Erdol ist ein naturlich in der oberen Erdkruste vorkommendes, gelbliches bis schwarzes, hauptsachlich aus Kohlenwasserstoffen bestehendes Stoffgemisch , das durch Umwandlungsprozesse organischer Stoffe entstanden ist. ^[1] Das als Rohstoff bei der Forderung aus einer Lagerstatte gewonnene und noch unbehandelte Erdol wird auch als Rohol bezeichnet (englisch Crude Oil ).

Schon im Alten Orient unter anderem als Brennstoff verwendet, ist Erdol spatestens seit der ersten Halfte des 20. Jahrhunderts einer der wichtigsten Rohstoffe der Industriegesellschaft . Er ist nicht nur der wichtigste fossile Energietrager , sondern der bedeutendste Energierohstoff uberhaupt. Durch Trenn- und Konversionsverfahren wird Erdol in eine Vielzahl von Zwischenerzeugnissen uberfuhrt, die als Basis fur die Herstellung von Treibstoffen und als Rohstoffe fur die Industrie dienen. Zu letztgenannten gehoren vor allem Ausgangsstoffe fur zahlreiche Produkte der chemischen Industrie , wie Kunststoffe , Lacke , Farben und Medikamente. Man nennt das Erdol (wegen seiner enormen wirtschaftlichen Bedeutung) ?Schwarzes Gold“. Zwei politisch bedingte Olpreiskrisen haben die Weltwirtschaft erheblich beeinflusst. In Krisenzeiten (zum Beispiel Große Rezession , COVID-19-Pandemie ) ist der Olpreis zeitweilig stark gefallen.

Allein in den Jahren von 2000 bis 2009 wurden weltweit etwa 242 ^[2] Milliarden Barrel  ? ein Barrel entspricht 159 Litern  ? gefordert. BP hat den Tagesverbrauch 2016 mit 96,6 Millionen Barrel (uber 15,4 Milliarden Liter) beziffert, 1,6 Prozent mehr als 2015. ^[3]

Olkonzerne wie BP gehoren zu den großten Wirtschaftsunternehmen weltweit. Unfalle bei der Forderung, zum Beispiel der Brand der Bohrinsel Deepwater Horizon im Jahr 2010, oder beim Transport, zum Beispiel die Havarie des Tankers Exxon Valdez 1989, verursachten Umweltkatastrophen . Die Forderung und insbesondere Verbrennung von Erdol setzen Treibhausgase frei, die als Hauptursache der globalen Erwarmung gelten. Erdoltransportwege wie die Erdolleitung Freundschaft und deren Bewirtschaftung konnen Gegenstand zwischenstaatlicher Energiestreitigkeiten , aber auch Basis von weitreichenden Wirtschaftsentwicklungen sein. Die Olpreise sind wichtige Indikatoren fur die Wirtschaftsentwicklung.

Als fossiler Energietrager ist Erdol eine endliche Ressource. Unter dem Stichwort globales Olfordermaximum (engl. auch peak oil genannt) wird eine Erschopfung der weltweiten wirtschaftlich ausbeutbaren Vorrate diskutiert. 1974 prognostizierte Marion King Hubbert , das weltweite Maximum wurde bei gleichbleibenden Bedingungen 1995 erreicht. Allerdings haben sich mit dem uber die vergangenen Jahrzehnte im Mittel angestiegenen Olpreis, der Verbesserung der Fordertechnik und der Entwicklung neuer Fordermethoden die Bedingungen gegenuber den 1970er Jahren deutlich geandert. Hubberts Prognose, die sich uberdies ausschließlich auf konventionelle Ollagerstatten bezog, wurde deshalb immer wieder nach hinten korrigiert. ^[4]

Historisches

Wortherkunft

Die Babylonier bezeichneten Erdol mit dem Wort naptu (von nabatu ?leuchten‘). Dieser Ausdruck deutet darauf hin, dass Erdol schon fruh zu Beleuchtungszwecken diente. Im antiken Griechenland war Erdol ? vermutlich uber den Umweg des Persischen aus dem babylonischen naptu abgeleitet ? unter den Namen naphtha ( ν?φθα ) und naphthas ( ν?φθα? ) bekannt, die in der Bezeichnung Naphtha fur Rohbenzin gegenwartig noch Bestand haben. Gelaufig war aber auch die Bezeichnung als ?Ol Medeas“ ( Μηδε?α? ?λαιον Medeias elaion ). ^[5] Letztgenannter Name geht vermutlich darauf zuruck, dass man annahm, es sei von Medea fur ihre Zaubereien verwendet worden, vor allem bei ihrer Rache an Jason .

Als Steinol , Bergol , Bergfett oder Peterole ?und in den apotheken petroleum und oleum petrae“ ^[6] oder auch ?St.-Katharinenol“ ^{[7] [8] [9]} war Erdol schon im spaten Mittelalter in Europa bekannt. ^{[10] [11] [12] [13]} Das Wort Petroleum oder Petrolium , spatestens ab dem 15. Jahrhundert im Fruhneuhochdeutschen nachgewiesen, ist eine lateinische Zusammensetzung aus altgriechisch π?τρα petra ?Fels, Gestein“ ^[14] oder π?τρο? petros ?Stein“ ^[15] und oleum fur ?Ol“, bedeutet zu deutsch also ?Fels-“ oder ?Steinol“. ^[16] Dies geht darauf zuruck, dass die Alten Romer in Agypten in einem Gebirgszug am Golf von Suez beobachteten, wie Erdol aus dem dort anstehenden Nubischen Sandstein austrat. ^{[17] [18]} Vom Petroleum stammten auch die einst im Deutschen ublichen Bezeichnungen Bergol und Peterol . Ab dem 18. Jahrhundert setzte sich zunehmend die heutige Bezeichnung Erdol durch, ^[19] und das Wort Petroleum wurde ab dem 19. Jahrhundert im Deutschen zunehmend fur eines seiner Destillationsprodukte (siehe unten) verwendet.

Historische Verwendung und Forderung

Erdol ist bereits seit einigen Tausend Jahren bekannt. Da es eine relativ geringe Dichte besitzt (0,8?0,9 kg/l oder Tonnen/m³), die noch unter der von Wasser liegt, kann es beim Fehlen einer nach oben abdichtenden Gesteinsschicht aus großeren Tiefen im Poren - und Kluftraum von Sedimentgesteinen bis zur Erdoberflache aufsteigen (in Deutschland zum Beispiel bei Hanigsen zwischen Hannover und Braunschweig ). Dort wandelt sich das normalerweise relativ dunnflussige Ol durch die Reaktion mit Sauerstoff und den Verlust leicht fluchtiger Bestandteile in eine teerartige Substanz, sogenanntes Bitumen oder Asphalt , um.

Diese Substanz war schon vor 12.000 Jahren im vorderen Orient bekannt. Die Menschen verwendeten sie unter anderem im Schiffbau zum Kalfatern : durch Vermischen des Bitumens mit Sand, Schilf und anderen Materialien entstand eine Masse, mit der die Ritzen zwischen den holzernen Schiffsplanken abgedichtet werden konnten. Dies hat auch Eingang in die biblischen Legenden gefunden. ^[20] Die Babylonier nutzten Bitumen (?Erdpech“) unter anderem als Bindemittel im Haus- und Straßenbau. Bitumen war im Babylonischen Reich so allgegenwartig, dass Hammurapi ihm einige Kapitel in seinem Gesetzeswerk aus dem 18. Jh. v. Chr. widmete. Dies ist die erste nachweisbare staatliche Regulierung von Erdol.

An der Erdoberflache naturlich austretendes Erdol wird auch von den Schriftstellern der klassischen Antike , Herodot und Plinius dem Alteren , erwahnt. Die romische Armee nutzte Erdol moglicherweise als Schmierstoff fur Achsen und Rader. Im fruhmittelalterlichen Byzantinischen Reich wurde vermutlich aus Erdol der Brennstoff fur eine als ? griechisches Feuer “ bezeichnete Vorform des Flammenwerfers hergestellt. ^[20]

In der vorindustriellen Neuzeit Europas wurde Erdol bei der ?zubereitung von heilmitteln, salben u.s.w.“, im Gartenbau zur Bekampfung von Schadlingen und ferner ?zur herstellung von feuerwerk“ und als Lampenol verwendet. ^[6] Zur Erhohung der ?geschoszwirkung“ wurden Gewehrkugeln vor dem Einfuhren in den Lauf zusammen mit Kampfer in ein mit dunnflussigem Erdol getranktes Tuch gewickelt. ^[6] Speziell therapeutische Verwendung fanden unter anderem Ole aus lombardischen Roholquellen, wie z. B. aus dem ?Pechbrunnen“ am Monte Zibio bei Modena , aus Pechelbronn im Elsass (vgl. Pechelbronner Schichten ) sowie oberbayerisches ?Petroleum“, das von Tegernseer Benediktinern als ?Heiliges Quirin-Ol“ (benannt nach Quirinus von Tegernsee ) verkauft wurde. ^[11]

Johann Jakob Lerche, ein deutsch-russischer Naturforscher, beobachtete Mitte der 1730er Jahre eine bluhende Erdolwirtschaft mit systematischer Erdolforderung im damals persischen Baku . ^{[21] [20]}

Im Zuge der industriellen Revolution wuchs in Europa die Nachfrage nach Leucht-, Brenn- und Schmierstoffen, und der Stellenwert von Erdol als preiswerte Alternative zu Pflanzenolen und Tierfetten wuchs. Im galizischen Vorland der Karpaten , seinerzeit zum Kaisertum Osterreich gehorig, gewannen bei Truskawez Josef Hecker aus Prag sowie Johann Mitis in den 1810er Jahren ?Bergohl“ aus Schachten. Es gelang ihnen auch, daraus ein leicht brennbares Lampenol (?Naphtha“) zu destillieren, und der Prager Magistrat beschloss 1816 sogar, die ganze Stadt damit zu beleuchten, was aber an den zu geringen galizischen Forderkapazitaten scheiterte. ^[22] Abraham Schreiner stellte um 1853 in Borysław Versuche mit Ozokerit , einem stark aliphatischen , asphalten armen abgereicherten Erdol, in einem Kessel an und gewann ein klares Destillat, worauf er sich mit dem Apotheker Ignacy Łukasiewicz in Lemberg und den Pharmazeuten Jan Zeh in Verbindung setzte. Deren Zusammenarbeit war zugleich der Beginn der kontinuierlich betriebenen Erdolforderung im heute polnisch-ukrainischen Vorland der Ostkarpaten . ^[20] Ein fruhes Zentrum der spateren industriellen Erdolforderung im Untertagebau entwickelte sich weiter westlich bei Bobrka 10 km sudwestlich von Krosno (→  Museum der Ol- und Gasindustrie Bobrka ).

Als Meilenstein fur die moderne petrochemische Industrie gilt das Patent, das 1855 dem kanadischen Arzt und Geologen Abraham P. Gesner in den USA auf sein Herstellungsverfahren fur Petroleum aus Olschiefer oder Erdol erteilt wurde. Die Herstellung von Petroleum als Leuchtmittel blieb bis zum Aufstreben der Automobilindustrie in den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts der Hauptzweck der Erdolforderung.

Als Folge von Gesners Entdeckung begann in der zweiten Halfte des 19. Jahrhunderts die systematische großtechnische Ausbeutung von Erdollagerstatten. Man wusste zwar bereits, dass bei einigen Tiefbohrungen nach Sole fur die Salzgewinnung Erdol in die Bohrlocher eingesickert war, aber gezielt nach Erdol gebohrt hatte bis dahin noch niemand. Die ersten Olbohrungen in Deutschland wurden im Marz 1856 in Dithmarschen von Ludwig Meyn und ab 1858 bei Wietze in Niedersachsen (nordlich von Hannover ) durchgefuhrt. Die nach dem Leiter der Bohrarbeiten benannte Hunaus-Bohrung bei Wietze wurde am 1. Juli 1859 in einer Teufe von 35 m fundig und gilt damit als die erste erfolgreich niedergebrachte Erdolbohrung weltweit. ^[23] Aus einer Teufe von ca. 50 m wurden gegen 1910 mit 2000 Bohrturmen etwa 80 % des deutschen Erdolbedarfs gefordert. In Wietze befindet sich heute das Deutsche Erdolmuseum .

Weltberuhmt wurde die Olbohrung, die Edwin L. Drake im Jahr 1859 am Oil Creek in Titusville , Pennsylvania niederbrachte. Drake bohrte im Auftrag des amerikanischen Industriellen George H. Bissell und stieß nach mehreren Monaten ergebnislosen Bohrens am 27. August in nur 21 m Tiefe auf eine ergiebige Ollagerstatte. ?Dieser Sonntag Nachmittag an den Ufern des Oil Creek bei Titusville lieferte den Funken, der die Erdolindustrie in die Zukunft katapultierte.“ ^[24] Wahrend sich die Gegend am Oil Creek infolge dieses Fundes rasch zu einer prosperierenden Olforderregion mit vielen weiteren Bohrungen entwickelte, blieb der Olfund von Wietze wirtschaftlich zunachst folgenlos. Daher gelten der 27. August 1859 und Titusville als die historisch bedeutenderen Daten bzw. Orte. ^[23]

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

Entstehung

Ursprung

Das meiste heute geforderte Erdol ist aus abgestorbenen Meereskleinstlebewesen entstanden, wobei Algen den mit Abstand großten Anteil an Biomasse gestellt haben. Die Erdolentstehung nimmt ihren Anfang uberwiegend in den nahrstoffreichen, verhaltnismaßig tiefen Meeresbereichen der Schelfmeere . Dort sinken die Algen, die sich im lichtdurchfluteten Wasser nahe der Meeresoberflache regelmaßig stark vermehren, nach ihrem Tod zusammen mit Tonpartikeln zum Meeresgrund ab. Wichtig ist hierbei, dass das Wasser nahe dem Meeresboden ruhig ist und sich nur sehr selten mit Wasser aus geringeren Meerestiefen mischt. Dadurch konnen sich in der betreffenden Meeresbodenregion leicht sauerstoffarme oder -freie Bedingungen einstellen. Diese verhindern die vollstandige Zersetzung der Algenbiomasse ? ein Faulschlamm entsteht. So bilden sich uber einige Jahrmillionen hinweg machtige Sedimentfolgen mit hohem Anteil an organischem Material. Als Vater dieser These zur ?biotischen“ Entstehung von Erdol gilt der russische Naturforscher Michail Wassiljewitsch Lomonossow . Er außerte diese Idee erstmals im Jahre 1757 in einem Vortrag auf einer Konferenz der Kaiserlich-Russischen Akademie der Wissenschaften , der nachfolgend als Aufsatz veroffentlicht wurde. ^[25]

Umwandlung der Biomasse ? Bildung unkonventioneller Lagerstatten

Im Laufe weiterer Jahrmillionen werden die biomassereichen Abfolgen, durch Uberdeckung mit weiteren Sedimenten und der kontinuierlichen Absenkung der Sedimentstapel in etwas tiefere Bereiche der oberen Erdkruste ( Subsidenz ), erhohten Drucken und erhohten Temperaturen ausgesetzt. Unter diesen Bedingungen wird zunachst Wasser aus dem Sediment ausgetrieben und bei Temperaturen bis etwa 60 °C wird die in der Algenbiomasse enthaltene organische Substanz (neben Kohlenhydraten und Proteinen vor allem Lipide ) in langkettige, feste, in organischen Losungsmitteln unlosliche Kohlenstoffverbindungen, die sogenannten Kerogene umgewandelt ( Diagenesestadium ). ^[26] Kerogentyp I ( Liptinit ) bringt fur die Entstehung von Erdol durch seinen hohen Anteil an Lipiden die besten Voraussetzungen mit, ist jedoch relativ selten, da er vorwiegend der Ablagerung in Seen entstammt. Das meiste heute geforderte Erdol ist stattdessen aus dem immer noch relativ lipidreichen Kerogentyp II ( Exinit ) hervorgegangen, der typisch fur marine Ablagerungsraume ist. ^[27]

Ab etwa 60 °C ( Katagenesestadium ), werden dann die Kerogene in kurzkettigere gasformige (vor allem Methan ) und flussige Kohlenwasserstoffe aufgespalten. Die Erdol-Bildungsrate steigt bis zu Temperaturen von 120?130 °C weiter an und nimmt bei Temperaturen daruber wieder ab. ^[28] Zwischen 170 und 200 °C bildet sich vor allem Erdgas und kaum noch Erdol. Bei Temperaturen von mehr als 200 °C beginnt die Metagenese . Es entsteht zwar weiter Gas, aber kein Ol mehr, sondern ein fester Kohlenstoffruckstand. ^[27] Die Umwandlung der Kerogene zu Ol und Gas wird auch als Reifung ( engl. : maturation ) bezeichnet und ist in etwa mit der industriellen Verschwelung von ? Olschiefer “ vergleichbar, nur dass dort die Temperaturen hoher und die Umwandlung, verglichen mit den Zeitraumen, in denen Erdol und -gas auf naturliche Weise entstehen, extrem schnell erfolgt. Bei der naturlichen Niedrigtemperatur-Reifung der Kerogene zu Kohlenwasserstoffen fungieren offenbar zudem die Tonminerale im Sediment als Katalysatoren . Der Temperaturbereich zwischen 60 °C und 170 °C, in dem vorwiegend Erdol entsteht, wird als Erdolfenster bezeichnet. Dies entspricht im Regelfall einer Versenkungstiefe von 2000 bis 4000 Metern. ^[28]

Der erhohte Druck in der Tiefe sorgt außerdem dafur, dass der ehemalige Schlamm zu einem Gestein verfestigt wird. Somit ist aus dem einstigen biomassereichen Sediment ein kohlenwasserstofffuhrender Tonstein oder, im Fall dass ein relativ hoher Anteil des Planktons aus Kalkalgen bestand, ein kohlenwasserstofffuhrender Mergel oder Mergelkalkstein geworden. Solche feinkornigen Gesteine, deren Kohlenwasserstoffgehalt auf einen ursprunglich hohen Gehalt an Biomasse zuruckgeht, werden als Erdolmuttergesteine (engl.: source rocks ), bezeichnet. Die meisten Erdolmuttergesteine entstammen dem Zeitraum von 400 bis 100 Millionen Jahren vor heute ( Unterdevon bis Unterkreide ). ^[29] Ein in Deutschland bekanntes Beispiel fur eine stark kohlenwasserstoffhaltige Gesteinsformation ist der etwa 180 Millionen Jahre alte Olschiefer des Lias Epsilon , der in Suddeutschland an zahlreichen Stellen ubertagig aufgeschlossen ist (siehe →  Posidonienschiefer ) und der im Nordseeraum, wo er tief im Untergrund liegt, tatsachlich ein wichtiges Erdolmuttergestein ist.

Mit Zunahme der Bedeutung der Erdolforderung aus Erdolmuttergesteinen durch Hydraulic Fracturing seit etwa dem Jahr 2000 hat der Begriff ?Erdollagerstatte“ eine Bedeutungserweiterung erfahren. Wahrend traditionell nur Anreicherungen entsprechender Kohlenwasserstoffe außerhalb ihres Muttergesteins (siehe →  Migration ) als Lagerstatte bezeichnet werden, bezieht dieser Begriff nunmehr auch Erdolmuttergesteine mit ein. Letztgenannte werden als unkonventionelle Lagerstatten bezeichnet, weil die Olforderung aus diesen Gesteinen mit althergebrachten (konventionellen) Methoden nicht rentabel ist.

Migration ? Bildung konventioneller Lagerstatten

Da die ?reifen“ gasformigen und flussigen Kohlenwasserstoffe gegenuber den festen Kerogenen wesentlich mobiler sind, konnen sie, begunstigt durch ihre geringe Dichte und den Druck , der auf dem Muttergesteins horizont lastet, aus dem Muttergestein in ein uber- oder unterlagerndes Nebengestein austreten. Ein solcher Austritt erfolgt jedoch in großerem Umfang nur dann, wenn es sich bei besagtem Nebengestein um ein Gestein handelt, das nicht, wie das sehr feinkornige Muttergestein, durch die Kompaktion einen Großteil seines Porenraumes verliert, sondern eine relativ hohe Porositat beibehalt (z. B. einen Sandstein ). Ab dem Austritt der Kohlenwasserstoffe in das Nebengestein, auch als primare Migration bezeichnet, spricht man traditionell von Erdol bzw. Erdgas.

Innerhalb des Porenraumes des Nebengesteins wandern Ol und Gas dann aufgrund ihrer relativ geringen Dichte in Richtung der Erdoberflache. Grundwasserstrome sorgen hierbei auch fur einen seitlichen (lateralen) Transport. Ol und Gas konnen auf ihrem Weg nach oben auf undurchlassige, weil geringporose, Gesteinsschichten treffen. Sind diese Teil einer geologischen Struktur, die aufgrund ihrer Form eine weitere Wanderung auch in seitlicher Richtung verhindert, reichern sich Ol und Gas unterhalb dieser abdichtenden Gesteinsschicht an. Die entsprechende Struktur wird als geologische Falle bezeichnet. Solche Fallen entstehen beispielsweise durch den Aufstieg von Salzstocken . Das Gestein, in dessen Porenraum sich Ol und Gas dann sammeln, wird Speichergestein (engl.: reservoir rock ) genannt. Die Wanderung von Ol und Gas nach ihrem Austritt aus dem Muttergestein in das Speichergestein nennt man sekundare Migration . Hat sich im Speichergestein einer Fallenstruktur eine großere Menge Erdol gesammelt, spricht man von einer konventionellen Erdollagerstatte . In den hochsten Bereichen der Lagerstatte befindet sich aufgrund der geringsten Dichte das Gas. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einer Gaskappe . Unterhalb des olgesattigten Bereiches der Lagerstatte wird der Porenraum des Speichergesteins von dem Grundwasser gefullt, das ohnehin im Porenraum von Sedimentgesteinen stets vorhanden ist, und das von Ol und Gas aus dem Bereich der Lagerstatte verdrangt worden ist. Ein geringer Wasseranteil ist jedoch auch im ol- und gasgesattigten Bereich der Lagerstatte noch vorhanden. Dieses wird als Lagerstattenwasser bezeichnet.

Da das geringporose Deckgestein (engl.: seal rock ) einer Erdollagerstatte selten vollkommen dicht ist, konnen kleinere Mengen Ol und Gas von dort weiter in Richtung Oberflache migrieren und dort austreten (engl.: seepage ). Im Fall, dass Erdol durch diese so genannte tertiare Migration an oder bis dicht unter die Erdoberflache gelangt, entstehen Olsande sowie Asphalt - bzw. Bitumenseen (z. B. der La Brea Pitch Lake auf Trinidad oder die La Brea Tar Pits im US-Bundesstaat Kalifornien ) oder, im Fall reiner Gasaustritte, Schlammvulkane . Bei untermeerischen Gasaustritten kann sich bei geeigneten Bedingungen an diesen Stellen im Meeresboden Methanhydrat bilden.

Nachtragliche Umwandlungen in der Lagerstatte

Nach Bildung einer Lagerstatte in einer Fallenstruktur kann das darin enthaltene Erdol, z. B. durch Absenkung des entsprechenden Krustenbereiches, eine Erhohung der Temperatur und damit eine ?Nachreifung“ erfahren. Dabei wird das Ol in Gas (vorwiegend Methan) und Bitumen uberfuhrt. ^[27]

Wenn ?nachruckendes“ Erdgas den olgesattigten Teil einer Lagerstatte durchquert, kann dies zu so genanntem de-asphalting fuhren, bei dem sich ebenfalls Bitumen in den betroffenen Bereichen der Lagerstatte bildet. Diese mit Bitumen angereicherten Bereiche werden als tar mats (?Teermatten“) bezeichnet. ^[27]

Alternative Hypothesen zur Erdol- und Erdgasentstehung

Einfuhrung und historische abiogenetische Hypothesen

Alternative Hypothesen zur Entstehung von forderwurdigen Erdgas- und Erdolvorkommen verneinen, dass diese in geologischen Zeitraumen aus sedimentarer Biomasse hervorgegangen sind. Die deshalb auch unter der Bezeichnung abiotische oder abiogenetische Hypothesen zusammengefassten Ansatze gehen uberdies davon aus, dass es sich bei Erdol und Erdgas nicht um fossile Energietrager handelt, sondern um juvenile und regenerative Energietrager.

Fruhe moderne abiogenetische Thesen wurden im 19. Jahrhundert unter anderem von Alexander von Humboldt und Joseph Louis Gay-Lussac sowie von Dmitri Mendelejew formuliert. Wahrend Mendelejew annahm, dass das Erdinnere aus Eisencarbid bestehe, das mit Grundwasser zu Kohlenwasserstoffen reagiere, postulierten Humboldt und Gay-Lussac, dass Kohlenwasserstoffe aus vulkanischen Quellen stammten. ^{[30] [31]}

Kernaussagen modernerer abiogenetischer Hypothesen

In der zweiten Halfte des 20. Jahrhunderts lassen sich zwei Schulen unterscheiden: eine sowjetische bzw. russisch-ukrainische mit Nikolai Kudrjawzew als Vordenker und eine westliche, die vor allem von Thomas Gold vertreten wurde. ^[31]

Beiden Schulen gemein ist, dass sie den Ursprung der Kohlenwasserstoffe im oberen Erdmantel verorteten, von wo aus diese entlang tiefreichender Storungen , wie sie beispielsweise in Grabenbruchen auftreten, in die oberen Bereiche der Erdkruste einwanderten. Wahrend die sowjetische Hypothese postulierte, dass auch die langkettigen und komplexen Kohlenwasserstoffe des Erdols im oberen Mantel gebildet wurden, ging die Gold’sche These davon aus, dass nur Methan dort entstunde und dass erst nach der Migration des Methans in hohere Krustenbereiche dieses teilweise in komplexere Verbindungen umgewandelt wurde (sogenannte Deep-Gas-Theory ). ^[31]

Als Hauptargumente wurden von den Anhangern der abiogenetischen Hypothese vorgebracht, dass komplexe organische Verbindungen in chondritischen Meteoriten , die als ?Urmaterie“ des Sonnensystems gelten, nachgewiesen worden sind, wo sie nicht aus Biomasse hervorgegangen sein konnen, sowie dass Erdol in abbauwurdigen Mengen in kristallinen Grundgebirgsgesteinen vorkommt (beispielsweise im Kaspischen Becken), in die es nur aus großeren Tiefen, nicht aber aus jungeren, sedimentaren Erdolmuttergesteinen gelangt sein konne. Hinzu kam, dass aus der Prasenz organischer Verbindungen in Chondriten und dem Nachweis geringer Mengen von kurzkettigen n -Alkanen (Methan, Ethan, Propan, Butan) in ultramafischen Gesteinen geschlossen wurde, dass im Erdinneren ein stark reduzierendes chemisches Milieu herrsche, das die Bildung von Kohlenwasserstoffen generell erlaube. ^[31]

Ende des 20. und Anfang des 21. Jahrhunderts wurde von der nachsten Generation der Verfechter der russisch-ukrainischen Hypothese (Jack F. Kenney, Wladimir Kutscherow) zudem ins Feld gefuhrt, dass einerseits die Umwandlung von Methan in langerkettige n -Alkane nach den Gesetzen der Thermodynamik nur unter den Druck- und Temperaturbedingungen des oberen Mantels gunstig sei, andererseits die Umwandlung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen, wie Kohlenhydrate , die Hauptbestandteile pflanzlicher Biomasse, in langerkettige n -Alkane nach den Gesetzen der Thermodynamik generell ungunstig sei. ^{[32] [33]} Damit verwarfen sie zugleich die Gold’sche Deep-Gas-Theory . Einer Arbeitsgruppe um Kutscherow gelang zudem der experimentelle Nachweis, dass Methan unter den Druck- und Temperaturbedingungen des oberen Mantels teilweise zumindest in kurzkettige hohere n -Alkane uberfuhrt wird. ^[34]

Gegenargumente

Das vermutlich wichtigste Argument gegen die abiogenetischen Thesen ist, dass der obere Mantel sehr wahrscheinlich kein reduzierendes, sondern ein schwach oxidierendes chemisches Milieu aufweist. Das Mengenverhaltnis der verschiedenen Kohlenstoffverbindungen in Fluideinschlussen in Mantelgesteinen zeigt, dass Kohlenstoff im oberen Mantel, wenn nicht in Reinform als Diamant , dann weit uberwiegend in Form von Kohlendioxid bzw. Karbonat vorliegt und dass er auch in dieser Form in die obere Kruste und an die Erdoberflache gelangt. Uberdies erfolgt der Transport des Kohlendioxids nicht als reines Gas bzw. Fluid, sondern stets gelost in aufdringendem Magma. ^[31]

Die Prasenz wirtschaftlich forderbarer Kohlenwasserstoffvorkommen in Kristallingesteinen lasst sich mit modernen, erst in den 1990er Jahren entwickelten Modellen zur Migration von Fluiden in Krustengesteinen erklaren. Hierbei spielt die Permeabilitat der Kristallingesteine eine entscheidende Rolle. Ausreichend gekluftetes, relativ oberflachennah liegendes Kristallin im Randbereich eines Sedimentbeckens kann demnach sehr wohl als Speichergestein geeignet sein fur biogenetisch entstandene Kohlenwasserstoffe, die aus tief versenkten Muttergesteinen in zentraleren Beckenbereichen stammen. ^[31]

Auch besagt die biogenetische Hypothese, dass sich Erdol und Erdgas nicht aus frischer, sondern aus bereits teilweise biotisch, teilweise diagenetisch veranderter Biomasse bilden, sogenannten Kerogenen . Insbesondere in diagenetisch veranderten, ursprunglich biomassereichen marinen Sedimenten , den wahrscheinlichsten Kandidaten fur Erdolmuttergesteine, ist das Verhaltnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff wesentlich kleiner als das Verhaltnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff, sodass in diesen Sedimenten durchaus thermodynamisch gunstige Bedingungen fur die Entstehung von Kohlenwasserstoffen herrschen. ^[31]

Nicht zuletzt sprechen auch Isotopenverhaltnisse fur die biogenetische These. Der Vergleich der δ ¹³ C -Werte von Methan aus klar abiogenen Quellen mit denen von Methan aus knapp 1700 in Forderung befindlichen Lagerstatten erbrachte, dass wahrscheinlich nur 1 % des Methans in den meisten Ol- und Gaslagerstatten nicht biogenen Ursprunges ist. ^[31]

Tatsachlich gibt es einige Beispiele fur großere, teilweise sogar kommerziell interessante Ansammlungen nachweislich abiogen entstandener Kohlenwasserstoffe in der Erdkruste, jedoch sind diese nicht aus dem Mantel ausgegast, sondern durch diagenetische oder metasomatische Prozesse direkt in der oberen Kruste entstanden. Die von Kenney, Kutscherow und einigen wenigen weiteren Wissenschaftlern vertretene Ansicht, dass Erdol- und Erdgaslagerstatten primar das Resultat der vertikalen Migration (dynamic fluid injection) juveniler Kohlenwasserstoffe aus dem Erdmantel in die obere Kruste seien, und der daraus folgende Schluss, dass Erdol und Erdgas keine endlichen Ressourcen seien, dass sich weitgehend ausgeforderte Lagerstatten sogar wieder auffullten, entbehren somit einer seriosen wissenschaftlichen Grundlage. ^[31]

Die Erdolsuche

Fernerkundung

Grundlage fur die Erdolsuche ist genaues Kartenmaterial. In bestimmten Gebieten (z. B. Iran) kann man Lagerformationen bereits an der Erdoberflache mittels Luftbildkartierung erkennen. In Gebieten mit machtiger Uberdeckung der tieferen Schichten durch junge Formationen oder im Offshore-Bereich genugt dies nicht. Auch lassen sich aus Luftfotos alleine keine genauen Gesteinstypen oder deren Alter bestimmen. Dazu und zur punktweisen Uberprufung der Luftbildinterpretationen muss der Geologe stets selbst das betreffende Gebiet aufsuchen und dort so viele ?Aufschlusse“ wie moglich durchfuhren. Interessant sind Stellen, an welchen fur darunterliegende Erdolvorkommen typisches Gestein an die Erdoberflache tritt. Dort werden Gesteinsstucke abgeschlagen und mit einer Lupe bestimmt.

Prospektion

Die gezielte Suche nach Erdol- 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 Aufspuren im Untergrund verborgener Strukturen, in denen sich Ol und (oder) Erdgas angesammelt haben konnen, ist in den letzten Jahrzehnten zur wichtigsten Voraussetzung einer erfolgreichen Suche nach Kohlenwasserstoffen (Sammelbegriff fur Erdol und Erdgas) geworden. In der Fruhzeit der Erdolgewinnung war man auf Anzeichen an der Erdoberflache angewiesen, die auf Vorkommen von Erdol schließen ließen. So tritt aus seicht liegenden Lagerstatten standig Erdol in geringen Mengen aus. Ein Beispiel dafur ist die seit dem 15. Jahrhundert bekannte, aber mittlerweile versiegte St.-Quirins-Quelle bei Bad Wiessee am Tegernsee , aus der jahrhundertelang Erdol austrat, das vornehmlich als Heilmittel verwendet wurde. Die Suche nach tief liegenden Olvorkommen erfolgte fruher durch eine eingehende Analyse der geologischen Verhaltnisse eines Landstrichs. In der Folge wurden dann an ausgewahlten Orten Probebohrungen niedergebracht, von denen ca. 10?15 % fundig wurden.

Am Beginn der Erkundung steht das Auffinden von Sedimentbecken . Das geschieht haufig durch gravimetrische oder geomagnetische Messungen. Im nachsten Schritt kommt die Reflexionsseismik zum Einsatz. Dabei werden an der Erdoberflache 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 Erdoberflache 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 Meeresoberflache im Schlepp gezogen werden. Aus den Laufzeiten und Charakteristiken der reflektierten Signale lassen sich Schichtenprofile errechnen. In der fruhen Phase der Prospektion werden 2-D-Messungen durchgefuhrt, in deren Ergebnis man Schichtenprofile entlang von sich kreuzenden Messlinien erhalt. Damit lassen sich kostengunstig großere Gebiete erkunden. Basierend auf den seismischen Daten werden nun auch erste Erkundungsbohrungen getatigt. Im nachsten Schritt werden in ausgewahlten Gebieten seismisch 3-D-Messungen durchgefuhrt. Hierbei werden die Punkte zum Erzeugen und Messen seismischer Wellen so ausgelegt, dass man ein dreidimensionales Bild der Gesteinsschichten erhalt. In Kombination mit bohrlochgeophysikalischen Messdaten kann nun ein quantitatives Modell der Erdol- oder Erdgasreserven sowie ein Plan fur weitere Bohrungen und zur Forderung erstellt werden.

Gewinnung

Allgemeines

Allgemein erfolgt die Forderung konventionellen Erdols heute in folgenden Phasen:

• In der ersten Phase (Primarforderung) wird Ol durch den naturlichen Druck des eingeschlossenen Erdgases (eruptive Forderung) oder durch ?Verpumpen“ an die Oberflache gefordert.
• In der zweiten Phase (Sekundarforderung) werden Wasser oder Gas in das Reservoir injiziert (Wasserfluten und Gasinjektion) und damit zusatzliches Ol aus der Lagerstatte gefordert.
• In einer dritten Phase ( Tertiarforderung ) werden komplexere Substanzen wie Dampf, Polymere, Chemikalien, CO ₂ oder Mikroben eingespritzt, mit denen die Nutzungsrate nochmals erhoht wird.

Je nach Vorkommen konnen in der ersten Phase 10?30 % des vorhandenen Ols gefordert werden und in der zweiten Phase weitere 10?30 %; insgesamt in der Regel also 20?60 % des vorhandenen Ols. Wenn der Olpreis hoch ist, kann sich die tertiare Forderung bei ?alten“ Vorkommen lohnen.

Besondere Schwierigkeiten bereitet die Erdolforderung aus Lagerstatten, die sich unterhalb des Bodens von Meeren oder Seen befinden (?Off-Shore-Gewinnung“). Hier mussen zur Erschließung der Lagerstatte auf dem Gewassergrund stehende oder daruber schwimmende Bohrplattformen ( Bohrinseln ) eingerichtet werden, von denen aus gebohrt und spater gefordert ( Forderplattformen ) werden kann. Hierbei ist das Richtbohren vorteilhaft, weil dadurch von einer Bohrplattform ein großeres Areal erschlossen werden kann.

Befindet sich eine Erdollagerstatte nahe der Erdoberflache, so kann das darin enthaltene, zu Bitumen verarmte Ol im Tagebau gewonnen werden. Ein Beispiel hierfur sind die Athabasca-Olsande in Alberta , Kanada.

Aus tieferen Lagerstatten wird Erdol durch Sonden gefordert, die durch Bohrungen bis zur Lagerstatte eingebracht werden.

Nach Abschluss der Bohrarbeiten kann auch eine reine Forderplattform eingesetzt werden.

Radioaktiver Abfall

In Gesteinen treten generell geringe Mengen radioaktiver Elemente auf, die zumeist den Zerfallsreihen von naturlich auftretendem Uran und Thorium entstammen, allgemein als NORM (Naturally Occurring Radioactive Material) bezeichnet. Hierbei losen sich Isotope des Radiums zusammen mit anderen Elementen im Tiefengrundwasser, das u. a. auch als Lagerstattenwasser in Erdollagerstatten vorkommt. ^[35]

Das Lagerstattenwasser steigt bei der Erdolforderung zusammen mit Ol und Gas in den Forderleitungen zur Erdoberflache auf. Durch Druck- und Temperaturabnahme fallen Barium , Kalzium und Strontium , und mit ihnen das Radium, in Form von Sulfaten und Karbonaten aus, die sich an den Wandungen der Rohrleitungen absetzen. In den dabei entstehenden Krusten, die als (engl.) ?Scale“ bezeichnet werden, reichert sich somit im Laufe der Zeit Radium an. In anderen zur Olforderung eingesetzten Geratschaften, z. B. Wasserabscheidern , finden sich die ausgefallenen Sulfate und Karbonate in Schlammen, die uberwiegend aus Schwerol und ungewollt mitgeforderten, feinen mineralischen Bestandteilen des Speichergesteins bestehen. ^{[35] [36] [37]} Problematisch ist hierbei vor allem das langlebige ²²⁶ Ra (1600 Jahre Halbwertszeit ).

Nach Recherchen des WDR -Mitarbeiters Jurgen Doschner fallen bei der Erdol- und Erdgasforderung jahrlich weltweit Millionen Tonnen solcher NORM-belasteter Ruckstande an, davon in Deutschland bis zu 2000 Tonnen, bei 3 Millionen Tonnen gefordertem Ol. ^[38] Die spezifische Aktivitat schwankt dabei relativ stark, kann bei dem in ?Scale“ enthaltenen ²²⁶ Ra jedoch bis zu 15.000 Becquerel pro Gramm (Bq/g) betragen, ^[35] was im Bereich der spezifischen Aktivitat von Uran liegt.

Obwohl Stoffe laut der Strahlenschutzverordnung von 2001 bereits ab 1 Bq/g (entspricht in etwa dem oberen Bereich der naturlichen Radioaktivitat von Granit ) uberwachungsbedurftig sind und gesondert entsorgt werden mussen, wurde die Umsetzung dieser Verordnung der Eigenverantwortung der Industrie uberlassen, wodurch offenbar zumindest ein Teil der Abfalle sorglos und unsachgemaß behandelt oder entsorgt wurde. In einem Fall ist dokumentiert, dass Abfalle mit durchschnittlich 40 Bq/g ohne jede Kennzeichnung offen auf einem Betriebsgelande gelagert wurden und auch nicht fur den Transport besonders gekennzeichnet werden sollten. ^[38]

In Landern, in denen deutlich mehr Ol oder Gas gefordert wird als in Deutschland, entstehen auch deutlich mehr Abfalle, jedoch existiert in keinem Land eine unabhangige, kontinuierliche und luckenlose Erfassung und Uberwachung der kontaminierten Ruckstande aus der Ol- und Gasproduktion. Die Industrie geht mit dem Material unterschiedlich um: In Kasachstan soll Doschner zufolge ein Gebiet von der Große der Bundesrepublik kontaminiert sein, in Großbritannien wurden die radioaktiven Ruckstande einfach in die Nordsee eingeleitet. ^{[39] [38]} In den USA sind lange Zeit vor allem stark olhaltige NORM-Abfalle zum bakteriellen Abbau der Kohlenwasserstofffraktion in moglichst dunnen Lagen auf die Gelandeoberflache, meist in der unmittelbaren Umgebung der Forderanlagen aufgebracht worden (sogenanntes ?Landspreading“). ^[38] Die dadurch auftretenden gesundheitlichen Risiken bei einer zukunftigen Landnutzung dieser Gebiete werden dabei als eher gering bewertet. ^[37] Wie sehr das Gefahrenpotenzial radioaktiv belasteter Olfordergeratschaften jedoch teilweise unterschatzt oder ignoriert wurde, zeigt der Fall aus Martha, einer Gemeinde im US-Bundesstaat Kentucky . Dort hatte das Unternehmen Ashland Inc. nach Stilllegung des Martha-Olfeldes tausende kontaminierte Forderrohre billig an Farmer, Kindergarten und Schulen verkauft. An einigen dieser zum Bau von Zaunen oder Klettergerusten genutzten Rohre traten Strahlendosen von bis zu 1100 Mikrorontgen pro Stunde auf, so dass die Grundschule und einige Wohnhauser nach Entdeckung der Strahlung sofort geraumt werden mussten. ^[40]

Weltreserven und Bevorratung

Fur Erdol ist die statische Reichweite verhaltnismaßig kurz und erheblichen Schwankungen unterworfen. So wurde sie jeweils unmittelbar nach den beiden Weltkriegen auf 20 Jahre geschatzt. Trotz erheblich hoherem Verbrauch und einer sehr dynamischen Wirtschafts- und Technikentwicklung ist sie danach jeweils angestiegen. Nach einer Krise in den 1970er Jahren wurde sie auf 25 Jahre angesetzt. ^[41] Danach stieg sie auf einen Wert von 30 bis heute 40 oder gar nach heutigem Stand der Technik und Olpreisniveau auf 50 Jahre. Diese Konstanz der Reichweite wird auch mit dem Stichwort Erdolkonstante benannt. Es bezeichnet den Umstand, dass Voraussagen zur statischen Reichweite von Erdol wie bei anderen Rohstoffen aufgrund der Entdeckung weiterer Lagerstatten und angesichts von Fortschritten in der Fordertechnik sowie Marktpreisbewegungen regelmaßig anzupassen sind.

Noch Anfang der 2000er Jahre wurden die weltgroßten Reserven in Saudi-Arabien verortet. Weil aber mittlerweile die Kosten fur die Forderung unkonventioneller Erdollagerstatten, wie Olsand oder Schwerol, so weit gesunken sind, dass sie annahernd im Bereich der Kosten der konventionellen Erdolforderung liegen bzw. die Olpreise seit der Jahrtausendwende angezogen haben, werden solche unkonventionellen Lagerstatten nunmehr den Olreserven eines Landes hinzugerechnet. Daher befanden sich im Jahre 2013 die großten Erdolreserven in Venezuela (298,3 Milliarden Barrel ? davon 220,5 im Orinoco-Schwerolgurtel), gefolgt von Saudi-Arabien (265,9), Kanada (174,3 ? davon 167,8 als Olsand), Iran (157,0) und Irak (150,0) (siehe Erdol ? Tabellen und Grafiken: Reserven nach Landern fur eine genaue Tabelle).

Laut der 2006er Energiestudie der Bundesanstalt fur Geowissenschaften und Rohstoffe ist eine ausreichende Verfugbarkeit von Erdol ohne die Einbeziehung unkonventioneller Vorkommen bis etwa 2020 gegeben. ^[42] Nach einem Science -Artikel (2004) von Leonard Maugeri von Eni hingegen ist das Zeitalter des Ols noch lange nicht vorbei, ^[43] wohingegen Murray & King 2012 in Nature darstellten, dass das Produktionsmaximum ( Peak Oil ) konventionellen Erdols schon 2005 eingetreten sei. Dies sei an einer veranderten Preiselastizitat der Forderung ablesbar. ^[44]

Fur das Jahr 2008 wurden die bestatigten 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 Verfugung stehenden Technik wirtschaftlich gewonnen werden konnen, haben in den letzten Jahren trotz der jahrlichen Fordermengen insgesamt leicht zugenommen. Wahrend die Reserven im Nahen Osten , Ostasien und Sudamerika aufgrund der Erschopfung von Lagerstatten und unzureichender Prospektionstatigkeit sanken, stiegen sie in Afrika und Europa leicht an.

Nach einigen Jahren hoher Olpreise in der Großenordnung von 100 US-Dollar pro Barrel fielen die Preise in der zweiten Halfte des Jahres 2014 auf kaum mehr als 40 Dollar im Januar 2015. Fur diesen Preissturz wurde von Fachleuten ein Angebotsuberhang verantwortlich gemacht. Nach der Ruckkehr Irans auf den Markt im Januar 2016 und dem Kampf um die regionale Vormacht durch Saudi-Arabien in diesem Zusammenhang sowie wegen der nicht gedrosselten Forderung Russlands war absehbar, dass das Uberangebot bei einem Preis um mittlerweile 50 Dollar noch eine gewisse Zeit vorhalten wurde. ^{[45] [46]}

Die Lander der Europaischen Union sind verpflichtet, einen 90-Tage-Vorrat als strategische Olreserve fur Krisenzeiten zu unterhalten. Ein großer Teil der deutschen und ein kleinerer Teil der auslandischen Vorrate liegt in den unterirdischen Kavernenanlagen im Zechsteinsalz im Raum Wilhelmshaven , uber dessen Olhafen ein Funftel des Erdolbedarfs Deutschlands eingefuhrt wird. In Osterreich obliegt der Erdol-Lagergesellschaft diese Aufgabe.

Weltweite Olreserven 2013 in Milliarden Barrel ^[47]

Region / Organisation	Schatzung von BP 2013
OECD	248,8
GUS	131,8
China	18,1
Asien-Pazifik	42,1
Lateinamerika	329,6
Naher Osten	808,5
Afrika	130,3
Welt	1687,9

Bei einem taglichen Verbrauch auf dem gegenwartigen Niveau von ca. 90 Mio. Barrel ^[48] (Stand 2014) ergibt sich bei 1687,9 Mrd. Barrel Reserven eine Reichweite von etwa 51 Jahren. ^[49] Man muss allerdings bei der Beurteilung dieser Zahl beachten, dass Erdolknappheit nicht erst nach Ablauf der (statischen oder dynamischen) Reichweite des Erdols auftritt. Denn anders als aus einem Tank konnen den Erdollagerstatten nicht beliebige Mengen an Ol pro Tag (Forderrate) entnommen werden. Vielmehr gibt es eine maximal mogliche Forderrate, die haufig dann erreicht ist, wenn die Quelle etwa zur Halfte ausgebeutet ist. Danach sinkt ihre Forderrate (physikalisch bedingt) ab. Ein ahnliches Verhalten wird von vielen Experten auch fur die Olforderung der Welt angenommen: Nach dem Erreichen eines globalen Fordermaximums (?Peak Oil“, s. oben) sinkt die globale Forderrate. Rein rechnerisch ist zu diesem Zeitpunkt zwar noch genug Ol vorhanden , um den jeweils aktuellen Tagesverbrauch zu decken, auch wenn dieser im Vergleich zu heute sogar noch steigt, doch das Ol kann nicht hinreichend schnell aus den Lagerstatten gefordert werden und steht somit der Wirtschaft nicht zur Verfugung. Die Endlichkeit der Ressource Erdol macht sich bereits lange vor dem Ablauf ihrer Reichweite bemerkbar. Die hier berechnete Laufzeit des Ols ist daher wirtschaftlich von nur geringer Bedeutung, interessanter ist vielmehr der zeitliche Verlauf des globalen Fordermaximums und die Hohe des anschließenden Produktionsruckgangs. ^[50]

Kritiker solcher Reserveangaben weisen allerdings darauf hin, dass die meisten der Reserven aus Nicht- OECD -Landern keiner unabhangigen Kontrolle unterliegen (siehe Fußnoten des BP-statistical review). Oft unterliegen (wie in Saudi-Arabien) alle Angaben zu Forderdaten einzelner Felder und Reserven dem Staatsgeheimnis. Daher unterstellen Kritiker diesen Zahlen eine Verfalschung. Vielen OPEC -Forderlandern wird auch unterstellt, die Reserven zu optimistisch anzugeben, da die zugeteilten Forderquoten abhangig von den gemeldeten Reservemengen sind.

Weltforderung

Die wichtigsten Erdolforderlander sind gegenwartig (Stand 2013) Saudi-Arabien (11.525.000 Barrel /Tag; 13,1 % der Weltforderung), die Russische Foderation (10.788.000; 12,4 %), die USA (10.003.000; 11,5 %), die Volksrepublik China (4.180.000; 4,8 %) und Kanada (3.948.000; 4,6 %). Auf die zwolf OPEC -Lander entfallen mit 36,8 Millionen Barrel/Tag derzeit 42,5 % der Weltforderung. ^[52] Im Jahr 2009 war Russland noch der großte Produzent (10.139.000 Barrel/Tag; 12,5 % der Weltforderung) gefolgt von Saudi-Arabien (9.663.000; 11,9 %), den USA (7.263.000; 8,9 %), Iran (4.249.000; 5,2 %) und China (3.805.000; 4,7 %) ^[52] (siehe auch Erdol ? Tabellen und Grafiken: Forderung ). Die Erdolforderung in Deutschland deckte ursprunglich bis zu 80 % des nationalen Bedarfs und hatte historisch eine große Bedeutung, hat aber heute nur noch einen Anteil von 2 %.

Laut Abdallah Dschum?a Anfang 2008 (damals Geschaftsfuhrer von Aramco ), wurden in der Geschichte der Menschheit rund 1,1 Billionen ^[53] Barrel Erdol gefordert. Die meisten Reserven wurden in den 1960er-Jahren entdeckt. Ab Beginn der 1980er-Jahre liegt die jahrliche Forderung (2005) bei 30,4 Milliarden Barrel (87 Millionen Barrel pro Tag Verbrauch im Jahr 2008 ^[54] ) ? uber der Kapazitat der neu entdeckten Reserven, sodass seit dieser Zeit die vorhandenen Reserven abnehmen.

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

Zunehmend kritische Analysen gab es von der Britischen Regierung, ^[55] vom U.S. Department of Energy ^[56] und dem zentralen Analysedienst der US-Streitkrafte, U.S. Joint Forces Command, ^[57] in denen schon kurzfristig drohende Mangelszenarien geschildert wurden. Die britische Regierung reagierte damit offensichtlich auf die Tatsache, dass Englands Olreichtum seit 1999 standig zuruckging und 2006 vom Erdolexporteur zum Importeur wurde. ^[58]

Dschum?a ^[53] weist derartige Befurchtungen zuruck. ^[59] Er schatzt, dass von den vorhandenen flussigen Olvorkommen erst weniger als 10 % gefordert wurden und (inklusive nicht konventioneller Reserven) bei heutigen Verbrauchsraten noch mindestens fur 100 Jahre Erdol zur Verfugung steht. ^[60]

Wahrend in den 1970er Jahren private westliche Olkonzerne noch knapp 50 Prozent der weltweiten Olproduktion kontrollierten, ^[61] hat sich dieser Anteil 2008 auf weniger als 15 Prozent verringert. Der weitaus großte Anteil wird von Staatsunternehmen gefordert. Experten ^[61] halten einen Mangel an Ol nicht fur gegeben, es handele sich um eine Krise im Zugang zu fortgeschrittener Technologie (der Multis) bzw. umgekehrt auch in der mangelnden Investitionssicherheit in den staatlich kontrollierten Olforderlandern.

Transport

Erdol wird weltweit uber weite Entfernungen transportiert. Der Transport von den Forderstatten zu den Verbrauchern geschieht auf dem Seeweg mit Oltankern , uber Land uberwiegend mittels Rohrleitungen (Pipelines) .

Olkatastrophen

Etwa 100.000 Tonnen gelangen jahrlich bei Tankerunfallen mit teilweise katastrophalen Folgen fur die Umwelt ins Meer. Bekannt wurde vor allem die Havarie der Exxon Valdez 1989 vor Alaska . Da versaumt wurde, das Ol direkt nach dem Unfall mit Olsperren aufzuhalten und abzusaugen, vergroßerte sich der Olteppich und kontaminierte uber 2000 km der Kuste. Die danach durchgefuhrten Reinigungsmaßnahmen erwiesen sich als unwirksam; die katastrophalen okologischen Folgen losten eine breite offentliche Diskussion uber Risiken und Gefahren maritimer Oltransporte aus. Der Unfall fuhrte schließlich zu einer Erhohung der Sicherheitsauflagen fur Oltanker sowie zu einer intensiven Untersuchung moglicher Maßnahmen zur Bekampfung von Olunglucken.

Eine andere schwere Olkatastrophe war der Brand und Untergang der Bohrplattform Deepwater Horizon im Golf von Mexico im April 2010. Uber mehrere Monate trat Rohol aus, insgesamt uber 500.000 Tonnen. Durch dieses Ungluck entstand eine Olpest an den Kusten vom Golf von Mexico . Auch das Mississippi-Delta war davon betroffen.

Eine permanente Freisetzung findet in Nigeria statt, siehe auch Olkatastrophe im Nigerdelta .

Verbrauch

Der Anteil des Erdols am Primarenergieverbrauch liegt bei ca. 40 % und damit an erster Stelle der Energielieferanten. Der großte Einzelenergieverbraucher ist der Straßenverkehr.

Weltverbrauch

Der tagliche Verbrauch weltweit lag im Jahr 2015 bei etwa 94,5 Millionen Barrel bei einer Produktion von 96,3 Million Barrel. ^[62] Die großten Verbraucher 2013 waren die USA (18,9 Millionen Barrel/Tag), die Volksrepublik China (10,8), Japan (4,6), Indien (3,7) und Russland (3,3). Deutschland war 2013 mit einem Tagesverbrauch von 2,38 Millionen Barrel der weltweit elftgroßte Verbraucher. ^[48] (siehe Erdol ? Tabellen und Grafiken: Verbrauch fur detaillierte Angaben).

Der Weltverbrauch steigt derzeit um 2 % pro Jahr an. Die Steigerung ist auf einen stark zunehmenden Olverbrauch in den aufstrebenden Schwellenlandern wie China, Indien oder Brasilien zuruckzufuhren. In den Industrielandern ist der Verbrauch dagegen trotz eines weiter wachsenden Bruttoinlandsprodukts seit langem rucklaufig, d. h., die Olabhangigkeit dieser Volkswirtschaften nimmt ab. Dennoch ist der Pro-Kopf-Verbrauch in den Industrielandern immer noch deutlich hoher als in den Schwellenlandern.

Verbrauch in Deutschland

Im Jahr 2020 wurden in Deutschland 1,9 Millionen Tonnen Rohol gefordert. ^[64] Der Anteil des aus deutschen Quellen gewonnenen Erdols liegt bei etwa 2 % des Verbrauches, die ergiebigste Quelle ist dabei das Fordergebiet Mittelplate in Schleswig-Holstein . ^[65] Im Jahr 2020 importierte die Bundesrepublik 82,7 Millionen Tonnen Rohol, 2021 waren es 81,4. ^[66]

Wichtigster Lieferant im Jahr 2021 war mit 34,1 Prozent der Olimporte war Russland, gefolgt von den USA mit 12,5 Prozent, Kasachstan 9,8 Prozent und Norwegen mit 9,8 Prozent. Mehr als 30 Lander lieferten Rohol nach Deutschland. ^[67]

Von den erzeugten Olfertigprodukten wurden im Jahr 2007 wiederum 3,8 % unmittelbar von der Industrie als Energietrager verbraucht, 53,7 % beanspruchte der gesamte Verkehrssektor wie Straßenverkehr (Individualverkehr, Personen- und Frachttransport), Luftverkehr (Kerosin) und Binnenschifffahrt, 12 % nahm die Heizenergie fur Endverbraucher in Anspruch, 4,9 % diejenige von Wirtschaftsunternehmen und offentlichen Einrichtungen. 1,7 % benotigten Land- und Forstwirtschaft, 23,9 % schließlich gingen als Ausgangsstoffe in die chemische Weiterverarbeitung etwa zu Dungemitteln, Herbiziden, Schmierstoffen, zu Kunststoffen (z. B. Spritzgussprodukte, Gummiartikel, Schaumstoffe, Textilfasern), zu Farben, Lacken, Kosmetika, zu Lebensmittelzusatzstoffen, Medikamenten u. A. ^[68]

Der Verbrauch an Olfertigprodukten ist seit den 1990er-Jahren jahrlich um etwa 1,5 % rucklaufig, ^[69] teils aufgrund fortschreitender Energieeinsparungen (vgl. Energieeinsparverordnung ), teils wegen eines Wechsels zu Erdgas oder alternativen Energiequellen wie Biodiesel , Solarthermie , Holzpellets , Biogas und Geothermie . ^[70]

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

Der wichtigste Erdol- und Erdgaslieferant fur Deutschland war 2009 nach vorlaufigen Zahlen bis November mit einem Drittel (33,2 %) der Rohstoffimporte im Wert von 34,708 Milliarden Euro Russland . Es folgte Norwegen , dessen Erdol- und Erdgaslieferungen in Hohe von 14,220 Milliarden Euro 14 % der Importe entsprachen. ^[71] Das drittwichtigste Lieferland fur Deutschland war das Vereinigte Konigreich mit Lieferungen im Wert von 10,636 Milliarden Euro, die einen Anteil von 10 % an den gesamten deutschen Erdol- und Erdgasimporten ausmachten. Angesichts der bis 2014 um 590 auf 980 Kilobarrel/Tag verfallenden Fordermengen des Nordseeols ^[72] durfte dieser Platz in den nachsten Jahren an Libyen abgetreten werden. ^[71]

Raffinerien

Die erste Erdolraffinerie entstand 1859. Die Erdolpreise sanken deutlich und die Zahl der Raffinerien nahm zu. Leuchtole, besonders Petroleum, ermoglichten neue Lichtquellen.

Nach der Einfuhrung des elektrischen Lichts war Erdol zunachst nicht mehr attraktiv, doch bald nach der Entwicklung des Automobils setzte die Familie Rockefeller als Mitbegrunderin der Standard Oil Company die Verwendung des Erdolprodukts Benzin als Ottokraftstoff durch, statt des von Henry Ford zunachst vorgesehenen Ethanols .

In der Erdolraffinerie wird das Erdol in seine unterschiedlichen Bestandteile wie leichtes und schweres Heizol , Kerosin sowie Benzin unter anderem in Destillationskolonnen aufgespalten. In weiteren Schritten konnen aus dem Erdol die verschiedensten Alkane und Alkene erzeugt werden.

Petrochemie

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

Aus der weltweiten Fordermenge des Erdols werden ca. 6?7 % fur die chemischen Produktstammbaume verwendet, der weitaus großere Anteil wird einfach in Kraftwerken und Motoren verbrannt. Die Wichtigkeit dieser Erdolerzeugnisse liegt auf der Hand: Gibt es kein Erdol mehr, mussen diese Grundchemikalien uber komplizierte und kostenintensive Verfahren mit hohem Energiebedarf hergestellt werden.

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

Erdol

( Erdolraffinerie )

→ steigender Siedepunkt →

Gase

Naphtha

Kerosin Petroleum

Gasol

Vakuumgasol

Vakuumruckstand

Benzin AvGas (?Flugbenzin“)

Diesel leichtes Heizol

Schmierole Tenside

schweres Heizol , Schwerol , Bitumen , Koks , Ruß

( Steamcracken )

( Cracken )

Olefine und Aromaten

Benzin

(Reaktionen)

Monomere

( Polymerisation )

Kunststoffe

Zusammensetzung, Eigenschaften und Klassifizierung

Allgemeines

Zusammensetzung nach chemischen Elementen ^[73]

Kohlenstoff	83?87 %
Wasserstoff	10?14 %
Stickstoff	0,1?2 %
Sauerstoff	0,1?1,5 %
Schwefel	0,5?6 %
Metalle	< 1000 ppm

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

Farbe und Konsistenz variieren von transparent und dunnflussig bis tiefschwarz und dickflussig. Erdol 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 geographischen Herkunft des Erdols abhangig. Manche Erdolsorten fluoreszieren unter ultraviolettem Licht auf Grund von unterschiedlichen Beistoffen, wie Chinone oder Polyaromaten.

Unraffiniertes Erdol (Rohol) ist mit mehr als 17.000 Bestandteilen eine sehr komplexe Mischung von organischen Stoffen , die naturlicherweise auf der Erde vorkommen. ^[74] Neben den reinen Kohlenwasserstoffen sind noch Kohlenstoffverbindungen, die Heteroatome wie Stickstoff (Amine, Porphyrine), Schwefel (Thiole, Thioether) oder Sauerstoff (Alkohole, Chinone) enthalten, Bestandteil des Erdols. Daneben finden sich Metalle wie Eisen, Kupfer, Vanadium und Nickel. Der Anteil der reinen Kohlenwasserstoffe variiert erheblich. Er kann zwischen 97 % und 50 % bei Schwerolen und Bitumen liegen.

Gehalt an leichtfluchtigen Verbindungen

In der Erdolindustrie und -geologie wird unterschieden zwischen ?leichtem“ Rohol (engl. light crude oil ) mit relativ hohem Anteil an leichtfluchtigen niedermolekularen Kohlenwasserstoffen und ?schwerem“ Rohol (engl. heavy crude oil ) mit relativ hohem Anteil an schwerer fluchtigen niedermolekularen Kohlenwasserstoffen sowie schwerfluchtigen hochmolekularen organischen Verbindungen (Harze, Wachse, Asphaltene ). Die Bezeichnungen ?leicht“ und ?schwer“ beziehen sich dabei auf das spezifische Gewicht bzw. die Dichte des Rohols, die mit sinkendem Anteil an leichtfluchtigen Kohlenwasserstoffen jeweils zunehmen. Als Maß fur die Dichte einer Roholsorte wird oft der sogenannte API-Grad angegeben, der sich unter anderem aus der relativen Dichte des Ols im Verhaltnis zu Wasser berechnet.

Das Verhaltnis zwischen leicht- und schwerfluchtigen Verbindungen ist zudem verantwortlich fur Farbe und Viskositat des Rohols: je hoher der Anteil an leichtfluchtigen Verbindungen, desto heller und geringviskoser das Ol.

Zu den ?leichten“ Roholsorten zahlen West Texas Intermediate (WTI) sowie das Nordseeol Brent (jeweils ca. 35 bis 40°API), eine schwere Roholsorte ist Merey aus Venezuela (16°API). Bei Roholen mit weniger als 10°API spricht man allgemein von Asphalt (siehe auch →  Olsand ).

Schwefelgehalt

Schwefelarmes Rohol wird ?suß“ genannt (engl. sweet crude oil , u. a. die Sorte Brent ), schwefelreiches ?sauer“ (engl. sour crude oil , u. a. die im Golf von Mexiko geforderten Sorten Mars und Poseidon ). Der im Rohol und in den Raffinationsprodukten enthaltene Schwefel wird durch Verbrennung zum Gas Schwefeldioxid (SO ₂ ) oxidiert, das zu einem geringen Teil durch Reaktion mit Luftsauerstoff, katalysiert durch atmospharischen Staub, in Schwefeltrioxid (SO ₃ ) umgewandelt wird. Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid verbinden sich mit atmospharischem Wasser zu schwefliger Saure (H ₂ SO ₃ ) bzw. zu Schwefelsaure (H ₂ SO ₄ ), die verdunnt im ubrigen atmospharischen Wasser, als sogenannter saurer Regen niedergehen und verschiedene okologische und bautechnische Probleme verursachen.

Um den Ausstoß von Schwefeldioxid in die Atmosphare zu reduzieren, wurden ab etwa 1980 vereinzelt und ab etwa 2000 flachendeckend, aus Erdol gewonnene Brennstoffe entschwefelt. Schwerol , das als Treibstoff auf Hochseeschiffen genutzt wird, war anfangs noch davon ausgenommen. Der bei der Entschwefelung gewonnene Schwefel ersetzt als Grundstoff fur die chemische Industrie kostengunstig den durch Bergbau gewonnenen mineralischen Schwefel. Alternativ zur direkten Entschwefelung von Erdol wird insbesondere in kohle- und olbefeuerten Kraftwerken das Rauchgas gewaschen und durch Einblasen von Kalkstaub (CaCO ₃ ) Gipspulver (CaSO ₄ ) erzeugt, das technisch weiterverwendet werden kann (siehe →  Rauchgasentschwefelung ).

Subventionen

Laut einer Studie des britischen Overseas-Development-Instituts subventionieren die fuhrenden Industrie- und Schwellenlander die Erkundung von Olvorkommen mit 71 Milliarden Euro pro Jahr ? und untergraben damit ihre eigene Klimapolitik. ^[75]

Erdolausstieg

Aufgrund verschiedener Umweltprobleme, die aus der Forderung von Erdol sowie der Nutzung und Verbrennung von Erdolprodukten erwachsen (Forderunfalle, Pipelineleckagen, Tankerunfalle, Plastikmull , Klimawandel  ? bei der Verbrennung eines Barrels des fossilen Energietragers Erdol entstehen ca. 480 kg ^[76] des Treibhausgases Kohlendioxid , das als Hauptverursacher der globalen Erwarmung gilt) fordern verschiedene Organisationen, die Nutzung von Erdol als Rohstoff einzuschranken oder sogar ganz einzustellen. Fur die Bestrebungen eines Staates, vollig unabhangig von Erdol zu werden, wird die Bezeichnung Erdolausstieg verwendet.

Im Zuge des allmahlich stattfindenden globalen Umdenkens in dieser Hinsicht setzte die Familie Rockefeller , deren Vermogen in erster Linie auf die Forderung von Erdol im fruhen 20. Jahrhundert zuruckgeht, im Marz 2016 ein Zeichen: Sie trennte sich von ihren Anteilen an Firmen, die ihr Geschaft mit fossilen Brennstoffen machen. Insbesondere trennten sich die Rockefellers von ihren Anteilen am Erdolkonzern ExxonMobil . ^[77]

Siehe auch

• Erdol/Tabellen und Grafiken

Literatur

• Alfred Treibs: Chlorophyll- und Haminderivate in bituminosen Gesteinen, Erdolen, Erdwachsen und Asphalten. Ein Beitrag zur Entstehung des Erdols . Justus Liebigs Annalen der Chemie . 1934, 520, 42?62, doi:10.1002/jlac.19345100103 .
• Daniel Yergin: Der Preis. Die Jagd nach Ol, Geld und Macht. S. Fischer, Frankfurt 1991, ISBN 3-10-095804-7 .
• E.W. Heine: Faszination eines Jahrtausend-Rohstoffs: Erdol ist ein besonderer Saft in: RWE-DEA-Aktiengesellschaft fur Mineralol und Chemie (Hrsg.): 1899-1999 100 Jahre RWE-DEA , Hamburg 1999, S. 21?58, ISBN 3-00-003548-6 .
• Rainer Karlsch , Raymond G. Stokes: Faktor Ol. Die Mineralolwirtschaft in Deutschland 1859?1974. C.H. Beck, Munchen 2003, ISBN 3-406-50276-8 .
• Matthew R. Simmons: Wenn der Wuste das Ol ausgeht. Der kommende Olschock in Saudi-Arabien. Finanzbuch, Munchen 2006, ISBN 3-89879-227-7 .
• Enrons Erben zocken weiter. Der Olpreis ist ein Spielball von Spekulanten geworden . In: Die Zeit , Nr. 43/2006.
• Colin J. Campbell: Olwechsel! Das Ende des Erdolzeitalters und die Weichenstellung fur die Zukunft. Dt. Taschenbuch-Verlag, Munchen 2007, ISBN 978-3-423-34389-3 .
• Erdol. In: Bundesanstalt fur Geowissenschaften und Rohstoffe (Hrsg.): Energierohstoffe 2009 ? Reserven, Ressourcen, Verfugbarkeit ? Erdol, Erdgas, Kohle, Kernbrennstoffe, Geothermische Energie. Hannover 2009, S. 31?70.
• Bertram Brokelmann: Die Spur des Ols. Sein Aufstieg zur Weltmacht. Osburg, Berlin 2010, ISBN 978-3-940731-54-8 .
• Blake C. Clayton: Market Madness: A Century of Oil Panics, Crises, and Crashes. Oxford University Press, New York 2015, ISBN 978-0-19-999005-4 .

Weblinks

• Literatur von und uber Erdol im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
• Landesamt fur Bergbau, Energie und Geologie (LBEG), lbeg.niedersachsen.de: Jahresruckblick Erdol und Erdgas in der Bundesrepublik Deutschland , jeweils veroffentlicht in der Zeitschrift Erdol Erdgas Kohle (Liste mit Artikel-Downloadlinks ab dem Jahr 2002)
• Erdol ? Informationen des Bundesamts fur Energie
• Erdol im Mineralienatlas
• paradiso-design.net: Die Entwicklung von Angebot, Nachfrage und Preisen von Rohol (PDF; 1,1 MB, Diplomarbeit Fakultat Wirtschafts- und Sozialwissenschaften Ruprecht-Karls-Universitat Heidelberg 2008, Raffael Trappe, insbesondere mit Darstellung des konventionellen und nicht-konventionellen Erdolangebots)
• taz.de , 9. Juni 2010, Maria Rossbauer: Unser taglich Ol .  ; (Uber die hochgradige Abhangigkeit der Menschheit vom Erdol)

Einzelnachweise