EL-MO II Moleküle, Schulbuch

101 7.2 erDÖl Methanol. Methanol kann direkt als Treibstoff eingesetzt oder aber zur Gewinnung von Benzin herangezogen werden. Für den Fall der Erdöl- und Erdgasverknappung denkt man daran, Methanol gleich bei den Kohlelagerstätten herzustellen und in Pipelines zu transportieren. Das Synthesegas könnte direkt in der Lagerstatte über Bohrungen erzeugt, somit der bergmännische Kohleabbau vermieden werden. Eine wirtschaftliche Realisierung ist allerdings erst bei einer Vervielfachung des Erdöl- preises möglich. 7.2 ErdÖL Eine technische Nutzung von und eine gezielte Suche nach Erdöl begann im 19. Jh. Öl aus Galizien diente in der österreichisch-ungarischen Monarchie zur Beleuchtung. In den USA begann die Erdölförderung mit einer erfolgreichen Bohrung in Titusville (Pennsylvania) 1859. Im 20. Jh. entwickelte sich Erdöl weltweit rasch zum wichtigsten Energielieferanten. Es kann durch die billigere Bohrtechnik gewonnen werden und hat daher die nur bergmännisch gewinnbare Kohle am Energiesektor vom ersten Platz und als Chemierohstoff fast gänzlich verdrängt. Der weltweite jährliche Erdölverbrauch betrug bis 2008 etwa 3,9 Milliarden Tonnen. Die sicher gewinnbaren Reserven wurden 2008 mit 160 Milliarden Tonnen angege- ben, was eine Versorgungssicherheit für etwa 40 Jahre bedeutet. Wie lange Erdöl wirklich zur Verfügung stehen wird, ist schwer abzuschätzen. 1971 wurden die Re- serven beispielsweise mit 85 Milliarden Tonnen angegeben. Diese Menge wurde bis zur Jahrtausendwende gefördert. Trotzdem stehen heute weit größere Reserven zur Verfügung. Von einem Ende des Erdölzeitalters kann also zumindest in den nächsten Jahrzehnten noch nicht gesprochen werden. (Abb. 101.3 und 101.4) Vorkommen und Gewinnung von Erdöl Die Erdölbildung aus abgestorbenen Meereslebewesen begann mit großer Wahr- scheinlichkeit am Meeresboden von Flachmeeren. Die organischen Reste im Sedi- ment bildeten den Faulschlamm. Dieser wurde von weiteren Sedimenten bedeckt. Die anaeroben Umsetzungen führten im Laufe von Jahrmillionen zu Kohlenwasser- stoffen, Thiolen und Thioethern. Im Erdöl finden sich aber auch kompliziertere or- ganische Verbindungen wie Blatt- und Blutfarbstoffe, die auf den biologischen Ur- sprung hinweisen (Abb. 102.1). Das Erdöl wird meist von gelöstem Gas und immer von Salzwasser begleitet. Es fin- det sich heute nicht mehr am Ort seiner Entstehung (Erdölmuttergestein), sondern in porösen Gesteinsschichten – im Erdölspeichergestein. Eine Lagerstätte bildet sich dort nur bei bestimmten geologischen Formationen, in denen die poröse, ölführen- de Gesteinsschicht von dichten, ölundurchlässigen Gesteinen abgeschlossen und eine Weiterwanderung des Öls unmöglich wird. Zwei solche typischen Ölfallen sind die Antiklinale (Sattel) und die Verwerfung (Abb. 102.2). In der Lagerstätte befindet sich über der Ölschicht meist Gas (Gaskappe), unter der Ölschicht Salzwasser. Bei der Ölexploration werden nun solche Ölfallen gesucht. Die dafür wichtigsten Explorationsmethoden sind die seismischen. Durch große Vibratoren (Vibrations- seismik) oder durch Sprengungen werden Bodenschwingungen erzeugt. Diese Schwingungen werden an den Grenzflächen unterschiedlicher Gesteinsschichten reflektiert. Die reflektierten Bodenwellen werden mit empfindlichen Seismografen registriert. Das so entstandene Seismogramm wird ausgewertet und gibt recht ge- naue Auskunft über den Verlauf der Gesteinsschichten (Abb. 102.3). Ob in einer potenziellen Ölfalle wirklich Öl vorhanden ist, muss eine Aufschlussboh- rung klären. Dabei wird der Bohrer an einer Hohlstange befestigt und vom Bohrturm aus angetrieben. Zur Kühlung des Bohrers und zum Hochschwemmen des Bohrab- riebs dient die Spülflüssigkeit, die durch das hohle Bohrgestänge gepumpt wird. Sie sorgt durch ihren hydrostatischen Druck auch für eine Abstützung der Bohrloch- wände und für die Sicherheit beim Anbohren öl- oder gasführender Schichten, die unter hohem Druck stehen. Produktionsbohrungen werden zusätzlich verrohrt. Die Bohrgeschwindigkeit variiert je nach Gestein von unter 1 Meter bis über 50 Meter pro Stunde. Auch Art und Form der Bohrer sind dem Gestein angepasst. 995 100 210 35 490 2650 325 235 232 5 49 79 76 180 38 31 Abb. 101.1: Steinkohlevorräte in Mrd. Tonnen (2008) Abb. 101.2: Steinkohleförderung in Mio. Tonnen (2008) Abb. 101.3: Abschätzung der weltweiten Rohölvor- räte in Jahren ihrer Verfügbarkeit Abb. 101.4: Abschätzung der weltweiten Rohölvor- räte und Förderung in Mio Tonnen. 7.1 KOhle N r zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv