutlich wird man so allenfalls die Hälfte des dort vorhandenen Gases erwischen“, schätzt Kurt Reinicke.

Trotzdem sollte das Turon-Gas ab dieser Zeit einen merklichen Beitrag zur Erdgasversorgung leisten. Und weil in Sibirien mehr als zwanzig weitere Turon-Gasfelder bekannt sind, in denen mindestens 3000 Milliarden Kubikmeter Erdgas stecken, könnte die neue Technologie aus der urtümlichen Tundra des sibirischen Krasnoselkupski-Distrikts die erschließbaren Erdgasvorräte des Planeten erheblich ergänzen.

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