Erdöl als Energieträger

Fakultät

Ressourcenmanagement

Göttingen

Referat

im Studiengang ,,Nachwachsende Rohstoffe

und Erneuerbare Energien"

Lehrgebiet:

Erneuerbare und nichterneuerbare Ressourcen

Thema:

,,Energetische Nutzung von Erdöl - Künftige

Entwicklung, Reserven und Prognosen"

vorgelegt von

Lars Pingel

am

25.05.07

Erdöl als Energieträger

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung 1

2. Geologische und physikalische Daten 2

2.1. Zusammensetzung und Definition des Erdöls 2

2.2. Entstehung des Erdöls 2

3. Menge der Erdölreserven und der Erdölförderung 5

4. Die zukünftige Entwicklung der weltweiten Ölförderung 8

5. Hoffnung ,,Unkonventionel es Erdöl" 10

5.1. Schweröl und Teersand 10

5.2. Schweröl in Kanada und Venezuela 11

5.3. Ölschiefer 12

5.4. Tiefseeöl 13

5.5. Polaröl 14

6. Fazit und Ausblick 15

7. Quel enverzeichnis 16

8. Abkürzungsverzeichnis 17

II

Erdöl als Energieträger

1. Einleitung

In der Geschichte des Menschen spielte die Energieversorgung schon immer eine

elementare Rol e. Im Zuge der industriel en Revolution bis hin in unsere moderne Zeit ist der

Anspruch und Verbrauch an Energieträgern enorm angestiegen. Eine gut funktionierende

Energieversorgung stel t die Basis dar, auf welcher sich ein Staat, Industrie und ein

gemeinsames Beisammensein entwickeln kann bzw. im Wohlstand leben kann.

Unter den Energieträgern gibt es einen Herausragenden, der wie kein anderer einen so

hohen Anteil (40,9 %) an dem derzeitigen Weltprimärenergieverbrauch (ca. 450 EJ)

einnimmt und in einem so erheblichem Maße die Geschehnisse auf unserer Erde beeinflusst

[1]. Gemeint ist das Erdöl, welches zum größten Teil im energetischen Bereich verwertet

wird, wie z.B. zur Wärme- und Kraftstofferzeugung. Weltweit werden 95 % der

Motorenbenzine aus Erdöl gewonnen, Dieselöl für Autos und Schiffe, Kerosin für den

Flugverkehr, Heizöl für Fabriken und Haushalte [2]. In der Industrie wird es auch für nicht

energetische Zwecke eingesetzt, wie z.B. zur Herstel ung von Schmier- und Maschinenölen,

Lösungsmitteln, Kunst- und Farbstoffen, Waschmitteln, pharmazeutischen Produkten und

vielen anderen chemischen Verbindungen .

Al erdings ist für uns das Erdöl und somit auch die Energie, die aus Erdöl ,,gewonnen" bzw.

umgewandelt wird, mittlerweile zu etwas Selbstverständlichem geworden. Erdöl ist einfach

da! Das jedoch die Erdölressourcen auch mal zu Ende gehen könnten, wird einem im Al tag

gar nicht so recht bewusst. Der energieintensive Lebensstil der westlichen Industriestaaten

hat in nur wenigen Jahrzehnten praktisch die Hälfte des schwarzen Goldes verbraucht,

welches sich in Jahrmillionen angesammelt hat [3]. Im Ungefähren kann man sich also

ausrechnen, dass unsere Erdölressourcen auf dieser Erde nicht mehr lange ausreichen und

das die dann fehlenden 40,9 % am globalen Primärenergieverbrauch (PEV) durch andere

Energieträger substituiert werden müssen. Daher gilt schon heute, dass wir möglichst

schonend mit unseren Ressourcen umgehen und auch alternative Energien in unser

Energieversorgungskonzept mit integrieren. Die alternativen Energien tragen derzeit

al erdings nur zu einem relativ geringem Maße ( 5,53 %) am globalen PEV bei, sodass sich

unser Al tag und Leben stärker denn je am Erdöl orientiert [1]. Aus dieser Problematik stel en

sich für uns somit insbesondere die Fragen, wie viel Erdöl es eigentlich noch gibt, wie lange

wir noch auf die Ressource Erdöl zurückgreifen können und in welchem Maße das

,,schwarze Gold" unser Leben und den Markt von morgen prägen wird.

1

Erdöl als Energieträger

2. Geologische und physikalische Daten

2.1.

Zusammensetzung und Definition des Erdöls

Erdöl, auch Petroleum genannt, ist ein kompliziertes Gemisch aus etwa 500 verschiedenen

Kohlenwasserstoffen, hauptsächlich Aliphaten, Naphthenen und Aromaten mit wechselnden

Anteilen ungesättigter Kohlenwasserstoffe [7]. Erdöl enthält außerdem organische Säuren,

Phenole, schwefel- und stickstoffhaltige organische Verbindungen sowie asphaltartige Stoffe.

Die Farbe ist wasserklar bis fast schwarz. Die Dichte des Erdöls liegt zwischen 0,65 und

1,02 kg/l [2].

Die Familie der Kohlenwasserstoffe ist sehr groß und jedes Mitglied hat seine eigenen

Beschaffenheiten und Charakteristika, welche die Kosten und Abbauprofile bestimmen. Es

gibt viele Wege, die Kohlenwasserstoffe zu klassifizieren, wobei die Gefahr besteht, Äpfel mit

Birnen zu vergleichen. Etwa 95 % des bisher gefundenen Öls sind recht leicht zu

identifizieren [3]. Dieses gewöhnliche Öl entströmt den künstlichen Bohrlöchern und wird mit

Hilfe von Druck und Wasser gefördert. Für den Begriff ,,konventionel es Öl" gibt es al erdings

keine al gemeingültige Definition. Im al gemeinen versteht man aber unter konventionel em

Öl, das Öl, dass unter heutigen Bedingungen wirtschaftlich gefördert werden kann. Unter

,,unkonventionel em Öl" versteht man vor al em die Öle die aus Schiefer, Ölsanden und Kohle

gewonnen werden, besonders schweres Öl sowie Tiefsee- und Polaröl [4]. Auch die

Kondensatmengen zählt man dazu, die noch aus sehr alten Feldern gefördert werden, sowie

synthetisches, aus Gas produziertes Öl. Auf die Bedeutung und Problematik der

unkonventionel en Öle wird im Verlauf dieser Ausarbeitung noch Stel ung genommen.

2.2.

Entstehung des Erdöls

Erdöl und Erdgas sind organische Rückstände früherer Lebewesen, Pflanzen, Bakterien,

Algen und anderer Mikroorganismen, die in marinen Sedimenten (Meeresablagerungen)

eingebettet und umgewandelt wurden [4]. Dieser langwierige Prozess läuft aber nur unter

ganz bestimmten Bedingungen ab und kam dementsprechend nur sehr selten in unserer

geologischen Geschichte vor.

Damit sich überhaupt Öl und Gas bilden können, braucht es erst mal ein sehr hohes

Vorkommen von Algen und Plankton in einem relativ niedrigen Gewässer. Diese

Bedingungen herrschen in Ablagerungsräumen, in denen die Produktion von biogenem

Material (Lebewesen, Pflanzen etc.) hoch ist, wie etwa in küstennahen Bereichen (Schelfe)

des Meeres, wo große Mengen von Organismen gedeihen. Mit 30 Mio. km² umfassen die

Schelfe nur 8,3 % des Meeresbodens, stel en jedoch rund 30 % der nachgewiesenen Welt-

Erdölreserven sowie 90 % des Weltfischereiertrages [2]. Al erdings würde man in der

2

Erdöl als Energieträger

heutigen Zeit ein schnel es Algenwachstum eher als Bedrohung ansehen, da die Algen aus

dem Wasser so viel Sauerstoff entnehmen, dass al es andere Leben praktisch erstickt wird.

Doch eine noch so große Ansammlung von organischem Material in Oberflächengewässern

wäre noch keine hinreichende Bedingung für die Entstehung von Erdöl, da diese Materie

größtenteils am Meeresboden oxidieren oder von anderen Organismen verzehrt werden

würde. Um diese organische Materie irgendwie zu konservieren, muss es stehende und

sauerstofflose Umgebungen geben. Tiefe Seen oder schmale tektonische Mulden mit kleinen

oder nur minimalen Strömungen bieten solche Voraussetzungen. Hat sich dann eine Mulde

mit organischem Material gefül t, so muss diese von einer Sedimentschicht isolierend

überdeckt werden. Ist die Mulde verschlossen, so wird nun die organische Materie von

anaeroben Mikroben zu einer organischen Masse umgewandelt, die viel Kohlenstoff und nur

noch wenig Wasserstoff enthält.

Abb. 1 Entstehung von Erdöl [3]

Der im Laufe dieser chemischen Reaktion entstandene unlösliche organische Rückstand

wird Kerogen genannt, das Vorläuferprodukt des Erdöls. Aufgrund der kontinuierlichen

Überdeckung mit Sedimenten wird die Last irgendwann so groß, dass das organische

Material langsam absinkt. Ab einer Tiefe von etwa 2.000 m erfolgt nun der letzte Schritt im

Entstehungsprozess des Erdöls. Unter hohem Druck und unter hohen Temperaturen wird

das Kerogen schlussendlich zu Erdöl umgewandelt. In einer Tiefe von ca. 4.000 - 5.000 m,

welche als metagenetische Zone bezeichnet wird, kann kein Öl mehr entstehen, da unter

den hohen Temperaturen der Zusammenhalt der Ölmoleküle auseinander bricht und nur

noch Erdgas produziert wird [3]. Der hohe Druck in der Tiefe quetscht das Öl aus dem

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