Vereinbarkeit mit EU-Recht - Rechtliche Verankerung in einem Bundesgesetz

10 Rechtliche Verankerung eines bundesweiten Katasters

10.3 Rechtliche Verankerung in einem Bundesgesetz

10.3.3 Vereinbarkeit mit EU-Recht

Es stellt sich jedoch die Frage, ob nationale Regelungen eines Frackingchemikalienkatasters zu kompetenzrechtlichen Auseinandersetzungen mit der EU führen könnten, weil der Umgang mit Stoffen und Gemischen, die beim Fracking eingesetzt werden, auch den

REACH-Regelungen unterliegt. Die Zulassungs- und Beschränkungsvorschriften der REACH-Verordnung gelten unmittelbar und abschließend in allen Mitgliedsstaaten der EU. Insoweit bestimmt Art.

288 der Konsolidierten Fassung des Vertrages über die Arbeitsweise der Europäischen Union (AEUV), dass Rechtsverordnungen der EU in allen ihren Teilen verbindlich sind und unmittel-bar in jedem Mitgliedstaat gelten. Dabei ist jedoch zu beachten, dass über ein

Frackingchemikalienkataster vor allem die Öffentlichkeit über die Akteure von

Frac-Maßnahmen und über die Zusammensetzung der konkret verwendeten Frac-Fluide an einem bestimmten Ort informiert werden soll. Anknüpfungspunkt dabei ist eine konkrete Verwen-dung der Stoffe und Gemische an einem bestimmten Ort. Die REACH-Verordnung hingegen dient der Registrierung, der Bewertung, der Zulassung und der Beschränkung chemischer Stof-fe, um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt sicherzustellen.

Die nach der REACH-Verordnung geforderten Angaben zu den Stoffen und deren Verwendung dienen damit primär der Stoffidentifizierung und der Risikobewertung und nicht der Informa-tion der Öffentlichkeit. Darüber hinaus enthält sie auch keine Regelung zur Darlegungspflicht einer konkreten Verwendung der Stoffe und Gemische im Hinblick auf den konkreten Einsatz-ort. Eine abschließende Regelung, welche die Veröffentlichung von Daten über Chemikalien betrifft und die zu kompetenzrechtlichen Schwierigkeiten führen könnte, ist der REACH-Verordnung nicht zu entnehmen. Da auch sonst kein EU-Recht ersichtlich ist, welches der Ein-richtung eines Frackingchemikalienkatasters entgegensteht, verstößt ein solches Kataster nicht gegen EU-Recht.

11 Zusammenfassung und Handlungsempfehlungen

Sowohl im außereuropäischen Ausland als auch in Europa existieren seit einigen Jahren diverse Frackingchemikalienkataster. Für die USA und für Kanada sind die Datenbanken FracFocus zu nennen. In etlichen US-Bundestaaten und in einigen kanadischen Provinzen sind die Errichtung und der freie Zugang zu den Datenbanken gesetzlich geregelt. Gesetzliche Mitteilungspflichten der Gasförderunternehmen bestehen demgegenüber in der Regel nicht. Wegen der uneinheit-lichen Gesetzeslage auf Bundestaaten- bzw. Provinzebene unterscheiden sich die Datenbanken im Hinblick auf den Umfang der veröffentlichten Daten.

In Europa baut die International Association of Oil & Gas Producers (OGP) seit Mitte des Jahres 2013 den Internetservice „Natural Gas from Shale Fluid and Additive Component Transparency Service“ (NGS FACTS) auf, den die Frackindustrie nutzen kann, um freiwillig Daten zu Maßnahmen zu veröffentlichen. Bislang können im Internet Daten zu einigen wenigen Frac-Maßnahmen z.B. in Polen abgerufen werden.

In Deutschland bietet der Wirtschaftsverband Erdöl- und Erdgasgewinnung e.V. (WEG) die frei zugängliche „Informationsplattform zu Fracs in Deutschland“ auf der Website des WEG an, auf der deutsche Erdgasproduzenten Informationen zu durchgeführten Frac-Maßnahmen in

Deutschland einstellen können. In die Datenbank wurden alle hydraulischen Bohrlochbehand-lungen, die seit dem Jahr 2010 durchgeführt worden sind, eingestellt. Da in Deutschland seit 2010 nur Tightgasbohrungen durchgeführt wurden, umfasst die Datensammlung keine Anga-ben zu Schiefergasbohrungen.

Darüber hinaus hat in Deutschland jede Person einen gesetzlichen Anspruch gegenüber dem Staat auf Mitteilung von Informationen zu Frac-Maßnahmen nach Maßgabe des Umweltinfor-mationsgesetzes des Bundes und der Umweltinformationsgesetze der Länder. Hierfür ist ein grundsätzlich kostenpflichtiger Antrag bei der jeweils informationspflichtigen Stelle, dies ist in der Regel die Genehmigungsbehörde des betreffenden Bundeslandes, zu stellen. Den Geneh-migungsbehörden der Länder liegen zum Teil unterschiedliche Informationen zu

Frac-Maßnahmen vor. Ein bundesweit einheitlich geregelter Zugang zu Frackchemikalien bei einer zentralen Stelle besteht nicht und ist auf der Grundlage der Umweltinformationsgesetze des Bundes und der Länder auch nicht möglich.

Vor dem Hintergrund dieser Rechtslage in Deutschland empfehlen die Autoren dieses Gutach-tens die Errichtung und das Führen eines bundesweiten rechtlich verbindlichen

Frackingchemikalienkatasters durch eine Bundesbehörde auf der Grundlage eines eigenen Bundesgesetzes oder auf der Grundlage einer Änderung des WHG mit freiem Zugang für jede Person über das Internet. Alternativ kommt auch ein freiwilliges Kataster auf Probe in Betracht.

Voraussetzung dafür ist, dass die Unternehmen dauerhaft dazu bereit sind, die in Abschnitt 6 genannten Daten freiwillig und vollständig zu veröffentlichen. Darüber hinaus ist bei einem freiwilligen Kataster auf Probe eine Validierung der Daten durch die öffentliche Hand erforder-lich und es müsste dauerhaft beobachtet werden, ob die Bereitschaft der Unternehmen zur Meldung der Daten nicht nachlässt und ob die Daten vollständig eingestellt werden. Unabhän-gig davon, ob ein rechtlich verbindliches oder ein freiwilliges Kataster auf Probe errichtet wird, sollten folgende Informationen in die Datenbank aufgenommen werden:

• Name des Gasförderunternehmens und des Frac-Fluidherstellers,

• Informationen zur Trägerflüssigkeit und zu den eingesetzten Stützmitteln,

• genaue Bezeichnung der eingesetzten Chemikalien nach Stoffname und CAS-Nummer,

• Menge und Anteil der Chemikalien am Frac-Fluid,

• Gefährlichkeitsmerkmale der Chemikalien nach der CLP-Verordnung der EU,

• Angabe der Wassergefährdungsklasse der jeweiligen Chemikalie,

• Stoffzustand im Zeitpunkt der Einbringung,

• Darstellung der verschiedenen Frackingphasen,

• Ort der Frac-Maßnahme sowie

• Angaben zum Flowback.

Um einen umfassenden und vollständigen Zugang zu allen Frac-Maßnahmen in Deutschland zu gewährleisten, empfehlen wir des Weiteren, die Gasförderunternehmen gesetzlich zu verpflich-ten, die o.g. Daten der katasterführenden Behörde mitzuteilen. Als katasterführende Behörde kommen insbesondere das Umweltbundesamt sowie die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe und die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin in Betracht.

Durch die Einführung eines verpflichtenden bundesweiten Frackingchemikalienkatasters mit einer damit verbundenen Informationspflicht der Gasförderunternehmen würde in das Grund-recht auf allgemeine Handlungsfreiheit und – je nach Rechtsansicht – außerdem in die Berufs-freiheit und die Eigentumsgarantie eingegriffen. Wegen des in Art. 20 Abs. 3 verankerten Rechtsstaatsprinzips ist zur Verankerung eines solchen Katasters eine gesetzliche Ermächti-gungsgrundlage erforderlich. Dem Bund steht sowohl die Gesetzgebungsbefugnis gemäß Art.

74 Abs. 1 Nr. 11 (Recht der Wirtschaft) und Nr. 32 (Recht des Wasserhaushaltes) GG i.V.m. Art.

72 Abs. 2 GG als auch die Verwaltungskompetenz gemäß Art. 87 Abs. 3 Satz 1 GG zur Einrich-tung und Führung eines bundesweiten Frackingchemikalienkatasters zu. Einer nationalen Re-gelung eines Frackingchemikalienkatasters steht EU-Recht nicht entgegen.

Die in das Kataster aufzunehmenden Daten berühren nach der hier vertretenen Auffassung die rechtlich geschützten Belange der Frac-Fluidhersteller oder Gasförderunternehmen nicht. Ins-besondere werden durch eine Veröffentlichung der o.g. Daten keine Geschäfts- und Betriebs-geheimnisse der Unternehmen verletzt. Selbst wenn Geschäfts- und BetriebsBetriebs-geheimnisse betrof-fen wären, so wäre eine Veröfbetrof-fentlichung der Daten in Anlehnung an die Regelungen des § 9 Abs. 1 Satz 1 und 2 UIG zulässig.

Ein vollständiges und frei zugängliches Frackingchemikalienkataster mit den o.g. Inhalten kann zur Versachlichung der derzeit kritischen Diskussion in der Öffentlichkeit über die beim Fracking eingesetzten Chemikalien führen und mehr Transparenz bewirken. Darüber hinaus kann es die nach den Umweltinformationsgesetzen auskunftspflichtigen Genehmigungsbehör-den entlasten, indem ein freier internetgestützter Zugang gewährt wird. Nach der Recht-sprechung des Bundesverfassungsgerichts stellt die Schaffung von Transparenz einen eigen-ständigen legitimen Zweck der Gesetzgebung dar und leistet einen Beitrag zur öffentlichen Meinungsbildung.

12 Quellenverzeichnis

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Gutachten im Auftrag des Innenausschusses des Deutschen Bundestages.

Arbeitspaket 3 --- Flowback --- Stand der Technik bei der Entsorgung, Stoffstrombilanzen

von Dirk Weichgrebe

Katrin Kayser Ralph Zwafink Karl --- Heinz Rosenwinkel

Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik Leibniz Universität Hannover

Juni 2014

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungen

1 Einleitung und Fragestellung ... 1

2 Differenzierung und Definition der verschiedenen Wässer und Stoffströme ... 2

2.1 Frac-Fluid ... 2

2.2 Lagerstättenwasser ... 2

2.3 Flowback ... 2

2.4 Produktionswasser ... 2

2.5 Oberflächenwasser ... 3

2.6 Recyclat ... 3

2.7 Konzentrate / Abfälle ... 3

3 Rechtliche Grundlagen ... 4

3.1 Rechtliche Einordnung des Flowback und rechtliche Anforderungen an den Umgang ... 4

3.2 Betriebspläne und Genehmigungspraxis ... 5

3.3 Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) und Strategische Umweltprüfung (SUP) ... 6

4 Behandlung und Entsorgung von Flowback ... 9

4.1 Quantität und Qualität des Flowback ... 9

4.1.1 Frac-Fluidzusammensetzung ... 9

4.1.2 Frac-Fluideinsatzmengen ...11

4.1.3 Flowbackmengen ...12

4.1.4 Flowbackqualität ...13

4.1.5 Differenzierung von Flowback und Produktionswasser ...16

4.1.6 Natürlich vorkommende Radioaktivität - N.O.R.M. ...17

4.2 Aufbereitungsmaßnahmen und Verfahrenstechniken ...22

4.2.1 Abgrenzung der Aufbereitungsziele (Recycling, Einleitung, Entsorgung)...24

4.2.2 Verfahrenstechniken zur Flowback- und Produktionswasserbehandlung ...26

4.2.3 Fallstudien zur Aufbereitung von Flowback und Produktionswasser...54

4.3 Entsorgung Flowback und Produktionswasser sowie der Reststoffe/Abfälle und Konzentrate aus der Aufbereitung ...64

4.3.1 Flowback und Produktionswasserentsorgung durch Verpressung ...64

4.3.2 Flowback und Produktionswasserentsorgung durch Indirekt- oder Direkteinleitung ...65

4.3.3 Entsorgung und Entsorgungswege der Reststoffe/Abfälle und Konzentrate aus der Aufbereitung ...67

4.4 Übersicht und Bewertung der Verfahrenstechniken zur Flowback- und Produktionswasserbehandlung ...70

5 Wasser- und Stoffstrommanagement, Monitoringkonzepte ...75

5.1 Hinweise und Empfehlungen zum Wassermanagement – Auswertung internationaler und nationaler Studien, Gutachten und Handlungshinweisen ...75

5.1.1 Internationale Studien und Handlungshinweise ...75

5.1.2 Nationale Studien und Handlungshinweise ...78

5.2 Status Quo des Wasser- und Stoffstrommanagements auf dem Bohrplatz zur Gasförderung in Deutschland ...83

5.3 Abgeleitete Handlungshinweise zum Monitoring und zur Bilanzierung der Wasser- und Stoffströme ...87

5.3.1 Entwicklung eines regionalspezifischen Konzeptes zum Wasser- und Stoffstrommanagement ...88

5.3.2 Bohrplatzspezifisches Monitoring und Management der relevanten Stoff- und Wasserströme ...90

5.3.3 Datenerfassung, Datenauswertung und Dokumentation ...93

5.3.4 Resümee ...97

5.4 Wasser- und Stoffbilanzen am Beispiel des ausgewählten Settings ... 100

6 Handlungsempfehlungen ... 104

6.1 Regionalspezifisches und behördlich überprüfbares Monitoring-Programm ... 104

6.2 Zeitliche Einteilung des Flowback in Phasen ... 105

6.3 Auswahl und Zusammenstellung von Flowbackbehandlungsverfahren ... 106

6.4 Prozessbegleitendes Monitoring und Nachsorge ... 107

6.5 Entwicklung eines Anhangs für die Abwasserverordnung ... 108

6.6 Forschungs- und Entwicklungsbedarf ... 111

7 Quellenverzeichnis ... 112

8 Anhang ... 125

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Unterscheidung Nebenprodukt und Abfall gemäß KrWG ... 4

Abb. 2: Flowbackvolumenstrom und Salzkonzentration im Flowback in Abhängigkeit der Zeit nach erfolgtem Frac ...13

Abb. 3: Analysenwertebereich in [mg/l] ausgewählter Stoffe im Flowback ...15

Abb. 4: Salzkonzentrationsverlauf bei Rückförderung aus der Lagerstätte Damme 3 über die Zeit und Rückschluss auf das Verhältnis Lagerstättenwasser zu Frac-Fluid ...17

Abb. 5: Phaseneinteilung bei der Rückförderung von Flowback bzw. Produktionswasser ...17

Abb. 6: Radionuklidgehalte und Salinität an verschiedenen Geothermiestandorten (das 40K Isotop von Kalium repräsentiert die Salinität). ...18

Abb. 7: Typische Bereiche der Fluidkonzentrationen natürlicher Radionuklide und der Salinität für einzelne Regionen in Deutschland. ...19

Abb. 8: Zerfallsreihen der Radionukleide ²³²Thorium, ²³⁵Uran und ²³⁸Uran ...20

Abb. 9: Löslichkeitsverhalten der natürlichen Radionuklide im Grundwasser ...20

Abb. 10: Darstellung der gemessenen Aktivitäten vom gesamten (total) Radium (²²⁶Ra + ²²⁸Ra) und ²²⁶Ra ...21

Abb. 11: Aktuelle Behandlungsmaßnahmen für den Flowback ...24

Abb. 12: Ablaufdiagramm und Fallunterscheidung zur Behandlung des Flowback ...25

Abb. 13: Diagramm zum Aufbereitungsziel und entsprechender Behandlungsstufe bzw. -qualität ...28

Abb. 14: Prinzipschema einer MPPE Anlage ...37

Abb. 15: Starkes Fouling an einer Umkehrosmosemembran (CDM Smith, 2008) ...41

Abb. 16: Schematische Darstellung der osmotischen Wirkung ...45

Abb. 17: Verfahrensschema einer Vorwärtsosmoseanlage ...48

Abb. 18: FTE® Anlage in Betrieb ...51

Abb. 19: Verdampfungskristallisator mit außenliegendem Heizregister ...53

Abb. 20: Prozessschema der Pilotanlage zur Flowbackaufbereitung ...55

Abb. 21: OPUS-System zur Flowback- (oben) und Produktionswasserbehandlung (unten) ...56

Abb. 22: Behandlungsschema von Flowback ...58

Abb. 23: Fließbild (oben) und 3D-Design Schema (unten) der Produktionswasserbehandlung ...59

Abb. 24: Prinzipschema der CleanWave^® Methode der Fa. Halliburton ...60

Abb. 25: links: CLEAN-FRAC^TM Systemkomponenten; rechts: Arbeitsprinzip ...62 Abb. 26: Prozessschema der Fa. TARM , Willamsport ...63 Abb. 27: Gegenüberstellung der Wasserwiedergewinnung und dem TDS-Gehalt

des Solkonzentrats bei gegebenem TDS-Gehalt des Zuflusses ...71 Abb. 28: Schematische Darstellung einer zentralisierten Behandlung/Entsorgung

des Flowback von mehreren Bohrplätze, Verwertungs- und

Entsorgungswege ...88 Abb. 29: Schematische Darstellung des Bilanzraumes ...91 Abb. 30: Zusammenhänge und Abläufe bei der Entwicklung von spezifischen

Behandlungs- und Entsorgungskonzepten für den Flowback und zentrale Bedeutung eines umfassenden Monitorings für Planung, Betrieb und

Überwachung ...98 Abb. 31: Prozessschritte der Förderung von Schiefergas und die Zeiträume nach

SRU ...99 Abb. 32: Schema des Flowbackrecycling zur Ermittlung der Abwassermengen ... 101 Abb. 33: Wasser- und Stoffmengenbilanz für die Lagerstätte des Settings ... 102 Abb. 34: Einteilung der rückgeförderten Wassermengen (Flowback /

Produktionswasser), Auswahl der entsprechenden Aufbereitung ... 105 Abb. 35: Auswahl der Flowback- und Produktionswasseraufbereitungsstufen

entsprechend den Verwertungs- und Entsorgungszielen... 106

Tabellenverzeichnis

Tab. 1: Additive und ihre Aufgabe im Frac-Prozess nach Wood et al. (2011), Sjolander at al. (2011), Schmitt-Jansen et al. (2012) und Ewers et al.

(2012), Runge et al. (2013) ...10 Tab. 2: Frac-Fluidmenge und Flowback- bzw. Produktionswasseranfall für

Produktionsbohrungen nach Beendigung der spezifischen

Fracoperationen im Marcellus Shale in Pennsylvania und West Virginia ...12 Tab. 3: Typische Analysenwerte für Flowback bei der Gewinnung von Erdgas aus

Schiefergaslagerstätten des Marcellus-Shale in Western Pennsylvania

zusammengetragen aus mehreren Bohrfeldern...14 Tab. 4: Charakteristische Analysewerte für verpresstes Frac-Fluid sowie dem

Flowback nach 5 bzw. 14 Tagen von Hydraulic-Fracking sowie der Gehalt an Kationen und Anionen im verpressten Frac-Fluid und im

entsprechenden Flowback nach 5 Tagen zweier Standorte im Marcellus

Shale ...15 Tab. 5: Vergleich der Wassernutzung beim Hydraulic-Fracking im Marcellus,

Pennsylvania und im Barnett, Texas (Nicot et al, 2013) ...23 Tab. 6: Zusammenstellung der Behandlungsverfahren nach ihrer Anwendbarkeit

auf Basis der Clustereinteilung ...27 Tab. 7: Zusammenstellung der Behandlungsverfahren entsprechend ihrer

Anwendung in der Qualitätsstufe ...72 Tab. 8: Annahmen für die Wassermengen- und Stoffbilanz ... 100 Tab. 9: „Gewöhnlich gebrauchte“ Frac-Fluidchemikalien in den USA nach

FracFocus Chemical Disclosure Registry (FracFocus, 2013) ... 125

1 Einleitung und Fragestellung

Der beim Frac-Vorgang übertage gelangende Flowback ergibt sich als lagerstättenspezifisches Gemisch aus Frac-Fluid, Lagerstättenwasser und übertägig kondensiertem Wasserdampf. Neben den eingesetzten Additiven des Frac-Fluids kann der Flowback zusätzlich mögliche Reaktions-produkte, die sich aus den Additiven während des Frac-Prozesses bilden, und mobilisierte Lö-sungsprodukte aus der Lagerstätte enthalten. Die Entsorgung von Flowback durch Verpressung stellt die derzeit in Deutschland praktizierte Lösung dar.

Aufgrund des aus wasserwirtschaftlicher Sicht problematischen Flowbacks, insbesondere im Hinblick auf dessen Toxizität und Radioaktivität, soll im Rahmen des Gutachtens geprüft wer-den, in wie weit die Entsorgung umweltverträglich und unter Berücksichtigung einschlägiger strahlenschutzrechtlicher Regelungen durchgeführt werden kann.

Hierbei sollen mögliche verfahrenstechnische Lösungen zur Behandlung des Flowbacks recher-chiert und zusammengestellt werden. Daraus abgeleitet werden die Verfahren auf ihre An-wendbarkeit und Wirtschaftlichkeit untersucht und Vorschläge für einen Stand der Technik zur Behandlung und Entsorgung des Flowbacks bei der Gasgewinnung erarbeitet.

Dies beinhaltet auch Vorschläge und konkrete Handlungshinweise zum Monitoring und zur Bilanzierung der Wasser- und Stoffströme, die es möglich machen sollen, die eingesetzten Chemikalien und Wassermengen sowie deren Verbleib exakt und belastbar zu erfassen. Da die Exploration und Gewinnung von Erdgas aus Schiefergaslagerstätten nur über ein größeres Are-al verteilt erfolgen kann, ist die Bereitstellung der Inputstoffe, die Behandlung du Entsorgung der Abwässer und Abfälle für das gesamte Explorationsgebiet bzw. Gewinnungsfeld zu betrach-ten. Daher werden neben dem bohrplatzspezifischen Monitoring auch regionalspezifische

Im Dokument 53/2014 (Seite 182-195)