Erdgas in der deutschen Nordsee
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Nordsee: flaches Erdgas und Windparks
Flache Erdgasvorkommen
Was ist „flaches Erdgas“?

Als „flaches Erdgas“ werden Erdgasvorkommen bis 1.000 m Tiefe bezeichnet. Die Herkunft dieses Erdgases kann thermogen oder mikrobiell sein.

Erdgas thermogenen Ursprungs entsteht in größeren Tiefen unter hohen Druck- und Temperaturbedingungen (Kapitel 03). Anschließend kann es durch permeable Sedimente oder entlang von Störungen in geringere Tiefen migrieren. Mikrobielles Erdgas entsteht durch die Umwandlung organischen Materials durch Mikroorganismen. Die mikrobielle Gasbildung kann bis in Tiefen von einigen hundert Metern stattfinden. In größeren Tiefen werden die Temperaturverhältnisse für die Mikroorganismen zu hoch.

Motivation

Oberflächennahe Erdgasvorkommen in benachbarten Nordseesektoren legen nahe, dass es auch im deutschen Nordseesektor oberflächennahe Erdgasvorkommen geben könnte. Drei der niederländischen oberflächennahen Erdgasvorkommen, nahe der deutsch/niederländischen Grenze, befinden sich bereits in Produktion. Dies zeigt, dass solche Erdgasvorkommen eine potenzielle Energiequelle darstellen. Kleinere Erdgasvorkommen, in der Nähe von (geplanten) Windparks, könnten direkt vor Ort gefördert werden und während Windflautezeiten für den Antrieb von Turbinen sorgen. Diese Kombination könnte für eine kontinuierliche Energieversorgung sorgen. Da Erdgas im Sediment die Baugrundeigenschaften negativ beeinflussen kann, ist die Kenntnis über die Verteilung der Erdgasvorkommen im Tiefenbereich der Gründungstiefe von Windenergieanlagen auch aus diesem Blickwinkel wichtig.

Nordsee: flaches Erdgas und Windparks
Untersuchungsmethoden

Seismische Daten bilden eine wichtige Grundlage für die Exploration von Erdgas (Was sind seismische Daten?). Befindet sich Erdgas im Sediment, wird sowohl die Dichte als auch die seismische Geschwindigkeit, im Vergleich zu wassergesättigten Sedimenten, herabgesetzt. An dieser Grenze werden die seismischen Wellen, aufgrund des hohen negativen Impedanzkontrasts, reflektiert und bilden sich als Amplitudenanomalien in seismischen Daten ab. Außerdem können durch Gas im Sediment die seismischen Wellen stark gestreut und/oder absorbiert werden und ebenfalls verschiedene Amplitudenanomalien in seismischen Daten hervorrufen. Die Kartierung von Amplitudenanomalien (Verteilungskarten) liefern somit erste Hinweise auf potenzielle flache Erdgasvorkommen und die Grundlage für weitere Untersuchungen.

Allerdings können Amplitudenanomalien nicht nur durch Erdgas im Sediment, sondern auch durch verschiedene Lithologiewechsel (z.B. Torf-, Ton- oder Kohlelagen) hervorgerufen werden. Nach der Kartierung sind deshalb weitere Untersuchungen notwendig um die Ursache der Amplitudenanomalien zu analysieren. Ein mögliches Verfahren sind Amplitude variation with offset (AVO)-Analysen. Auf der Basis der kartierten Amplitudenanomalien und den Ergebnissen der AVO-Analysen ist zunächst eine Abschätzung der Fläche der potenziellen Gasvorkommen möglich. Weitere Parameter, wie Gassättigung, Mächtigkeit der Gasvorkommen, Porosität und der Gasexpansionsfaktor, sind notwendig um eine Mengenabschätzung durchzuführen.
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