Geologie

Wie kam das Erdgas unter Zehdenick?

Vor mehr als 250 Millionen Jahren war das heutige Zentraleuropa von einer großen Wüste bedeckt, vergleichbar mit der heutigen Sahara.(Foto links), Die größten Landmassen der Erde bildeten in der Zeit des Perms gemeinsam einen Superkontinent - Pangaea. Dieser Superkontinent erstreckte sich vom Äquator bis zu den Polen. Umgeben war das Pangaea von einem einzigen globalen Ozean – dem sogenannten Panthalassa.

Üppiges Leben gab es im Ozean und an den Küstenebenen von Pangaea, doch im Landesinneren, wo sich u.a. auch Zentraleuropa zu jener Zeit befand, hatten sich riesige Wüstengebiete herausgebildet. Das Klima hier war sehr trocken, es regnete kaum und Wasser war sehr knapp. Die wenigen Wasservorräte befanden sich zum größten Teil in Salzseen, ähnlich dem heutigen Toten Meer.
Die Landschaft wurde von Sanddünen oder Sandmeeren dominiert, die durch den Wind bewegt wurden. Windskulpturen, wie wir sie heute aus der Sahara kennen, könnten sich gebildet haben. (Bild links) Starke Sandwinde, die wie ein Sandstrahlgerät gegen das Grundgestein wirkten, erzeugten noch mehr Sand.
Die Lebensbedingungen für die Tiere (Menschen gab es noch nicht) in dieser Umgebung waren sehr hart. Fossile Überreste aus dieser Periode gibt es deshalb kaum. Der Wüstensand, der heute mehr als 4000 Meter unter Zehdenick liegt, bildet das Speichergestein für unsere heutigen Gaslagerstätten.

Am Ende des Rotliegend und mit dem Übergang zum Zechstein überflutete Meerwasser den größten Teil Nordeuropas und Deutschlands und bildete von der Ostküste Englands bis nach Ostpolen ein riesiges Binnenmeer. (Foto unten,  Mitte) Wegen des anhaltenden heißen und trockenen Klimas verdampfte das Wasser und das übriggebliebene Salz setzte sich ab – wie wir das heute vom Toten Meer kennen. Vorkommen dieses als Zechsteinsalz bekannten Salzes weisen bei Zehdenick Mächtigkeiten von 700 – 1000 Metern auf. Da Salzgestein undurchlässig ist, dichtet es das gasführende Gestein sehr gut ab. Die Permzeit, und damit das Paläozoikum (Erdaltertum), endete mit dem größten Massenaussterben in der Erdgeschichte, 90% der Meerestiere und 70% der Landtiere waren davon betroffen. Aufgrund des großen Verlustes an Biodiversität dauerte es nach diesem Massenaussterben wesentlich länger als nach allen anderen vergleichbaren Ereignissen bis sich Leben wieder ausbreitete und erst in der Trias, d.h. im Mesozoikum (Erdmittelalter), hatten sich Faunen und Floren in ihrer Vielfalt  erholt. Bis dahin vergingen jedoch bis zu 10 Millionen Jahre.   Ziel von Jasper Resources ist es, Rotliegend-Sandsteine zu finden, in deren Poren sich Erdgas befindet.  Bei den bereits in den siebziger Jahren vom VEB Erdöl-Erdgas Gommern durchgeführten Bohrungen wurden mehrere hundert Meter Rotliegend Sandstein mit Erdgas bei Zehdenick nachgewiesen. Bei diesen Gasvorkommen handelt es sich um konventionelle Lagerstätten und nicht um unkonventionelle Schiefergaslagerstätten. In der Altmark wird über mehrere Jahrzehnte Erdgas aus solchen konventionellen Lagerstätten gefördert.   Sandsteine, in denen Erdgas gespeichert ist, werden als Speichergesteine bezeichnet. In Deutschland befinden sich diese gemeinhin in einer Tiefe von 1500 bis 5000 Metern.  Im Vergleich hierzu befindet sich das Grundwasser in einer Tiefe von 0 – 250 Metern. Das Gasvorkommen in Zehdenick kann mit konventionellen Technologien, einschließlich horizontaler Bohrungen gefördert werden.  

Woher kommt das Erdgas?

 Erdgas entstand aus urzeitlichen Pflanzen oder Kleinsttieren, die in Ozeanen oder niedriggelegenen Sumpfgebieten lebten. Die Pflanzen absorbierten die Energie von der Sonne und speicherten ein Teil davon in den Kohlenstoffmolekülen ihres Körpers. Nach ihrem Absterben sanken die toten Pflanzen und Mikrobakterien auf den Grund des Meeres oder der Sümpfe. Über Millionen von Jahren lagerten sich darauf mehrere Sedimentschichten ab. Dadurch sank die Biomasse immer tiefer, Druck und Temperatur erhöhten sich und aus dem Biomaterial entstanden Erdgas und Erdöl.

Das Biomaterial wird heute das Muttergestein des Erdgases genannt. Die Höhe des Drucks, der Grad der Wärme und die Art des Biomaterials waren entscheidend dafür, ob Öl oder Gas entstand. Erdgas entwickelte sich bei sehr hohen Temperaturen und aus einer vorwiegend aus pflanzlichem Material bestehenden Biomasse. Die Biomasse, aus dem das Muttergestein in Zehdenick entstand, bestand vorwiegend aus pflanzlichen Materialien, die in der Karbon-Periode vor mehr als 290 Millionen Jahren in Sümpfen lagerten und zu Kohle umgewandelt wurden. 

Was ist ein Erdgasspeicher?

 
Das sich im Muttergestein befindende Gas oder Öl liegt somit in flüssiger oder in gasförmiger Form vor. Das Muttergestein wird von Gesteinen umgeben, deren Poren mit Salzwasser gefüllt sind. Gas beziehungsweise Öl versuchen nun in diese Poren zu gelangen. Da diese jedoch leichter als Salzwasser sind, werden sie aufsteigen und „auf dem Wasser schwimmen“. Werden Gas und Öl nicht durch undurchlässige Gesteine gestoppt, wandern sie bis an die Erdoberfläche.

Der Teil des Erdöls und Erdgases, der erfolgreich aus dem Muttergestein an die Oberflächen wandert, wird in die Luft entweichen. Dieser Prozess ist bekannt als Öl- und Gasausströmung. Ein anderer Teil des aufwärts wandernden Öls und Erdgases wird durch eine undurchlässige Gesteinsschicht, die aus Steinsalz, Ton oder einem anderen abdichtenden Stein bestehen kann, eingeschlossen. Gesteine, in denen Öl und Gas eingeschlossen sind, werden Speichergestein genannt. Dieses kann aus porösem Sandstein oder Kalkstein bestehen. (Kalkstein ist ein gutes Speichergestein in der Nordsee - Foto: Rechts von Stevns Klint).