Erdöl - der fossile Brennstoff
Erdöl ist ein in der Erdkruste eingelagertes,
hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen bestehendes Stoffgemisch,
das bei Umwandlungsprozessen organischer Stoffe entsteht.
Das als Rohstoff bei der Förderung aus
Speichergesteinen gewonnene und noch nicht weiter behandelte Erdöl
wird auch als Rohöl bezeichnet.
Obwohl Erdöl bereits in der Antike genutzt
wurde, begann die systematische Erschließung des Rohstoffs
erst in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts mit ersten
Bohrungen 1856 und 1858 in Niedersachsen. Bekannter wurde die
Bohrung nach Öl, die Edwin L. Drake am 27. August 1859 am
Oil Creek in Titusville, Pennsylvania durchführte.
Erdöl ist ein fossiler Energieträger
und dient zur Erzeugung von Elektrizität und als Treibstoff
fast aller Verkehrs- und Transportmittel. Wichtig ist Erdöl
zudem in der chemischen Industrie, es wird zur Herstellung von
Kunststoffen und anderen Chemieprodukten benötigt. Daher
rührt unter anderem die Bezeichnung „Schwarzes Gold“
wie auch die Bedeutung von zumeist politisch bedingten Ölkrisen
für die Weltwirtschaft.
Allein in den Jahren von 2000 bis 2009 wurden
etwa 242 Milliarden Barrel – ein Barrel entspricht ungefähr
159 Liter – weltweit gefördert.
Erdölfirmen wie BP gehören zu den
größten Wirtschaftsunternehmen weltweit. Unfälle
wie bei der Ölpest im Golf von Mexiko 2010 haben bedeutende
Umweltauswirkungen. Erdöltransportwege und deren Bewirtschaftung
sind wie bei Nord Stream oder der Erdölleitung Freundschaft
Gegenstand von politischen Energiestreitigkeiten wie Basis von
weitreichenden Wirtschaftsentwicklungen.
Die Ölpreise sind wichtige Indikatoren
für die Wirtschaftsentwicklung. Unter dem Stichwort Globales
Ölfördermaximum wird eine Erschöpfung der weltweiten
wirtschaftlich ausbeutbaren Vorräte diskutiert. Das von Marion
King Hubbert 1956 auf einer Tagung der American Petroleum Institute
vorgestellte Konzept sah das Erreichen der maximalen globalen
Förderrate bereits für 2010 vor.
Wie ist Erdöl entstanden?
Erdöl entsteht aus abgestorbenen Meeresorganismen wie Algen.
Sie werden während mehreren hunderttausend bis mehreren Millionen
Jahren auf dem Meeresgrund abgelagert. Herrschen in der betreffenden
Meeresregion sauerstoffarme Bedingungen nahe des Meeresgrundes,
so bilden sich dabei mächtige Sedimentfolgen mit hohem Anteil
biogenen Materials. Die Abwesenheit von Sauerstoff in dieser Ablagerungsumgebung
verhindert die vollständige Zersetzung der Biomasse, ein
Faulschlamm entsteht.
Im Laufe von Jahrmillionen wird dieser durch Überdeckung
mit weiteren Sedimenten hohen Drücken und Temperaturen ausgesetzt.
Unter diesen Bedingungen werden die in der Biomasse enthaltenen
wasserunlöslichen, langkettigen Kohlenwasserstoffe, die sogenannten
Kerogene, in kurzkettige gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffketten
aufgespalten, ein Prozess, der in der Industrie auch als Cracken
bekannt ist.
Diese fein verteilten Kerogene werden durch Druck und Temperatur
zersetzt, jedoch nicht oxidiert. Sie können innerhalb der
Poren von Gesteinen wandern. Diesen Prozess nennt man Migration.
In sogenannten Speichergesteinen sammeln sich die umgewandelten
Kohlenwasserstoffe als Erdöl und Erdgas an. Gerät das
Erdöl unter undurchlässige Gesteinsschichten, die seine
weitere Wanderung an die Erdoberfläche und seitwärts
verhindern (Erdölfalle), reichert es sich dort an und es
entsteht eine Erdöllagerstätte. In den Gesteinsporen
befinden sich neben Erdöl auch Lagerstättenwasser und
Erdgas. Es entsteht zusammen mit Erdöl unter sehr ähnlichen
Bedingungen und bildet über Erdöllagerstätten oft
eine sogenannte Gaskappe.
Damit die Umwandlung von Kerogenen in Erdöl und Erdgas
gelingt, müssen verschiedene geologische Faktoren stimmen.
Eine wichtige Rolle spielen Drücke und Temperaturen, die
im Laufe der Katagenese auftreten. Damit die im Erdöl enthaltenen
Kohlenwasserstoffketten stabil bleiben, darf nach derzeitigem
Kenntnisstand eine Versenkungstiefe der Mutter- und Speichergesteine
von rund 4000 Metern nicht überschritten werden. Diesen Bereich
bezeichnet man auch als Erdölfenster. In größeren
Tiefen sind nur noch Erdgasvorkommen wahrscheinlich. Optimale
Bedingungen für die Entstehung von Erdöl, was Druck,
Temperaturen und geeignete Fallenstrukturen angeht, finden sich
in der Regel an den passiven Schelfrändern der Kontinente,
an Grabenbrüchen und in der Nähe unterirdischer Salzstöcke.
Im Verlauf der weiteren Diagenese können Kerogene bituminös,
d. h. zähflüssig, und unbeweglich werden. Solche Vorkommen
sind für die Förderung wegen der hohen Kosten zunächst
uninteressant. Ein hoher Ölpreis könnte aber die Verarbeitung
schwerer Ölfraktionen lohnend machen.
Sedimentgesteine, die hohe Anteile biogenen Kohlenstoffs enthalten,
werden als Erdölmuttergestein bezeichnet. Ein in Deutschland
bekanntes Beispiel für stark kohlenstoffhaltige Sedimente
ist der Ölschiefer aus dem Lias Epsilon, der in Süddeutschland
des Öfteren an der Oberfläche ansteht und auch im Nordseebereich
wichtiges Erdölmuttergestein ist.
Oberflächennahe, erdölhaltige sandige Sedimente werden
als Ölsande bezeichnet.
Wie lange gibt es das Erdöl noch? - Weltreserven
Für das Jahr 2004 wurden die bestätigten Weltreserven
je nach Quelle auf 1260 Milliarden Barrel (171,7 Milliarden Tonnen
nach Oeldorado 2004 von ExxonMobil) bzw. auf 1148 Milliarden Barrel
(156,6 Milliarden Tonnen nach BP Statistical Review 2004) berechnet.
Das Wissenschaftsmagazin Science ging 2004 sogar von Reserven
von insgesamt drei Billionen Barrel aus. Die Reserven, die geortet
sind und mit der heute zur Verfügung stehenden Technik wirtschaftlich
gewonnen werden können, nahmen in den letzten Jahren trotz
der jährlichen Fördermengen jeweils leicht zu und erreichten
im Jahre 2004 den höchsten jemals berechneten Stand. Während
die Reserven im Nahen Osten, Ostasien und Südamerika aufgrund
der Erschöpfung von Lagerstätten und unzureichender
Prospektionstätigkeit sanken, stiegen sie in Afrika und Europa
leicht an.
Nach heutigem Stand der Technik, prospektierter Fläche
und Verbrauch decken die Erdölreserven noch für 50 Jahre
den Weltverbrauch. Der Begriff Erdölkonstante bezeichnet
den Umstand, dass solche Voraussagen der statischen Reichweite
von Erdöl wie bei anderen Rohstoffen regelmäßig
fortzuschreiben sind. Im Jahre 2003 befanden sich die größten
Erdölreserven in Saudi-Arabien (262,7 Milliarden Barrel),
im Iran (130,7 Milliarden Barrel) und im Irak (115,0 Milliarden
Barrel), darauf folgten die Vereinigten Arabischen Emirate, Kuwait
und Venezuela.
Kritiker dieser Reservenangaben weisen allerdings darauf hin,
dass die meisten der Reserven aus Nicht-OECD-Ländern keiner
unabhängigen Kontrolle unterliegen (siehe Fußnoten
des BP-statistical review). Oft unterliegen (wie in Saudi-Arabien)
alle Angaben zu Förderdaten einzelner Felder und Reserven
dem Staatsgeheimnis. Daher unterstellen Kritiker diesen Zahlen
eine Verfälschung. Vielen OPEC-Förderländern wird
auch unterstellt, die Reserven zu optimistisch anzugeben, da die
zugeteilten Förderquoten abhängig von den gemeldeten
Reservemengen sind.
Voraussagen mancher Experten, im ersten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts
werde durch das Erreichen des Peak-Oil bzw. Globalen Erdölfördermaximum
der Ölpreis künftig unausweichlich ansteigen, haben
sich noch nicht zweifelsfrei erfüllt. In der Tat erreichte
der Ölpreis im Jahr 2008 seinen nominalen und realen Höchststand
mit 147 $ pro Barrel und blieb auch in der folgenden Weltwirtschaftskrise
auf vergleichsweise hohem Niveau, es ist jedoch noch nicht zweifelsfrei
nachgewiesen ob dieser Preisanstieg im Erreichen des Ölfördermaximums
begründet liegt. Die sichere Bestimmung des Peak-Oil ist
erst in der Rückschau mit einigen Jahren Abstand möglich.
Wesentliches Problem ist allerdings nicht ein Rückgang der
Förderung, sondern eine Nichterfüllung der steigenden
Nachfrage. Als Korrektiv bleibt so nur der Preis, wie die enge
Marktsituation mit der Preisspitze von fast 150 $ in 2008 gezeigt
hat. Eine in der Vergangenheit stets sichtbare deutliche Ausweitung
des Angebots als Folge einer deutlichen Preissteigerung konnte
in 2008 erstmals in der Geschichte trotz des exorbitanten Preissprungs
nicht verzeichnet werden.
Die Länder der Europäischen Union sind verpflichtet,
einen 90-Tage-Vorrat als Strategische Ölreserve für
Krisenzeiten zu unterhalten. Ein großer Teil der deutschen
und ein kleinerer Teil der ausländischen Vorräte liegt
in den unterirdischen Kavernenanlagen im Zechsteinsalz im Raum
Wilhelmshaven, wohin auch das meiste Erdöl nach Deutschland
eingeführt wird. In Österreich obliegt der Erdöl-Lagergesellschaft
diese Aufgabe.
Weltweite Ölreserven in Milliarden Barrel
Region /
Organisation Annahme
der
Industrie-
datenbank Studie der
Energy Watch
Group
OECD 97 112
Russland u. a. 191 154
China 26 27
Südostasien 30 22
Lateinamerika 129 53
Naher Osten 679 362
Afrika 105 125
Welt 1255 854
Bei einem täglichen Verbrauch von 87 Mio. Barrel ergibt
sich bei 1255 Mrd. Barrel eine Laufzeit von etwa 40 Jahren, bei
854 Mrd. Barrel eine Laufzeit von 27 Jahren. Man muss allerdings
bei der Beurteilung dieser Zahl beachten, dass Erdölknappheit
nicht erst nach Ablauf der (statischen oder dynamischen) Laufzeit
des Erdöls auftritt. Denn anders als aus einem Tank können
den Erdöllagerstätten nicht beliebige Mengen an Öl
pro Tag (Förderrate) entnommen werden. Vielmehr gibt es eine
maximal mögliche Förderrate, die häufig dann erreicht
ist, wenn die Quelle etwa zur Hälfte ausgebeutet ist. Danach
sinkt ihre Förderrate (physikalisch bedingt) ab. Ein ähnliches
Verhalten wird von vielen Experten auch für die Ölförderung
der Welt angenommen: Nach dem Erreichen eines globalen Fördermaximums
(„Peak Oil“, s. oben) sinkt die globale Förderrate.
Rein rechnerisch ist zu diesem Zeitpunkt zwar noch genug Öl
vorhanden, um den jeweils aktuellen Tagesverbrauch zu decken,
auch wenn dieser im Vergleich zu heute sogar noch steigt, doch
das Öl kann nicht hinreichend schnell aus den Lagerstätten
gefördert werden und steht somit der Wirtschaft nicht zur
Verfügung. Die Endlichkeit der Ressource Erdöl macht
sich bereits lange vor dem Ablauf ihrer Reichweite bemerkbar.
Die hier berechnete Laufzeit des Öls ist daher wirtschaftlich
von nur geringer Bedeutung, interessanter ist vielmehr der zeitliche
Verlauf des globalen Fördermaximums und die Höhe des
anschließenden Produktionsrückgangs.
Erdölkatastrophen
Etwa 100.000 Tonnen gelangen jährlich bei Tankerunfällen
mit teilweise katastrophalen Folgen für die Umwelt ins Meer.
Bekannt wurde vor allem die Havarie der Exxon Valdez
1989 vor Alaska. Da versäumt wurde, das Öl
direkt nach dem Unfall mit Ölsperren aufzuhalten und abzusaugen,
vergrößerte sich der Ölteppich und kontaminierte
über 2000 km der Küste. Die danach durchgeführten
Reinigungsmaßnahmen erwiesen sich als unwirksam; die katastrophalen
ökologischen Folgen lösten jedoch eine breite öffentliche
Diskussion über Risiken und Gefahren maritimer Öltransporte
aus. Der Unfall führte schließlich zu einer Erhöhung
der Sicherheitsauflagen für Öltanker sowie zu einer
intensiven Untersuchung möglicher Maßnahmen zur Bekämpfung
von Ölunglücken.
Eine andere schwere Ölkatastrophe war der Brand und Untergang
der Bohrplattform Deepwater Horizon im Golf von Mexico
im April 2010. Über mehrere Monate trat Rohöl
aus, insgesamt über 500.000 Tonnen. Durch dieses Unglück
entstand eine Ölpest an den Küsten vom Golf von Mexico,
auch das Delta des Mississippi war davon betroffen.
