Erdöl

Erdölprobe aus Wietze

Erdölförderung vor der vietnamesischen Küste

einzige deutsche Bohrplattform Mittelplate im Wattenmeer der Nordsee

Beschädigter Bohrungskopf - austretendes Erdöl

Erdöl ist ein in der Erdkruste eingelagertes, hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen bestehendes Stoffgemisch, das bei Umwandlungsprozessen organischer Stoffe entsteht.^[1] 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^[2] Milliarden Barrel – ein Barrel entspricht ungefähr 159 Liter – weltweit gefördert. Die IEA gab für 2012 einen Tagesverbrauch von 89,7 Millionen Barrel an. Dies sind mehr als 14.250.000.000 Liter täglich.^[3]

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. Marion King Hubbert sagte in den 1950er-Jahren den Höhepunkt der amerikanischen Erdölförderung korrekt für das Jahr 1970 voraus. 1974 schätzte er jedoch fälschlicherweise, dass man das weltweite Maximum bei gleichbleibenden Bedingungen 1995 erreichen werde.^[4] Als mögliche Alternativen zum Energieträger Öl werden neben bekannten und unkonventionellen fossilen Rohstoffen auch die Kernenergie und regenerative Energien angeführt.

Wortherkunft

Von den Babyloniern stammt das Wort „naptu“ (von nabatu = leuchten) für Erdöl, das in der Bezeichnung „Naphtha“ gegenwärtig noch Bestand hat. Dieser Ausdruck deutet darauf hin, dass das Erdöl schon früh zu Beleuchtungszwecken diente. Die Babylonier waren es auch, die wichtige Straßen und Zufahrten zu Kultstätten mit einer dünnen Asphaltschicht abdeckten. Die Verwendung von Bitumen („Erdpech“) war im babylonischen Reich so allgegenwärtig, dass Hammurapi dem Stoff einige Kapitel in seinem Gesetzeswerk 1875 v. Chr. einräumte. Dies ist die erste nachweisbare staatliche Regulierung von Erdöl.

Das Wort Petroleum ist lateinischen Ursprungs: „oleum petrae“, deutsch Stein- oder Felsöl. Dies geht auf Entdeckungen der Römer in Ägypten zurück, wo sie in einem Gebirgszug am Golf von Sues Erdöl aus dem Gebirge austreten sahen. Angelehnt an Petroleum wurde Erdöl im Deutschen anfangs auch Berg- oder Steinöl genannt, bevor sich die heutige Bezeichnung im 18. Jahrhundert durchsetzte.^[5]

Geschichte

Gefunden wurde Erdöl schon vor einigen tausend Jahren dank seiner Eigenschaft, dass es eine niedrigere Dichte als Wasser (0,8–0,9 kg/l oder Tonnen/m³) besitzt und deshalb in den Hohlräumen der Schieferton-, Sand- und Karbonat-Sedimente nach oben steigt, von wo es unter günstigen Umständen an die Erdoberfläche zutage tritt (in Deutschland zum Beispiel bei Hänigsen zwischen Hannover und Braunschweig).

Bis an die Erdoberfläche hervorquellendes Erdöl, welches durch die Aufnahme von Sauerstoff asphaltartige Stoffe bildete, wurde schon vor 12.000 Jahren im vorderen Orient, vor allem in Mesopotamien, als Bitumen entdeckt. Die Menschen lernten die Eigenschaften dieses Naturprodukts zu nutzen: So erhielt man durch Vermischen von Erdöl mit Sand, Schilf und anderen Materialien ein Produkt zur Abdichtung von Schiffsplanken.

Man nimmt an, dass schon die römische Armee Erdöl als Schmierstoff für Achsen und Räder gebrauchte. Es wurde auch schon früh als Kriegswaffe eingesetzt; so wurden im frühmittelalterlichen Byzantinischen Reich mit Erdöl betriebene Flammenwerfer hergestellt, das so genannte „griechische Feuer“.

Als Startschuss der modernen Erdölindustrie gilt das Patent von 1855 auf die Herstellung von Kerosin aus Kohle oder Erdöl, das dem kanadischen Arzt und Geologen Abraham P. Gesner in den USA erteilt wurde. Hintergrund war die Suche nach einer preiswerten Alternative zu Walöl als Brennstoff für Lampen. Kerosin als Leuchtmittel blieb bis zum Aufstreben der Automobilindustrie in den 1920ern die wichtigste Verwendung von Erdöl. Heute ist Erdöl die Grundlage unserer Industriegesellschaft. Erdöl ist der wichtigste Energieträger und Ausgangsstoff für zahlreiche Produkte der chemischen Industrie, wie Düngemittel, Kunststoffe, Lacke und Farben oder auch Medikamente.

Entstehung

Erdöl entsteht aus abgestorbenen Meeresorganismen wie Algen.^[6] Sie werden während mehreren hunderttausend bis mehreren Millionen Jahren auf dem Meeresgrund abgelagert. Herrschen in der betreffenden Meeresregion sauerstoffarme Bedingungen nahe dem Meeresgrund, 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.

Bohrkernprobe aus einer erdölführenden Sandsteinschicht

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, aber auch die Zusammensetzung des umliegenden Gesteins. Über lange Zeiträume gesehen sowie unter einer hohen Gesteinsauflast beginnt die Bildung von Erdöl bei etwa 60 °C, die Bildungsrate erhöht sich, wenn die Temperaturen weiter auf 120–130 °C steigen, und nimmt bei Temperaturen darüber wieder ab. Zwischen 170 und 200 °C bildet sich vor allem Erdgas und kaum noch Erdöl. Ab etwa 200 °C endet auch die Erdgasbildung und die Muttergesteine treten in eine metamorphe Phase ein.^[7]

Diesen Bereich bezeichnet man auch als Erdölfenster. Dieses findet sich meist zwischen 2000 und 4000 Metern Tiefe.^[8] 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.

Alternative Ansätze

Alternative Theorien zur Erdölentstehung vermuten die Ursprünge höherer Kohlenwasserstoffe wie Erdöl direkt im Erdmantel und der tieferen Kruste. Sie schließen die Beteiligung von fossilen Lebewesen bei der Entstehung aus. Diese Theorien gelten nach derzeitigem Kenntnisstand als überholt. In der Sowjetunion war eine solche abiogenetische Theorie nach Nikolai Kudrjawzew in den 1950er-Jahren populär, aber nicht unbestritten. Kudrjawzew hielt reine Planktonansammlungen für ungeeignet, die bedeutenden natürlichen Methanquellen (vgl. Schlammvulkane) und große Öl- und Ölsandvorkommen zu erklären.^[9] Nach Glasby^[9] konnten erst neuere biotische Theorien zur Neubildung von Kohlenwasserstoffen und deren Mobilität innerhalb von Gesteinen die früheren abiotischen Annahmen hinreichend erklären. Der russische Sonderweg wurde, ähnlich der Thesen von Trofim Lyssenko in der Genetik, nur noch von wenigen Forschern vertreten.^[10] Diese Theorie ist mittlerweile selbst in den Staaten der ehemaligen Sowjetunion weitestgehend in Vergessenheit geraten, im Westen ist sie praktisch unbekannt. Die bekannten Ölfunde sind allesamt auf fossiles biotisches Ausgangsmaterial zurückzuführen.^[9]

Im Westen wurde Thomas Gold mit Theorien zum abiotischen Ursprung von Erdgas bekannt. Golds Theorien führten zu einigen Explorationsbohrungen, die zwar kaum Erdöl, aber Hinweise auf biogene Materie und Bakterienaktivität in bisher für unmöglich gehaltenen Tiefen ergaben. Die Theorien Golds gelten als widerlegt.^[9]

Die Erdölsuche

Die Luftfotografie

Grundlage für die Erdölsuche ist genaues Kartenmaterial. In bestimmten Gebieten (z. B. Iran) kann man Lagerformationen bereits an der Erdoberfläche mittels Luftbildkartierung erkennen. In Gebieten mit mächtiger Überdeckung der tieferen Schichten durch junge Formationen oder im Offshore-Bereich genügt dies nicht. Auch lassen sich aus Luftfotos alleine keine genauen Gesteinstypen oder deren Alter bestimmen. Dazu und zur punktweisen Überprüfung der Luftbildinterpretationen muss der Geologe stets selbst das betreffende Gebiet aufsuchen und dort so viele „Aufschlüsse“ wie möglich durchführen. Interessant sind Stellen, an welchen für darunterliegende Erdölvorkommen typisches Gestein an die Erdoberfläche tritt. Dort werden kleine Gesteinsstücke abgeschlagen und mit einer Lupe bestimmt.

Prospektion

Vibroseis-Fahrzeuge bei der 3D-Exploration im Alpenvorland Oberösterreichs im Januar 2008

Die gezielte Suche nach Erdöl- und Erdgasvorkommen bezeichnet man als geophysikalische Prospektion. Unter Physikalischer Prospektion versteht man die Anwendung physikalischer Gesetze auf die Erkundung des oberen Teils der Erdkruste. Das sichere Aufspüren im Untergrund verborgener Strukturen, in denen sich Öl und (oder) Erdgas angesammelt haben können, ist in den letzten Jahrzehnten zur wichtigsten Voraussetzung einer erfolgreichen Suche nach Kohlenwasserstoffen (Sammelbegriff für Erdöl und Erdgas) geworden. In der Frühzeit der Erdölgewinnung war man auf Anzeichen an der Erdoberfläche angewiesen, die auf Vorkommen von Erdöl schließen ließen. So tritt aus seicht liegenden Lagerstätten ständig Erdöl in geringen Mengen aus. Ein Beispiel dafür ist die seit dem 15. Jahrhundert bekannte, aber mittlerweile versiegte St.-Quirins-Quelle bei Bad Wiessee am Tegernsee, aus der über Jahrhunderte Erdöl austrat, das vornehmlich als Heilmittel Verwendung fand. Die Suche nach tief liegenden Ölvorkommen erfolgte früher durch eine eingehende Analyse der geologischen Verhältnisse eines Landstrichs. In der Folge wurden dann an ausgewählten Orten Probebohrungen niedergebracht, von denen ca. 10–15 % fündig wurden.

Am Beginn der Erkundung steht das Auffinden von Sedimentbecken. Das geschieht häufig durch gravimetrische oder geomagnetische Messungen. Im nächsten Schritt kommt die Reflexionsseismik zum Einsatz. Dabei werden an der Erdoberfläche akustische Wellen erzeugt, die an den unterschiedlichen Bodenschichten reflektiert werden. Je nach Einsatz an Land oder im Wasser werden unterschiedliche Verfahren verwendet. Quellen seismischer Wellen an Land sind Explosivstoffe, Fallgewichte oder seismische Vibratoren. An der Erdoberfläche ausgelegte Geophone dienen als Sensoren zur Aufzeichnung der Wellen. In der marinen Seismik werden die seismischen Wellen mit Airguns erzeugt. Die Aufzeichnung der Wellen erfolgt mit Hydrophonen, die entweder am Meeresboden ausgelegt oder hinter einem Schiff an der Meeresoberfläche im Schlepp gezogen werden. Aus den Laufzeiten und Charakteristiken der reflektierten Signale lassen sich Schichtenprofile errechnen. In der frühen Phase der Prospektion werden 2-D-Messungen durchgeführt, in deren Ergebnis man Schichtenprofile entlang von sich kreuzenden Messlinien erhält. Damit lassen sich kostengünstig größere Gebiete erkunden. Basierend auf den seismischen Daten werden nun auch erste Erkundungsbohrungen getätigt. Im nächsten Schritt werden in ausgewählten Gebieten seismisch 3-D-Messungen durchgeführt. Hierbei werden die Punkte zum Erzeugen und Messen seismischer Wellen so ausgelegt, dass man ein dreidimensionales Bild der Gesteinsschichten erhält. In Kombination mit bohrlochgeophysikalischen Messdaten kann nun ein quantitatives Modell der Erdöl- oder Erdgasreserven sowie ein Plan für weitere Bohrungen und zur Förderung erstellt werden.

Gewinnung

Erdölbohrloch mit Bohrmeißel, Längsschnitt, schematisch, oben verrohrt

Bohrturm mit Rohrgestängeabschnitten, daneben Behälter für die Bohrflüssigkeit

Die großtechnische Ausbeutung der Erdöllagerstätten begann im 19. Jahrhundert. Man wusste bereits, dass bei Bohrungen nach Wasser und Salz gelegentlich Erdöl in die Bohrlöcher einsickerte. Die erste Erdölförderung im Untertagebau fand 1854 in Bóbrka bei Krosno (Polen) statt. Die ersten Bohrungen in Deutschland wurden im März 1856 in Dithmarschen von Ludwig Meyn und 1858 bei Wietze in Niedersachsen (nördlich von Hannover) durchgeführt. In einer Tiefe von ca. 50 m wurde gegen 1910 mit 2000 Bohrtürmen etwa 80 % des deutschen Erdölbedarfs gefördert. In Wietze befindet sich heute das Deutsche Erdölmuseum.

Weltberühmt wurde die Bohrung nach Öl, die Edwin L. Drake am 27. August 1859 am Oil Creek in Titusville, Pennsylvania durchführte. Drake bohrte im Auftrag des amerikanischen Industriellen George H. Bissell und stieß in nur 21 m Tiefe auf die erste größere Öllagerstätte.

In Saudi-Arabien wurde das „schwarze Gold“ zuerst in der Nähe der Stadt Dammam am 4. März 1938 nach einer Reihe erfolgloser Explorationen von der US-Gesellschaft Standard Oil of California entdeckt.

Allgemein erfolgt die Förderung konventionellen Erdöls heute in folgenden Phasen:

• In der ersten Phase (primary oil recovery) wird Öl durch den natürlichen Druck des eingeschlossenen Erdgases (eruptive Förderung) oder durch „Verpumpen“ an die Oberfläche gefördert.
• In der zweiten Phase (secondary oil recovery) werden Wasser oder Gas in das Reservoir injiziert (Wasserfluten und Gasinjektion) und damit zusätzliches Öl aus der Lagerstätte gefördert.
• In einer dritten Phase (tertiary oil recovery) werden komplexere Substanzen wie Dampf, Polymere, Chemikalien, CO₂ oder Mikroben eingespritzt, mit denen die Nutzungsrate nochmals erhöht wird.

Je nach Vorkommen können in der ersten Phase 10–30 % des vorhandenen Öls gefördert werden und in der zweiten Phase weitere 10–30 %; insgesamt in der Regel also 20–60 % des vorhandenen Öls. Angesichts des hohen Preisniveaus und der globalen Marktdynamik ist damit zu rechnen, dass sich die tertiäre Förderung auch bei „alten“ Vorkommen stark intensivieren wird.

Besondere Schwierigkeiten bereitet die Erdölförderung aus Lagerstätten, die sich unter Gewässern befinden („Off-Shore-Gewinnung“). Hier müssen zur Erschließung der Lagerstätte auf dem Gewässergrund stehende oder darüber schwimmende Bohrplattformen (Bohrinseln) eingerichtet werden, von denen aus gebohrt und später gefördert (Förderplattformen) werden kann. Hierbei ist das Richtbohren vorteilhaft, weil dadurch von einer Bohrplattform ein größeres Areal erschlossen werden kann.

Befindet sich die Erdöllagerstätte nahe der Erdoberfläche, so kann das Öl im Tagebau gewonnen werden, Beispiel: Athabasca-Erdölsande, Alberta.

Aus tieferen Lagerstätten wird Erdöl durch Sonden gefördert, die durch Bohrungen bis zur Lagerstätte eingebracht werden.

Nach Abschluss der Bohrarbeiten kann auch eine reine Förderplattform eingesetzt werden, Beispiel: Thistle Alpha.

Radioaktiver Abfall

Im Dezember 2009 wurde der Öffentlichkeit bekannt, dass bei der Erdöl- und Erdgasförderung jährlich Millionen Tonnen radioaktiv verseuchter Rückstände anfallen, für deren Entsorgung größtenteils der Nachweis fehlt.^[11] Im Rahmen der Förderung an die Erdoberfläche gepumpte Schlämme und Abwässer enthalten NORM-Stoffe (Naturally occurring radioactive material), unter anderem das hochgiftige und extrem langlebige Radium 226 sowie Polonium 210. Die spezifische Aktivität der Abfälle beträgt zwischen 0,1 und 15.000 Becquerel (Bq) pro Gramm. In Deutschland, wo etwa 1000 bis 2000 Tonnen Trockenmasse im Jahr anfallen, ist das Material laut der Strahlenschutzverordnung von 2001 bereits ab einem Bq pro Gramm überwachungsbedürftig und müsste gesondert entsorgt werden. Die Umsetzung dieser Verordnung wurde der Eigenverantwortung der Industrie überlassen, wodurch die Abfälle letztlich über Jahrzehnte hinweg sorglos und unsachgemäß beseitigt wurden. Es sind Fälle dokumentiert, in welchen Abfälle mit durchschnittlich 40 Bq/g ohne jede Kennzeichnung auf einem Betriebsgelände gelagert wurden und auch nicht für den Transport besonders gekennzeichnet werden sollten.^[12]

In Ländern mit größeren geförderten Mengen von Öl oder Gas entstehen deutlich mehr Abfälle als in Deutschland, jedoch existiert in keinem Land eine unabhängige, kontinuierliche und lückenlose Erfassung und Überwachung der kontaminierten Rückstände aus der Öl- und Gasproduktion. Die Industrie geht mit dem Material unterschiedlich um: In Kasachstan sind weite Landstriche durch diese Abfälle verseucht, in Großbritannien werden die radioaktiven Rückstände in die Nordsee geleitet.^[11][12] In den Vereinigten Staaten gibt es in fast allen Bundesstaaten aufgrund der radioaktiven Altlasten aus der Erdölförderung zunehmend Probleme. In Martha, einer Gemeinde in Kentucky, hat das Unternehmen Ashland Inc. tausende kontaminierte Förderrohre an Farmer, Kindergärten und Schulen verkauft, ohne diese über die Kontamination zu informieren. Es wurden bis zu 1100 Mikroröntgen pro Stunde gemessen, so dass die Grundschule und einige Wohnhäuser nach Entdeckung der Strahlung sofort geräumt wurden.^[13]

Weltreserven und Bevorratung

Für das Jahr 2008 wurden die bestätigten Weltreserven je nach Quelle auf 1329 Milliarden Barrel (182 Milliarden Tonnen nach Oeldorado 2009 von ExxonMobil) bzw. auf 1258 Milliarden Barrel (172,3 Milliarden Tonnen nach BP Statistical Review 2009) berechnet. Die Reserven, die geortet sind und mit der heute zur Verfügung stehenden Technik wirtschaftlich gewonnen werden können, haben in den letzten Jahren trotz der jährlichen Fördermengen insgesamt leicht zugenommen. 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 (siehe Abschnitt Reserven für eine genaue Tabelle).

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.

Rohölpreise (nominell und real) seit 1861

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 US-Dollar 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.

Bei einem täglichen Verbrauch von 87 Mio. Barrel^[15] ergibt sich bei 1255 Mrd. Barrel eine Laufzeit von etwa 40 Jahren, bei 854 Mrd. Barrel eine Laufzeit von 27 Jahren.^[16] 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 ^[17].

Weltförderung

Ölfunde von 1930 bis 2050 und Förderung bis 2001, Quelle: ASPO

Diagramm der größten nichtstaatlichen Erdölkonzerne 2004

Laut Abdallah Dschumʿa (CEO von Aramco) Anfang 2008, wurden in der Geschichte der Menschheit rund 1,1 Billionen^[18] Barrel Erdöl gefördert. Die meisten Reserven wurden in den 1960er Jahren entdeckt. Ab Beginn der 1980er Jahre liegt die jährliche Förderung (2005) bei 30,4 Milliarden Barrel (87 Millionen Barrel pro Tag Verbrauch in 2008^[15]) – über der Kapazität der neu entdeckten Reserven, sodass seit dieser Zeit die vorhandenen Reserven abnehmen.

Deshalb wird von einigen Experten mit einem globalen Fördermaximum zwischen 2010 und 2020 gerechnet. Kenneth Deffeyes, Colin J. Campbell und Jean Laherrere befürchten, das Maximum sei bereits vor 2010 erreicht worden. Eine Folge dieses Fördermaximums wäre eine anschließend fallende Förderung, so dass die parallel zum Wirtschaftswachstum prognostizierte Nachfrage nicht mehr ausreichend gedeckt werden würde.

Zunehmend kritische Analysen gibt es von der Britischen Regierung^[19], vom U.S. Department of Energy^[20] und dem zentralen Analysedienst der US-Streitkräfte, U.S. Joint Forces Command^[21], in dem schon kurzfristig drohende Mangelszenarien geschildert werden. Die britische Regierung reagiert damit offensichtlich auf die Tatsache, dass Englands Ölreichtum seit 1999 mit etwa 8 % pro Jahr zurückgeht. In der Folge ist England 2006 vom Erdölexporteur zum Importeur geworden^[22].

Abdullah S. Jum'ah^[18] weist derartige Befürchtungen zurück.^[23] Er schätzt, dass von den vorhandenen flüssigen Ölvorkommen erst weniger als 10 % gefördert wurden und (inklusive nicht konventioneller Reserven) bei heutigen Verbrauchsraten noch mindestens für 100 Jahre Erdöl zur Verfügung steht.^[24]

Während in den 1970er Jahren private westliche Ölkonzerne noch knapp 50 Prozent der weltweiten Ölproduktion kontrollierten^[25], hat sich dieser Anteil 2008 auf weniger als 15 Prozent verringert. Experten^[25] halten einen Mangel an Öl nicht für gegeben, es handele sich um eine Krise im Zugang zu fortgeschrittener Technologie (der Multies) bzw. umgekehrt auch in der mangelnden Investitionssicherheit in den staatlich kontrollierten Ölförderländern.

Hauptförderer von Erdöl waren im Jahr 2009 Russland (9.932.000 Barrel/Tag), Saudi-Arabien (9.764.000), USA (9.056.000), Iran (4.172.000) und China (3.991.000) (siehe auch Tabelle: Förderung) ^[26]. Die Erdölförderung in Deutschland deckte ursprünglich bis zu 80 % des nationalen Bedarfs und hatte historisch eine große Bedeutung, ist aber mittlerweile vergleichsweise gering.

Transport

Erdöl wird weltweit über weite Entfernungen transportiert. Der Transport von den Förderstätten zu den Verbrauchern geschieht auf dem Seeweg mit Öltankern, über Land überwiegend mittels Rohrleitungen (Pipelines).

Ölkatastrophen

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 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.

Verbrauch

Der Anteil des Erdöls am Primärenergieverbrauch liegt bei ca. 40 % und damit an erster Stelle der Energielieferanten. Der größte Einzelenergieverbraucher ist der Straßenverkehr.

Weltverbrauch

Der tägliche Verbrauch weltweit liegt im Jahr 2008 bei etwa 87 Millionen Barrel^[15]. Die USA (20,1 Millionen Barrel), die Volksrepublik China (6 Millionen Barrel), Japan (5,5 Millionen Barrel) und Deutschland (2,7 Millionen Barrel) waren im Jahr 2003 Hauptverbraucher des Erdöls (siehe Erdöl/Tabellen und Grafiken für genaue Angaben zur Förderung und Verbrauch). Der Weltverbrauch steigt derzeit um 2 % pro Jahr an.

Der jährliche Pro-Kopf-Verbrauch liegt bei den Industriestaaten deutlich höher als bei Entwicklungsländern. So lag der Verbrauch in den USA 2003 bei 26,0 Barrel pro Einwohner, in Deutschland bei 11,7, während in China statistisch auf jeden Einwohner 1,7 Barrel kamen, in Indien 0,8 und in Bangladesch nur 0,2 Barrel pro Kopf verbraucht wurden.

Hauptausfuhrstaaten sind Saudi-Arabien, die Russische Föderation und der Iran ^[27].

Verbrauch in Deutschland

In Deutschland wurden im Jahr 2007 3,3 Millionen Tonnen Rohöl gefördert. Der Anteil des aus deutschen Quellen gewonnenen Erdöls liegt bei etwa 3 % des Verbrauches, die ergiebigste Quelle ist dabei das Fördergebiet Mittelplate^[28]. Im selben Zeitraum importierte die Bundesrepublik 106,81 Millionen Tonnen Rohöl^[29], (re)exportierte jedoch nur 0,6 Millionen Tonnen.

Damit wurden in Deutschland 2007 insgesamt 109,4 Millionen Tonnen Rohöl verbraucht, die bis auf einen kleinen, unmittelbar von der Industrie genutzten Bruchteil von 5 % vollständig in insgesamt 15 Ölraffinerien^[30] weiter aufgearbeitet wurden, welche selbst über zehn Ölpipelines versorgt werden. Über den stetigen Rohölzufluss hinaus wurden allerdings 2007 zusätzlich nochmals 29,1 Millionen Tonnen Ölfertigprodukte insbesondere aus Rotterdam importiert^[31].

Von den erzeugten Ölfertigprodukten wurden im Jahr 2007 wiederum 3,8 % unmittelbar von der Industrie als Energieträger verbraucht, 53,7 % beanspruchte der gesamte Verkehrssektor wie Straßenverkehr (Individualverkehr, Personen- und Frachttransport), Luftverkehr (Kerosin) und Binnenschifffahrt, 12 % nahm die Heizenergie für Endverbraucher in Anspruch, 4,9 % diejenige von Wirtschaftsunternehmen und öffentlichen Einrichtungen. 1,7 % benötigten Land- und Forstwirtschaft, 23,9 % schließlich gingen als Ausgangsstoffe in die chemische Weiterverarbeitung etwa zu Düngemitteln, Herbiziden, Schmierstoffen, zu Kunststoffen (z. B. Spritzgussprodukte, Gummiartikel, Schaumstoffe, Textilfasern), zu Farben, Lacken, Kosmetika, zu Lebensmittelzusatzstoffen, Medikamenten u.ä.^[31].

Der Verbrauch an Ölfertigprodukten ist seit den 1990er-Jahren jährlich um etwa 1,5 % rückläufig^[32], teils aufgrund fortschreitender Energieeinsparungen (vgl. Energieeinsparverordnung), teils wegen eines Wechsels zu Erdgas oder alternativen Energiequellen wie Biodiesel, Solarthermie, Holzpellets, Biogas und Geothermie^[33].

Wertmäßig hingegen sind die Importe von Erdöl und Erdgas nach Deutschland allein im Jahr 2006 mit 67,8 Milliarden Euro nach vorläufigen Ergebnissen um mehr als ein Viertel (+28,4 %) gegenüber dem Vorjahr 2005 gestiegen, in der vorläufigen Spitze im Jahr 2008 waren es zuletzt 83 Milliarden Euro mit einem nochmaligen Zuwachs von +10 % gegenüber dem Vorjahr 2007. Im gesamten Zeitraum 1995 bis 2008 wuchsen die Erdöl- und Erdagsimporte laut Statistischem Bundesamt von 14,44 Milliarden auf stolze 82,26 Milliarden Euro an, mit einem Anteil von ursprünglich 4,3 %, jetzt 10 % an allen Importen.

Der wichtigste Erdöl- und Erdgaslieferant für Deutschland war 2009 nach vorläufigen Zahlen bis November mit einem Drittel (33,2 %) der Rohstoffimporte im Wert von 34,708 Milliarden Euro Russland. Es folgte Norwegen, dessen Erdöl- und Erdgaslieferungen in Höhe von 14,220 Milliarden Euro 14 % der Importe entsprachen^[34]. Das drittwichtigste Lieferland für Deutschland war das Vereinigte Königreich mit Lieferungen im Wert von 10,636 Milliarden Euro, die einen Anteil von 10 % an den gesamten deutschen Erdöl- und Erdgasimporten ausmachten. Angesichts der bis 2014 um 590 auf 980 Kilobarrel/Tag verfallenden Fördermengen des Nordseeöls^[35] dürfte dieser Platz in den nächsten Jahren an Libyen abgetreten werden^[34].

Raffinerien

Die erste Erdölraffinerie entstand 1859. Die Erdölpreise sanken deutlich und die Raffinerien nahmen in der Anzahl zu. Leuchtöle, besonders Petroleum, ermöglichten neue Lichtquellen.

Nach der Einführung des elektrischen Lichts war Erdöl zunächst nicht mehr attraktiv, doch bald nach der Entwicklung des Automobils setzte die Familie Rockefeller als Mitbegründerin der Standard Oil Company die Verwendung des Erdölprodukts Benzin als Ottokraftstoff durch, statt des von Henry Ford zunächst vorgesehenen Ethanols.

In der Erdölraffinerie wird das Erdöl in seine unterschiedlichen Bestandteile wie leichtes und schweres Heizöl, Kerosin sowie Benzin u. a. in Destillationskolonnen aufgespalten. In weiteren Schritten können aus dem Erdöl die verschiedensten Alkane und Alkene erzeugt werden.

Petrochemie

Vereinfachtes Schema der Erdölaufarbeitung

In der chemischen Industrie nimmt das Erdöl eine bedeutende Stellung ein. Die meisten chemischen Erzeugnisse lassen sich aus ca. 300 Grundchemikalien aufbauen. Diese Molekülverbindungen werden heute zu ca. 90 % aus Erdöl und Erdgas gewonnen. Zu diesen gehören: Ethen, Propen, 1,3-Butadien, Benzol, Toluol, o-Xylol, p-Xylol (diese stellen den größten Anteil dar).

Aus der weltweiten Fördermenge des Erdöls werden ca. 6–7 % für die chemischen Produktstammbäume verwendet, der weitaus größere Anteil wird einfach in Kraftwerken und Motoren verbrannt. Die Wichtigkeit dieser Erdölerzeugnisse liegt auf der Hand: Gibt es kein Erdöl mehr, müssen diese Grundchemikalien über komplizierte und kostenintensive Verfahren mit hohem Energieverbrauch hergestellt werden.

Aus Erdöl kann fast jedes chemische Erzeugnis produziert werden. Dazu gehören Farben und Lacke, Arzneimittel, Wasch- und Reinigungsmittel, um nur einige zu nennen.

                     Erdöl
                       |
               (Erdölraffinerie)
                       |
                       |         → steigender Siedepunkt →
  +-----------+--------+-------+--------------+-------------+----------------+
  |           |                |              |             |                |
 Gase---+---Naphtha          Kerosin         Gasöl---+---Vakuumgasöl     Vakuumrückstand
        |     |                |              |      |      |                |
        |   Benzin           AvGas         Diesel,   |   Schmieröle     schweres Heizöl,
        |                („Flugbenzin“)   leichtes   |    Tenside      Schweröl, Bitumen,
        |                                  Heizöl    |                    Koks, Ruß
    (Steamcracken)                                   |
        |                                            | 
    Olefine und                                  (Cracken)
     Aromaten                                        |
        |                                          Benzin
   (Reaktionen)
        |
     Monomere
        |
 (Polymerisation)
        |
    Kunststoffe

Chemie und Zusammensetzung

Erdöl ist hauptsächlich ein Gemisch vieler Kohlenwasserstoffe. Die am häufigsten vertretenen Kohlenwasserstoffe sind dabei lineare oder verzweigte Alkane (Paraffine), Cycloalkane (Naphthene) und Aromaten. Jedes Erdöl hat je nach Fundort eine spezielle chemische Zusammensetzung, die auch die physikalischen Eigenschaften wie Farbe und Viskosität bestimmt.

Farbe und Konsistenz variieren von transparent und dünnflüssig bis tiefschwarz und dickflüssig. Erdöl hat auf Grund von darin enthaltenen Schwefelverbindungen einen charakteristischen Geruch, der zwischen angenehm und widerlich-abstoßend wechseln kann. Farbe, Konsistenz und Geruch sind sehr stark von der geografischen Herkunft des Erdöls abhängig. Manche Erdölsorten fluoreszieren unter ultraviolettem Licht auf Grund von unterschiedlichen Beistoffen, wie Chinone oder Polyaromaten.

Unraffiniertes Erdöl (Rohöl) als Naturprodukt ist mit mehr als 17.000 Bestandteilen eine sehr komplexe Mischung von organischen Stoffen, die natürlicherweise auf der Erde vorkommen.^[37] Neben den reinen Kohlenwasserstoffen sind noch Kohlenstoffverbindungen, die Heteroatome wie Stickstoff (Amine, Porphyrine), Schwefel (Merkaptane, Thioether) oder Sauerstoff (Alkohole, Chinone) enthalten, Bestandteil des Erdöls. Daneben finden sich Metalle wie Eisen, Kupfer, Vanadium und Nickel. Der Anteil der reinen Kohlenwasserstoffe variiert erheblich. Er kann zwischen 97 % und 50 % bei Schwerölen und Bitumen liegen.

In der Petrochemie wird zwischen leichten Sorten mit geringem Schwefelgehalt, wie West Texas Intermediate (WTI) und dem Nordseeöl Brent, und schweren Sorten, wie Mars und Poseidon, unterschieden.

Schwefelarmes Rohöl wird süß genannt, schwefelreiches sauer.

Einzelnachweise

Siehe auch

• Erdöl/Tabellen und Grafiken

Literatur

• Colin J. Campbell: Ölwechsel! Dt. Taschenbuch-Verl., München 2007, 2008. ISBN 3-423-34389-3
• Rainer Karlsch, Raymond G. Stokes: Faktor Öl. Die Mineralölwirtschaft in Deutschland 1859-1974. C. H. Beck, München 2003. ISBN 3-406-50276-8
• Matthew R. Simmons: Wenn der Wüste das Öl ausgeht. Der kommende Ölschock in Saudi-Arabien. Finanzbuch, München 2006. ISBN 3-89879-227-7
• Daniel Yergin: Der Preis. Die Jagd nach Öl, Geld und Macht. S. Fischer, Frankfurt 1991. ISBN 3-10-095804-7
• Erdöl. In: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (Hrsg.): Energierohstoffe 2009 – Reserven, Ressourcen, Verfügbarkeit – Erdöl, Erdgas, Kohle, Kernbrennstoffe, Geothermische Energie. Hannover 2009, S. 31-70.
• Bertram Brökelmann: Die Spur des Öls. Sein Aufstieg zur Weltmacht. Osburg, Berlin 2010. ISBN 978-3-940731-54-8

Weblinks

Wikinews: Erdöl – in den Nachrichten

Commons: Erdöl – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Erdöl – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Wolfgang Blendinger: Erdöl – ein brisanter Rohstoff Video-Vortrag des Erdölgeologen über Entstehung und Förderung von Erdöl sowie das Globale Ölfördermaximum;
• Erdöl im Mineralienatlas
• Enrons Erben zocken weiter. Der Ölpreis ist ein Spielball von Spekulanten geworden. – zeit.de, 19. Oktober 2006
• Ulrike Herrmann, Prognose: Öl wird knapper – taz.de, 18. Januar 2006
• Das Öl – ein Geschäftsartikel erster Klasse bei www.gegenstandpunkt.com
• Energie, Krieg und Umwelt. bei www.oew.org
• Die Entwicklung von Angebot, Nachfrage und Preisen von Rohöl Insbesondere mit Darstellung des konventionellen und nicht-konventionellen Erdölangebotes.

Dieser Artikel wurde am 2. September 2005 in dieser Version in die Liste der lesenswerten Artikel aufgenommen.