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This presentation includes forward-looking statements. Actual future conditions (including economic conditions, energy demand, and energy supply) could differ materially due to changes in technology, the development of new supply sources, political events, demographic changes, and other factors discussed herein (and in Item 1A of ExxonMobil’s latest report on Form 10-K or information set forth under "factors affecting future results" on the "investors" page of our website at www.exxonmobil.com). This material is not to be reproduced without the permission of Exxon Mobil Corporation. Fracking – Stand der Technik / Neueste Entwicklung Oberhausen, 28. November 2013 Dr. Harald Kassner

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Page 1: Fracking – Stand der Technik / Neueste Entwicklung€¦ · Fracking – Stand der Technik / Neueste Entwicklung Oberhausen, 28. November 2013 Dr. Harald Kassner. 2 In Deutschland

This presentation includes forward-looking statements. Actual future conditions (including economic conditions, energy demand, and energy supply) could differ materially due to changes in technology, the development of new supply sources, political events, demographic changes, and other factors discussed herein (and in Item 1A of ExxonMobil’s latest report on Form 10-K or information set forth under "factors affecting future results" on the "investors" page of our website at www.exxonmobil.com). This material is not to be reproduced without the permission of Exxon Mobil Corporation.

Fracking – Stand der Technik /Neueste EntwicklungOberhausen, 28. November 2013

Dr. Harald Kassner

Page 2: Fracking – Stand der Technik / Neueste Entwicklung€¦ · Fracking – Stand der Technik / Neueste Entwicklung Oberhausen, 28. November 2013 Dr. Harald Kassner. 2 In Deutschland

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In Deutschland seit 1890MarkenUpstream, Downstream, ChemicalsMitarbeiter insgesamt ~3300Auszubildende ~230(Mitarbeiter EMPG 1120) (Auszubildende EMPG 108)

Gasförderung 2012 9 Mrd. m³ Erdölproduktion 2012 500 Tsd. T Bohrungen insgesamt 930 (230 Gas) Investitionen 2012 ~200 Mio. € Erdgasbohrungen 2011/2012 8 ~1100 Esso Stationen

In Deutschland seit 1890MarkenUpstream, Downstream, ChemicalsMitarbeiter insgesamt ~3300Auszubildende ~230(Mitarbeiter EMPG 1120) (Auszubildende EMPG 108)

Gasförderung 2012 9 Mrd. m³ Erdölproduktion 2012 500 Tsd. T Bohrungen insgesamt 930 (230 Gas) Investitionen 2012 ~200 Mio. € Erdgasbohrungen 2011/2012 8 ~1100 Esso Stationen

ExxonMobil in Deutschland

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Aktuelle Studien / Gutachten

Übereinstimmendes Ergebnis aller fünf Studien:- kein Fracking Verbot, Ausschlussgebiete definiert- schrittweises Vorgehen unter wissenschaftlicher Begleitung- Erkundungsbohrungen fortführen- Neubewertung der Risiken nach verbesserter Datenlage

Ergänzung fehlender Daten:- Anlagensicherheit, Bohrungsintegrität,- Monitoring, Frac Additive, Frac Modell- Wassermanagement, Disposal, Diffuses Methan

April 2012 Sept. 2012 Sept. 2012Mai 2012 Mai 2013

Gemeinsame Forderung:Pilotprojekte unter wissenschaftlicher Begleitung

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Vergebene Studien

Sicherheit / Bohrungsintegrität / (Auftrag an externes Ingenieurbüro)• Standortspezifische Sicherheitsanalysen für konkrete Szenarien• Prüfung der Verträglichkeit von Frac Additiven mit Zement-Barrieren • Mittelfristig: Entwicklung einer Bohranlage/ Verringerung des ökologischen Fußabdruckes

Monitoring (Auftrag an externes Ingenieurbüro)• Entwicklung eines standortspezifischen Konzeptes für das Grundwasser- und

Bodenluftmonitoring vor, während und nach Frac Aktivitäten

Frac Modell (Auftrag an die TU Clausthal)• Frac Simulation zur Klärung der Frac Dimensionen/ Barrieren• Vergleich mit realen Fracs durch 3D-Simulation zur Kalibrierung

Frac Additive (Auftrag an extern. Labor / später an UFZ Leipzig)• Laborteste aller Frac Additive zur Vervollständigung der ökotoxikologischen Daten, zur

Identifizierung von Umsetzungsprodukte • Ersatz von giftigen und umweltgefährdeten Stoffen

Wassermanagement / Disposal (Auftrag an die Uni Hannover/ WEG Projekt)• Konzept zur Aufbereitung von Lagerstättenwasser (LAWA) und Flowback• Bilanzierung der Frac Additive und Umsetzungsprodukte • WEG Konzept für Lagerstättenwasser und Flowback Disposal

Diffuses Methan (Auftrag an die TU Stuttgart)• Quantifizierung des natürlichen diffusen Methananteils (Wasser/ Bodenluft)• Untersuchung des Einflusses von Frac Aktivitäten

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The world’s leading sustainability consultancy

Ergebnisse für Beispiel TKW-Unfall in der Bohrphase

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Schutzgut Auswirkung Häufigkeit Risiko

Wieste (Bach) A 2*10-7 4

Sottrum (Ort) A 3,7*10-7 4

Landwirtschaftliche Flächen A 4,3*10-5 4

Gesamtrisiko 4

Ursachemögliche

AuswirkungenVerhinderungs-maßnahmen

TKW-Unfall

auf dieUmwelt

auf die Sicherheit von

Personen

Freisetzung von Diesel

Risikoanalyse mittels Bow-tie

Begrenzungs-maßnahmen

z.B. Notfall-planung

z.B. Optimierung der Route

1) Kategorie Umwelt- und Sicherheitsauswirkungen (analog zu MATTE UK, (in einer Skala von D abnehmend auf A)

2) Ergebnis der Ereignisablaufanalyse (Häufigkeit innerhalb eines Jahres)

3) Relatives Risikoniveau (in einer Skala von 1 abnehmend auf 4)

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Grundwassermessstellen: Lage

Quelle: ExxonMobil

Quelle: http://newsroom.erdgassuche-in-deutschland.de/

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Ablaufplan

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Michael Z. Hou 8

V = 1*Vinj V = 2*Vinj V = 5*Vinj V = 10*Vinj

Salzspiegel

[m]

Frac‐Höhe max =  169 mHalblängemax = 1000 mFrac‐Breitemax = 3,7 cmFrac‐Breiteavg = 1,67 cm

Tight Gas Bohrung Goldenstedt Z23-Frac11: Sensitivitätsberechungen mit viel größeren Injektionsvolumina

/ einem Vielfachen des tatsächlichen Injektionsvolumens

Anhydrit Unterkante

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Warum sind Chemikalien in derFRAC-Flüssigkeit?

Ziel: Einbringen von sogenannten Stützmitteln wie Sand oder anderen mineralischen Stoffen in die erzeugten Risse des Gesteins, um diese offen zu halten und damit langfristig den Gaszufluss zu sichern

• Veränderung von Dichte und Viskosität der Fracking-Flüssigkeit , um Stützmittel besser zu transportieren

• Geringer Einsatz, typischerweise < 2% bei Tight gas und < 0,2% bei Shale gas, Rezeptur anhängig von gesteinsspezifischen Parametern

• Gründe für Chemikalienseinsatz:

• Reibungsverminderer

• Tonstabilisator

• Gelbildner, Gelbrecher

• Hochtemperaturstabilisator

• Mischung ist nicht giftig, nicht umweltgefährlich, schwach wassergefährdend und nicht kennzeichnungspflichtig nach Chemikaliengesetz

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W E L L  S E R V I C E S

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BewertungUmweltrelevante Aspekte

Gefahrstoffeinstufung Nicht giftig

Gefahrstoffeinstufung Nicht umweltgefährlich

„Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum

Wasserhaushaltsgesetz über die

Einstufung wassergefährdender Stoffe in

Wassergefährdungsklassen “

• NWG- Nicht wassergefährdend

• WGK1- schwach wassergefährdend

Ökotoxikologie Fisch• LC50 oder EC50

• NOEC oder EC10

Ökotoxikologie Wasserfloh• EC50

• NOEC oder EC10

Ökotoxikologie Alge• EC50

• NOEC oder EC10

• Biologische Abbaubarkeit

• Bioakkumulation

Wassergefährdungsklasse

Shampoo WGK 1Waschpulver WGK 2Benzin WGK 3

>95 % der Ergebnisse liegen vor

Ergänzung:Leuchtbakterientest (ENISO11348)• Ergebnisse: November 2013

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Frac-Flüssigkeit / Additive

Ziel für 2014:

Einsatz von Additiven für Fracs • Kein Einsatz krebserzeugender, erbgutverändernder und

fruchtbarkeitsgefährdender Stoffe • Kein Einsatz giftiger Stoffe • Kein Einsatz umweltgefährlicher Stoffe • Kein Einsatz von Stoffen der Wassergefährdungsklasse WGK=2 und

WGK=3• Keine Verwendung giftiger oder umweltgefährlicher Bakterizide

(Kein Einsatz von Bakteriziden?)

• nicht giftig• nicht

umweltgefährlich• schwach

wassergefährdend

Das eingesetzte Flüssigkeitsgemisch

ist schon heute:

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Flowback/ Wassermanagement

• Materialbilanz / Prognose• Flowback• Frischwasser• Additive• Proppants / Sand

• Umweltauswirkungen• Wassertransport (Pipeline / TKW)• Energieeinsatz / CO2 Bilanz• Chemikalieneinsatz• Abfall• Belastung Vorfluter

• Wissenschaftliche Begleitung• TU Hannover

Feststoff-Abscheidung

Organik-Abtrennung

Konditio-nierung

Schwer-Metalle

Salze

Gas-Lagerstätte Kläranlage

Recycling Fracfluid Vorfluter

A-KohleMPPE VerfahrenStrippung

FällungIonenaustauscherUmkehrosmose

VerdampfungUmkehrosmoseMembranverfahren

FilterSedimentationZentrifuge

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Umweltverträglichkeit• Standortspezifische UVP mit Öffentlichkeitsbeteiligung inklusive Beurteilungskriterien für eine Untertage UVP

Technische Integrität der Bohrung / des Bohrplatzes / Grundwasserschutz• Zusammenstellung der technischen Erfordernisse für den Bau eines Bohrplatzes, die Durchführung eines Fracks

und die Überwachung der Integrität der Anlagen

Frack-Additive• Definierte Vorgaben für die Stoffeigenschaften von Frack-Additiven (nicht giftig, nicht umweltgefährlich, höchstens

WGK=1, biologisch abbaubar)• Vollständige Daten zur humantoxikologischen und ökotoxikologischen Beurteilung von Frack-Additiven

Wassermanagement• Bilanzierung der Wassermengen und eingesetzten Additive • Erstellung eines Entsorgungskonzeptes für das Flowbacks

Überwachung des Grundwasserschutzes• Monitoring des Grundwassers durch Beobachtungsbrunnen• Erstellung von standortspezifischen Emergency Response Plänen mit Maßnahmen zur Minimierung von

Beeinträchtigungen im Schadensfall.

Neuerungen/Verbesserungen zur Erhöhung der Akzeptanz für Fracking

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Erdgasproduktion in Deutschland

Verant-wortung

Nachbarn

WasserverbrauchGrund

wasser

Flächenverbrauch