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Ausgabe - 17 - Produktion

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25. April 2013 · Nr. <strong>17</strong> · <strong>Produktion</strong> · Trends & Reports · 11<br />

Erdgaslagerstätten<br />

So profitiert Deutschland vom Fracking-Fieber<br />

Robert Wouters<br />

<strong>Produktion</strong> Nr. <strong>17</strong>, 2013<br />

Die Förderung aus unkonventionellen Erdgaslagerstätten hat in den<br />

USA mittlerweile ein nahezu revolutionäres Umdenken zur Folge. Nun<br />

stehen Deutschland und Europa auch kurz davor, dem Fracking-Fieber<br />

zu erliegen.<br />

Landsberg (pd). Amerikas Schiefergas-Rausch<br />

hat längst auch<br />

Deutschland und Europa erfasst.<br />

Doch viele Experten sind skeptisch:<br />

„Wer außerhalb der USA auf<br />

eine Schiefergas-Revolution wartet,<br />

wird enttäuscht werden“, stellte<br />

die Deutsche Bank 2011 in einer<br />

Studie fest. An dieser Einschätzung<br />

hat sich für Deutschland und<br />

Europa auch im Jahr 2013 nichts<br />

geändert.<br />

Aber gibt es vielleicht nicht doch<br />

den einen oder anderen deutschen<br />

Industriezweig, der vom Fracking<br />

profitieren könnte? Burkhard<br />

Grundmeier beim WEG Wirtschaftsverband<br />

Erdöl- und Erdgasgewinnung<br />

e. V. in Hannover sagt:<br />

„Die Erschließung und Ausbeutung<br />

der Vorkommen ist traditionell<br />

fest in der Hand der großen<br />

internationalen Konzerne.“ Er<br />

meint damit nicht nur die Öl- und<br />

Gaskonzerne wie Exxon, BNK Petroleum,<br />

Wintershall oder BG International.<br />

Auch die Unternehmen,<br />

die Bohrungen durchführen, die<br />

Bohrfelder ausrüsten und mit ihrer<br />

Technologie dafür sorgen, dass die<br />

Rohstoffe aus der Tiefe kommen,<br />

gehören zu einem kleinen Kreis<br />

international tätiger Großkonzerne.<br />

Marktführer ist mit etwa<br />

113 000 Mitarbeitern und einem<br />

Umsatz von an die 40 Mrd. US-<br />

Dollar die Schlumberger Limited<br />

mit Unternehmenssitz in Wil-<br />

lemstad auf der Insel Curaçao. Im<br />

Ranking gefolgt von amerikanischen<br />

Größen wie Halliburton<br />

oder Baker Hughes. Burkhard<br />

Grundmeier sagt: „Natürlich greifen<br />

die großen Unternehmen bei<br />

der Niederlegung von Bohrungen<br />

in Deutschland oder Europa auf<br />

lokale Subunternehmer und Partner<br />

zurück. Sie haben ja auch überall<br />

ihre Niederlassungen. Aber sie<br />

dominieren wirklich die gesamte<br />

Industrie.“ Wie sieht es dann bei<br />

den Schiefergas-Vorkommen in<br />

Deutschland aus? Nach aktuellen<br />

Schätzungen der Bundesanstalt für<br />

Geowissenschaften und Rohstoffe<br />

Ernüchternde Kostenbilanz<br />

für deutsches Schiefergas<br />

(BGR) in Hannover gibt es davon<br />

zwischen 0,7 bis 1,3 Billionen Kubikmeter.<br />

Bezogen auf den aktuellen<br />

deutschen Jahresverbrauch<br />

von etwa 95 Millionen Kubikmeter<br />

wäre also etwa der Bedarf für 13<br />

Jahre förderbar. Aber: „Erst wenn<br />

die Gaspreise deutlich stiegen,<br />

wäre die Förderung aus unkonventionellen<br />

Erdgaslagerstätten in der<br />

EU wirtschaftlich.“ Zu diesem Ergebnis<br />

kommt zum Beispiel Florens<br />

Flues, Umweltökonom beim<br />

Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung<br />

(ZEW). Er und<br />

die Experten dort rechnen in ihrem<br />

aktuellen Energiemarktbarometer<br />

Fracking in Deutschland: ExxonMobil fördert seit 2010 Erdgas in Goldenstedt Z<strong>17</strong> (Landkreis Vechta).<br />

vor: Eine Megawattstunde konventionell<br />

gefördertes Erdgas kostet<br />

(Stand Februar 2013) an den Großhandelsbörsen<br />

etwa 27 Euro. Dieser<br />

Preis müsste auf 40 bis 50 Euro<br />

pro Megawattstunde steigen, damit<br />

sich die Ausbeutung unkonventioneller<br />

Gasvorkommen in der<br />

EU überhaupt erst rechnet. Aber<br />

nicht nur diese ernüchternde Kostenbilanz<br />

könnte Glücksritter von<br />

einem deutschen Schiefergas-<br />

Rausch abhalten. Denn in Deutschland<br />

gehören Bodenschätze<br />

grundsätzlich dem Staat. Das ist<br />

zum Beispiel in den USA ganz anders:<br />

Dort profitiert davon der, auf<br />

dessen Grundstück sie gefunden<br />

werden. Und doch: Mittelbar erwartet<br />

Bundeswirtschaftsminister<br />

Philipp Rösler große Auswirkungen<br />

der amerikanischen Schiefer-<br />

gasvorkommen auf Europa. Denn<br />

die können die Wettbewerbssituation<br />

am Gasmarkt zu unserem<br />

Vorteil verändern. Wie die Internationale<br />

Energieagentur (IEA) prognostiziert,<br />

werden die USA bis zum<br />

Jahr 2015 zum größten Gasproduzenten<br />

der Welt aufsteigen. EU-<br />

Energiekommissar Günther Oettinger<br />

sieht in der massiven Ausweitung<br />

der US-Gasförderung einen<br />

deutlich stärkeren Wettbewerb<br />

auf dem Gasmarkt. Davon könnten<br />

auch Deutschland und unsere Industrie<br />

insgesamt profitieren.<br />

Denn Oettinger prognostiziert: Es<br />

wird eine Entkopplung des Ölpreises<br />

vom Gaspreis und einen echten,<br />

eigenen Gasmarkt, der von<br />

Wettbewerb geprägt ist, geben.<br />

Gazprom gerät auch jetzt schon –<br />

ohne deutsches Schiefergas – unter<br />

Bild: ExxonMobil<br />

Druck. Das sagt jüngst zumindest<br />

US-Börsen-Analyst Blanchard voraus:<br />

„Gazprom kapituliert beim<br />

Preis, Einkäufer wie Eon haben<br />

bessere Karten.“ Dabei ist das Fracking-Fieber<br />

noch lange nicht vorbei.<br />

In den USA wurde erstmals<br />

1998 in großem Stil ein Gemisch<br />

von Wasser, Chemikalien und Sand<br />

unter hohem Druck in eine Felsformation<br />

gepresst, wobei das Gestein<br />

aufbricht und das Gas entweicht.<br />

Seit 2008 boomt die Gasförderung<br />

mit diesem Verfahren. Aber nicht<br />

nur dort. Denn noch größere<br />

Schiefergasressourcen als die etwa<br />

24 Billionen Kubikmeter in den<br />

USA besitzt China. Und das sind an<br />

die 36 Billionen Kubikmeter, die in<br />

Zukunft den internationalen Gasmarkt<br />

zum Vorteil von Europa in<br />

Bewegung bringen könnten.<br />

Lifecycle-Analyse<br />

Elektrische Antriebe besser als pneumatische, aber...<br />

Christoph Pohl<br />

<strong>Produktion</strong> Nr. <strong>17</strong>, 2013<br />

Im direkten energetischen Vergleich<br />

von pneumatischen und<br />

elektromechanischen Zylindern<br />

scheinen letztere die Nase vorn zu<br />

haben. Doch wie steht es um die<br />

Produktökobilanz beider Systeme<br />

im Vergleich?<br />

Bauteile eines pneumatischen (li.) und elektromechanischen Zylinders (re.). Aus<br />

den Einzelteilen kann man die relevanten Umweltwirkungen ermitteln. Bild: C. Pohl<br />

Landsberg (pd). Elektromechanikzylinder<br />

haben einen besseren<br />

Wirkungsgrad als Pneumatikzylinder.<br />

Schließlich verbraucht der Zylinder<br />

während der Nutzung in den<br />

meisten Fällen weniger Energie.<br />

Dieses Ergebnis resultiert, wenn<br />

ausschließlich die Betriebsphase<br />

der Zylinder und der Energieverbrauch<br />

betrachtet werden, aber<br />

weitere Schritte wie Herstellung<br />

und Entsorgung und die Umweltauswirkungen<br />

außer Acht gelassen<br />

werden. Um einen Gesamtüberblick<br />

der Umweltauswirkungen zu<br />

erhalten, wurde in einer Produktökobilanz<br />

ein Pneumatikzylinder<br />

und ein Elektromechanikzylinder<br />

über deren gesamte Lebenswege<br />

unter Berücksichtigung verschiedener<br />

Nutzungsszenarien untersucht.<br />

Beide Zylinder haben vergleichbare<br />

Eigenschaften bezogen<br />

auf Hub, Kraft und Geschwindigkeit<br />

und wurden daher für die Ökobilanzen<br />

ausgewählt. Ziel dieses Vergleichs<br />

war es herauszufinden,<br />

welcher der beiden Zylinder unter<br />

bestimmten Voraussetzungen bezogen<br />

auf die Kriterien der Ökobilanz<br />

besser abschneidet. Die Ergebnisse<br />

dienen als Entscheidungshilfe<br />

bei der Auswahl geeigneter Zylinder<br />

in der Praxis. Das Vorgehen bei<br />

den Ökobilanzen basiert auf den<br />

ISO-Normen 14040 und 14044.<br />

Verglichen wurde ein pneumatischer<br />

Zylinder der Firma Festo mit<br />

der Bezeichnung DFP-25-100-PPV-<br />

A und das Modell RC-RSA-L-100-<br />

EU der Firma IAI. Die pneumatische<br />

Variante ist ein doppeltwirkender<br />

Führungszylinder mit einem Hub<br />

von 100 mm und einem Kolben-<br />

Durchmesser von 25 mm, der elektromechanische<br />

Zylinder ist ein<br />

Kolbenstangenzylinder ebenfalls<br />

mit einem Hub von 100 mm. Er beinhaltet<br />

einen Schrittmotor und<br />

besitzt eine Kugelumlaufspindel.<br />

Für die Untersuchung beider<br />

Ökobilanzen wurden identische<br />

Ausgangszenarien bei der Nutzungsphase<br />

angenommen. Diese<br />

beziehen sich vor allem auf die<br />

Hubanzahl der Zylinder. Energiebedarfe<br />

wurden entsprechend als<br />

Basis der Szenarien messtechnisch<br />

aufgezeichnet. Betrachtet<br />

wurde der gesamte Lebenszyklus<br />

inklusive der Entsorgung. Zur Bestimmung<br />

der einzelnen Materialien<br />

der Zylinder mussten diese<br />

zerlegt und entsprechend verwogen<br />

werden.<br />

Größtes Einsparpotenzial bei<br />

hohem Druckluftverbrauch<br />

Aus der Stückliste mit den Gewichten<br />

und der Kenntnis der<br />

Materialien des jeweiligen Zylinders<br />

konnte anhand von Datenbanken<br />

der ‚ökologische Rucksack‘<br />

der Herstellung rekonstruiert<br />

werden. Analog wurde für die<br />

Entsorgung vorgegangen.<br />

Die beiden Zylinder wurden im<br />

Rahmen der Ökobilanz in Bezug<br />

auf die Umweltwirkungen: Treibhauspotenzial<br />

(GWP), Versauerungspotenzial<br />

(AP) und die Flächeninanspruchnahme<br />

untersucht<br />

und verglichen.<br />

Die Vorteile des elektromechanischen<br />

Zylinders, die dieser in der<br />

energetischen Gegenüberstellung<br />

im Vergleich zu pneumatischen<br />

Zylindern aufweist, zeigte sich auch<br />

bei den Umweltauswirkungen.<br />

Die größten Einsparungen durch<br />

die Elektromechanik sind zu erzielen,<br />

wenn die Nutzung und somit<br />

der Strombedarf beziehungsweise<br />

der Druckluftbedarf hoch ist. In<br />

diesem Fall überwiegen die Vorteile<br />

der Elektromechanik mit dem<br />

besseren Wirkungsgrad, geringerem<br />

Strombedarf und somit auch<br />

deutlich geringeren Umweltauswirkungen.<br />

In der Praxis sollte<br />

folglich bei großer Leistung und<br />

Hubzahl der elektromechanische<br />

Zylinder gewählt werden. Unter<br />

Umweltgesichtspunkten lohnt sich<br />

eine Substitution schon bei wenigen<br />

Hüben von etwa einem Takt<br />

pro Minute.<br />

Vorteile auch bei den<br />

Umweltauswirkungen<br />

Bezogen auf die in den vorliegenden<br />

Ökobilanzen getroffenen<br />

Annahmen wird der Vorteil der<br />

Elektromechanik bei allen Szenarien<br />

deutlich. Die Elektromechanik<br />

ist die umweltfreundlichere Technik,<br />

weil sie die geringeren Umweltauswirkungen<br />

in der Nutzungsphase<br />

aufweist.

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