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In Asterix wird Erdoel Steinöl, Naphta oder Petra oleum genannt…
Nach Miraculix’ Angaben gehört Steinöl zu den wichtigen Bestandteilen, ohne die der Zaubertrank nicht hergestellt werden kann. Deshalb wartet er sehnsüchtig und sehr angespannt zu Beginn des Abenteuers “Die Odyssee” auf den Händler Epidemais, der diese seltene Ware beim Lieferanten Himmelschorus in Jerusalem bezieht.
Als Epidemais das Öl, das auch Naphta genannt wird, wider Erwarten nicht dabei hat, brechen Asterix und Obelix gemeinsam mit dem Druidenspion Nullnullsix nach Mesopotamien auf, um selbst das “Petra oleum” zu kaufen.
Diese Worte aus Asterix-Archiv sollen zeigen, dass bereits vor langer Zeit das Steinöl bekannt war.
Die moderne Erdöl-Industrie
Die Erdöl-Industrie (petrochemische Industrie) begann so richtig Fahrt aufzunehmen, als 1855 dem kanadischen Arzt und Geologen Abraham P. Gesner in den USA ein Patent auf die Herstellung von Petroleum aus Kohle oder Erdöl erteilt wurde. Er suchte eine günstige Alternative zum teuren Walöl, um Lampen zu betreiben. Am Anfang war Erdöl also einfach nur Lampenöl. Edwin L. Drake entdeckte Erdölvorkommen in Pennsylvania und auch an vielen anderen Orten der Erde fand man Rohölquellen. Wie die gute Vermarktung und die bald massenhafte Verwendung als Motorentreibstoff die Welt verändert hat und immer noch verändert, wird in der Geschichte des Erdöls dargestellt.
Heute zählt Erdöl zu den wichtigsten Rohstoffen der Industrie. Erstens für die Herstellung von Treibstoffen, aber auch Ausgangsstoff für unzählige Produkte der chemischen Industrie, wie Düngemittel, Kunststoffe, Lacke und Farben oder auch Medikamente.
Entstehung von Erdöl
Vor Millionen Jahren entstand Erdöl aus winzig kleinen Meerestieren und Meerespflanzen. Diese sanken auf den Meeresboden und bildeten einen organischen Schlamm, der dann von Sedimentschichten überdeckt worden ist und die Sauerstoffzufuhr verhindert hat.
Unter steigendem Druck und steigender Temperatur faulte der organische Schlamm und daraus entstand Erdöl und Erdgas. Dieser Prozess findet noch heute statt. Er kann auch relativ kurz dauern, d.h. in geologischen Zeiten gesprochen um die 10’000 Jahre.
Vorkommen: Erdöl lagert unter der Erde…
… aber nicht alle Regionen der Welt, sind gleich gesegnet (oder verflucht) mit dem schwarzen Gold.
Hauptsächlich findet man Erdöl in den folgenden Regionen:
- mittlerer Osten (Saudi Arabien, Irak, Iran, Emirate, Kuwait, Katar, Oman)
- Russland, Kasachstan
- Nordamerika (USA, Kanada)
- China
- Südamerika (Brasilien, Mexiko, Venezuela, Kolumbien
- Afrika (Nigeria, Angola, Algerien)
- Europa (Norwegen)
Wie sich die Erdöl-Produktion entwickelt hat, soll hier in einer Grafik eines BP-Berichtes zeigen. Dargestellt ist die Entwicklung zwischen 1987 und 2012 für die verschiedenen Erdregionen.
Fragt man sich, wo das meiste Erdöl vorkommt, darf man nicht die Fördermengen oder die Mengen an raffiniertem Erdöl vergleichen. Während Venezuela von der Fördermenge her nur an der 11. Stelle weltweit liegt, werden dort die grössten Vorkommen erwartet.
Erdöl-Reserven weltweit 2014 (Quelle Wikipedia)
Was aber ist Erdöl?
Rohöl ist ein Stoffgemisch, bestehend aus über 17’000 chemischen Verbindungen. Die meist schwärzliche, ölige Flüssigkeit, ist vorerst nicht verwendbar.
Die Färbung kann sehr unterschiedlich sein: von gelb bis schwarz. Unter Sonnenlichteinstrahlung wird es meist tief schwarz.
Es wird zwischen schwefelarmem (“süss” und schwefelreichem (“sauer”) Erdöl unterschieden.
Die Dichte variiert zwischen 0,82 und 0,94 g/cm3. Gefördert wird es an der Luft zunehmend zähflüssig.
Links ein Bild vom Golf von Mexiko, wo die Tiefenbohrung der Deepwater Horizon eine unermessliche Katastrophe im Jahr 2010 gebracht hat. Wenn das Rohöl an der Luft ist, wird es zähflüssig und schwarz.
Diese und weitere Erdöl-Katastrophen werden weiter unten beschrieben.
Chemisch gesehen sind die Komponenten die folgenden:
- Kohlenwasserstoffe wie Alkane, Cycloalkane und Aromaten
- Napthensäuren
- Phenole
- Harze
- Aldehyde
- organische Schwefel-Verbindungen wie Thioalkohole
Die Anteile der Elemente sind die typischerweise die Folgenden. Grosse Abweichungen sind aber möglich:
83.5 % Kohlenstoff
11.5 % Wasserstoff
2.5 % Schwefel
1.5 % Sauerstoff
1% Stickstoff und andere Spuren
Nach den dem schwarzen Gold muss gebohrt werden…
… denn es liegt hauptsächlich unter der Erde. Oft sind es porenreiche Gesteine wie Sandsteine, Kalksteine oder Dolomite, in denen die Vorkommen liegen. In den oberen Schichten wird auch in der Regel Erdgas gefunden.
Bohrtürme
An Land wird das Erdöl mit diesen relativ kleinen Pumpen aus dem Boden gepumpt.
Links eine Bohrpumpe aus dem Osten, rechts ein einfacher Bohrturm in Saudi-Arabien.
Einige Erdölvorkommen stehen unter Druck und sprudeln aus dem Boden, wenn sie angebohrt wurden. In anderen muss das Rohöl mit Pumpen gefördert werden.
Bohrinseln
Mehr als 60% der Erdoberfläche ist von Meeren bedeckt. Darunter gibt es auch Erdölfelder, wie z.B. im Golf von Mexiko oder in der Nordsee. Um an dieses Öl zu kommen, wird die Technik der Bohrinseln angewendet. Es gibt verschiedene Typen von Bohrinseln:
Pipelines
Um Rohöl zu transportieren, werden an Land oft Pipelines verlegt, welche die grossen Mengen Flüssigkeit über weite Strecken transportieren.
Wenn Pipelines lecken, dann führt das zu ökologischen Katastrophen, welche besonders problematisch sind, wenn die Pipelines durch kalte Naturgebiete führen (Alaska, Kanada, Sibirien).
Aufbereitung von Rohdöl
Rohöl wird in Raffinerien weiterverarbeitet. Eine Raffinerie säubert den Rohstoff und trennt ihn auf in verschiedene kommerzielle Bestandteile durch Destillation.
In den Türmen wird das Rohöl erhitzt und in verschiedene Fraktionen destilliert. Die Rundtürme in einer Erdölraffinerie sind einfach zu verstehen: Je höher die erhitzten Stoffe steigen, desto leichtflüchtiger sind sie.
Die Fraktionen der Destillation sind in der nachfolgenden Abbildung zu entnehmen:
Flüssiggas: Propan, Butan, Isobutan
Leichtbenzine: Pentan, Heptan, Hexan etc.
Kerosene, Petroleum
Diesel, Heizöl
Schweröle
Schmieröle, Paraffine, Wachse, Teer, Koks
Wofür wird Rohöl verwendet?
Benzin, Heizöl, Diesel, Petroleum und der Flugzeugtreibstoff Kerosin (90%) werden direkt in Motoren und Heizungen verbrannt. Ausserdem erhält man auch Leichtbenzin («Naphtha») sowie die Gase Ethan, Propan und Butan.
Mineralöl wird aber nicht nur als Treibstoff oder Heizstoff verwendet. Folgende Produkte sind direkt aus Erdöl hergestellt:
Kunststoffe fürs Haus und den Alltag
PVC steckt in Fensterrahmen, Fussbodenbelägen und Schläuchen. Polyurethan eignet sich für Schaumstoffe in Polstermöbeln und Matratzen. Dem Polyethylen verdanken wird die thermoplastischen Kunststoffe wie die PET-Flaschen, Folien, Eimer, TV-Gehäuse, Tupperware und Staubsauger.
Fasern für Kleidung
Aus Polyamid werden Synthetikfasern, aus denen beispielsweise Nylonstrümpfe und andere Kleider gemacht werden.
Wasch- und Reinigungsmittel, Frostschutzmittel, Lacke und Farben
Ohne Ethylenoxid hätten wir keine Wasch- und Reinigungsmittel, aber auch keine Frostschutzmittel, Lacke oder Farbstoffe.
Autoreifen, Verpackungsstoffe
Weitere Stoffe sorgen für Autoreifen sowie Formteile und Schaumstoffe der Verpackungs- und Bauindustrie.
CDs, DVDs, Pflanzenschutz- und Düngemittel
Schliesslich bauen auch CDs und DVDs sowie Pflanzenschutz- sowie Düngemittel auf Erdölbausteinen.
Salben, Schuhe und Bälle
Oft sind die Bausteine auch Zwischenstationen auf dem Weg zu Pharmazeutika. So ist die Vaseline ein Erdölprodukt. Zugsalben enthalten Teer. Das Kerzenwachs, der Asphalt und auch das Campinggas für den Kocher vor dem Zelt bauen auf Erdöl. Genau gleich wie Bestandteile von Schuhen, Spielsachen sowie einer Vielzahl von Haushaltsgeräten aus Kunststoffen.
Nahrung, Medikamente und medizinische Gegenstände
Auch Aromastoffe sowie ein Anteil der Kaugummibasis können petrochemische Grundstoffe enthalten. Zudem viele Medikamente, wie z.B. Aspirin.
Teer für Strassen
Der Abfall aus den Raffinerien wird als Teerbelag (Teer, Bitumen) für Strassen verwendet.
Fluch und Segen des Erdöls
Fast überall, wo das Erdöl sprudelt, entsteht Reichtum. In Dubai fährt sogar die Polizei mit Ferrari & Co. Prunkvolle Hochhäuser erheben sich, der Burj al Arab ist nur ein Beispiel von dem unsäglichen Reichtum der arabischen Länder.
Die grössten Umweltkatastrophen…
Armut und Verwüstung bringt das Erdöl, wenn es ungewollt ausfliesst. Dabei ist der Verlust des Rohstoffs das Geringste, auch wenn es Tausende von Tonnen sind. Was ins Gewicht fällt, sind die ökologischen und ökonomischen Folgen der Katastrophen.
2010 Deepwater Horizon verliert die Kontrolle über ein Bohrloch in grosser Meerestiefe, als die Bohrinsel explodiert.
|Jahr||Tanker||Ort||Ölmenge (in Tonnen)|
|1967||Torrey Canyon||Scilly Isles, Grossbritannien||119.000|
|1974||Metula||Magellan Seeweg, Chile||53.000|
|1976||Urquiola||La Coruña, Spanien||108.000|
|1977||Hawaiian Patriot||300 Seemeilen (sm) vor Honolulu||99.000|
|1978||Amoco Cadiz||Bretagne, Frankreich||227.000|
|1979||Atlantic Empress||Tobago, West Indien||280.000|
|1979||Independenta||Bosporus, Türkei||93.000|
|1983||Castillo de Beliver||Saldanha Bay,Südafrika||257.000|
|1988||Odyssey||700 sm östlich von Novia Scotia, Kanada||132.000|
|1989||Khark 5||120 sm westlich von Marokko||80.000|
|1989||Exxon Valdez||Prince William Sound, Alaska||42.000|
|1991||ABT Summer||700 sm westlich von Angola||260.000|
|1991||Haven||Genua, Italien||140.000|
|1992||Aegean Sea||La Coruña, Spanien||72.000|
|1993||Braer||Shetland Inseln, Grossbritannien||85.000|
|1996||Sea Empress||Milford Haven, Grossbritannien||70.000|
|2002||Prestige||Galicische Küste, Spanien||77.000|
Hier eine Liste bedeutender Ölkatastrophen bei Wikipedia.
Bereits das Abfackeln der nicht verwendeten Leichtgase, welche man in erdölproduzierenden Ländern aus dem Flugzeug zu Hunderten sieht, bildet eine Quelle der Luftverschmutzung, welche nicht unbedingt nötig wäre und nur durch den Überfluss entsteht.
… und ihre Auswirkungen
- Wasservögel verenden, da ihre Federn verkleben
- Fische verenden, da das Wasser giftig ist.
- Das Ökosystem wird tiefgreifend gestört.
Verlust oder Minderung des Einkommens
- Für Fischer (Fische, Krebse und Garnelen)
- Für Bauern, deren Boden verseucht ist
- Für Touristenführer in verseuchten Gebieten
- Hotelbesitzer am verseuchten Strand
- insgesamt kann der Tourismus vollständig gestoppt werden.