Erdöl & Erdgas: Entstehung, Gewinnung und Umweltfolgen

Was sind Kohlenwasserstoffe (Erdöl und Erdgas)?

Kohlenwasserstoffe sind meist Moleküle aus Kohlenstoff und Wasserstoff in verschiedenen Formen. Die wichtigsten kombinierten Kohlenwasserstoff-Lagerstätten sind Erdöl und Erdgas. Diese Brennstoffe bestehen aus Gemischen verschiedener Öle.

Entstehung und Lagerstätten von Kohlenwasserstoffen

Erdöl und Erdgas entstehen durch den Abbau der Reste mariner Organismen, die sich in den Sedimenten des Meeresbodens angesammelt haben.

Voraussetzungen für die Bildung von Öl- und Gaslagerstätten

Für die Bildung einer Öl- oder Gaslagerstätte sind drei Voraussetzungen nötig:

1. Grundgestein (Muttergestein): In der Regel ein feinkörniges Sedimentgestein, das durch Diagenese von Sedimenten mit organischen Bestandteilen entsteht und in dem die Zersetzung beginnt.
2. Speichergestein (Lithofazies): Ein poröses Gestein, das sich bildet, sodass sich das migrierte Erdöl dort ansammeln kann.
3. Falle (Trap): Ein undurchlässiges Gestein, das das Öl während seiner Wanderung an die Oberfläche hält und verhindert, dass es mit der Atmosphäre in Kontakt kommt.

Der Reifungsprozess

Das Grundgestein erfordert, dass die Überreste von Meerestieren schnell vergraben werden, um eine Zersetzung zu verhindern. Die Umwandlung beginnt bei Temperaturen zwischen 40 °C und 60 °C, wenn die Sedimente auf 1 bis 2 km Tiefe vergraben wurden. Die Bildung von Kohlenwasserstoffen erfolgt bis in Tiefen von 6 oder 7 km bei Temperaturen zwischen 200 °C und 250 °C.

Am Ende des Prozesses ist die Kohlenwasserstoffkonzentration im Großteil des Muttergesteins sehr gering. Erdöl und Erdgas durchlaufen einen Reifungsprozess, bei dem sie in einfachere und leichtere Kohlenwasserstoffe zerfallen. Diese leichten Kohlenwasserstoffe migrieren vom Muttergestein zum Speichergestein.

Erdöl: Gewinnung und Verwendung

Die Erdölförderung basiert auf der Suche nach geeigneten Gesteinskombinationen, der Erkundung von Lagerstätten und Fallen durch Bohrungen. Sobald eine Lagerstätte und eine Falle gefunden sind, wird das Öl aus den Poren des Speichergesteins durch Bohrungen an die Oberfläche gefördert.

Das Öl wird per Pipeline oder mit Tankschiffen zum Zielort transportiert. In petrochemischen Anlagen wird es einer Behandlung durch fraktionierte Destillation unterzogen. Dabei wird es in seine Bestandteile zerlegt, um Kraftstoffe, Schmierstoffe, Kunststoffe und andere Produkte herzustellen und zu lagern.

Erdgas: Gewinnung und Nutzung

Erdgas sammelt sich zusammen mit dem akkumulierten Öl, entweder gemischt oder oberhalb der Öllagerstätte. Die Gewinnung basiert auf den gleichen Methoden der Probenahme und Bohrung.

Das geförderte Gas wird gereinigt und verflüssigt, um Transport und Lagerung zu erleichtern. Anschließend wird es über Rohre zum Verbrauchsort geleitet. Erdgas ist ein Kraftstoff mit moderaten Kosten, der sparsamer und umweltfreundlicher ist als andere fossile Brennstoffe. Es wird im Haushalt, in der Industrie und im Transportwesen eingesetzt.

Probleme nicht erneuerbarer Energien

Erschöpfung und Energieabhängigkeit

Das größte Problem für industrialisierte Länder ist die Notwendigkeit einer unterbrechungsfreien Energieversorgung, die den Import großer Mengen nicht erneuerbarer Ressourcen erfordert. Die Lage dieser Länder ist so fragil, dass eine vorübergehende Knappheit an Öl sehr ernste Auswirkungen auf ihre Volkswirtschaften haben kann.

Umweltauswirkungen

• Luftverschmutzung und Treibhauseffekt: Die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt giftige Luftschadstoffe für Organismen und fördert den Treibhauseffekt, was zur globalen Erwärmung führt.
• Ökosystemschäden: Öl und seine Derivate verursachen erhebliche Umweltauswirkungen auf die Ökosysteme in den Fördergebieten.
• Nukleare Abfälle: Das Hauptproblem der Kernenergie ist die Erzeugung hochradioaktiver Abfälle, für die es sehr schwierig ist, einen sicheren Lagerort zu finden.
• Landschaftsbeeinträchtigung: Jede Anlage zur Verwertung oder Nutzung nicht erneuerbarer Energiequellen führt zu einer wesentlichen Verschlechterung der Landschaft.

Lösungsansätze für nicht erneuerbare Energien

Diversifizierung der Energieversorgung

Dies beinhaltet die progressive Ersetzung nicht erneuerbarer Energieträger durch erneuerbare Alternativen mit geringeren Umweltauswirkungen. Die Hauptarbeitslinien zielen auf die Entwicklung eigener Energieressourcen, insbesondere erneuerbarer Ressourcen.

Effizienz und Energieeinsparung

Die Förderung der effizienten Energienutzung umfasst die Unterstützung von Forschungsprogrammen zur Steigerung der Effizienz oder zur Verringerung der Emissionen aus fossilen Brennstoffen oder Strom.

Verschiedene Maßnahmen zur Energieeinsparung umfassen:

• Informations- und Sensibilisierungskampagnen der Öffentlichkeit.
• Subventionen für öffentliche Verkehrsmittel.
• Die Schaffung einer Steuer, die dem Energiepreis hinzugefügt wird, um Einsparungen zu fördern und die Auswirkungen abzufedern.