Ziel: Rückflusswasser, das tatsächlich zurückfliesst
Die Aufbereitung des Fracking-Abwassers ist keine einfache Aufgabe. Das Wasser, das aus den Bohrlöchern austritt, ist mit seinem Originalzustand nicht vergleichbar. Es handelt sich um ein toxisches Gemisch aus chemischer und radioaktiver Materie – eine Mischung aus Fracking-Flüssigkeit und den natürlich vorkommenden Stoffen, die sich aus dem unterirdischen Gestein lösen.
Bis vor kurzem haben die Betreiber der Förderanlagen das Rückflusswasser nur ungern aufbereitet und wiederverwendet, da sie einen Anstieg der Betriebskosten und eine Einschränkung der Produktion befürchteten. Unter steigendem Druck von Umweltschützern und Aufsichtsbehörden haben die Schieferunternehmen jedoch inzwischen damit begonnen, Wasserrecyclingtechnologien in ihre Produktionsverfahren zu integrieren.
Generell stehen den Förderanlagenbetreibern vier Möglichkeiten für den Umgang mit Abwasser zur Verfügung.
Die erste Möglichkeit ist die primäre Abwasserbehandlung. Hierbei handelt es sich um einen Sammelbegriff für Techniken wie die Koagulation und Desinfizierung, die das Abwasser von Schwebstoffen, Fett, Öl und mikrobiologischen Kontaminanten reinigen und eine Flüssigkeit hinterlassen, die sauber genug ist, um beim Fracking wiederverwendet zu werden. Diese Abwasserbehandlung findet normalerweise vor Ort statt.
Die zweite Möglichkeit ist die sekundäre Abwasserbehandlung, eine komplexere Abfolge chemischer Prozesse. Diese zielen auf die Entfernung von Ionen wie Barium, Calcium, Magnesium und Strontium ab, oft mithilfe von Kalk. Dem Abwasser werden Behandlungschemikalien beigefügt, damit sich Partikel formen, die sich absetzen. Dann wird das Wasser dekantiert, um Verunreinigungen zu entfernen und so eine sauberere Fracking-Flüssigkeit zu erhalten.
Unter steigendem Druck von Umweltschützern und Aufsichtsbehörden haben Schieferunternehmen damit begonnen, Wasserrecyclingtechnologien in ihre Produktionsverfahren zu integrieren.
Die dritte Möglichkeit ist die tertiäre Abwasserbehandlung. Sie kombiniert primäre und sekundäre Behandlung mit einer Art thermischen Entsalzung, um Wasser noch höherer Qualität für die Wiederverwendung in Bohrlöchern für Schiefergas und -öl zu produzieren. Bei dem Verfahren wird das Wasser sowohl von Schwebstoffen als auch von gelösten Feststoffen – sogenannten vollständig gelösten Feststoffen (Total Dissolved Solids, TDS) – befreit.
Die vierte Möglichkeit ist die komplexeste und teuerste: die Aufbereitung von Wasser für den menschlichen Gebrauch. Hierfür gibt es zwei verschiedene Methoden. Erstens die thermische Destillation bei hoher Temperatur, bei der durch Sieden des Rückflusswassers und erneutes Kondensieren des Dampfes Wasser gewonnen wird. Diese Methode wird normalerweise nicht vor Ort durchgeführt: Das Abwasser wird per Lkw zu einer Aufbereitungsanlage transportiert. Das Verfahren ist kostspielig, da sehr energieaufwendig.
Die zweite und günstigere Methode ist die Membranfiltration. Hier wird Wasser durch zellenartige Kunststoff-Membranen gepresst oder gesaugt. Die Membran fungiert als Sieb: Wassermoleküle sind klein genug, um durchgelassen zu werden, grössere Moleküle wie Natrium, Chloride und andere TDS werden dagegen zurückgehalten. Die Membranen funktionieren am besten unter sehr hohem Druck. Eine verbesserte Version dieses Verfahrens – Vakuum-Multi-Effekt-Membrandestillation – kombiniert Destillation und Membrantrennung.
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