Das Jahr 1859 wird als der Beginn der modernen Ölindustrie angesehen, in diesem Jahr stieß Edwin L. Drake (1819 - 1880) in Titusville, Pennsylvania (USA) beim Brunnenbohren auf Erdöl. Bis dahin war der Anteil von Öl und Gas zur Energiedeckung verschwindend gering. Umso erstaunlicher ist die Schnelligkeit, mit der Erdöl eine ungeheure Bedeutung und Verbreitung erlangt hat. Weitreichend sind die durch das Erdöl bewirkten technologischen und wirtschaftlichen Konsequenzen. Die moderne Zivilisation, die Entwicklung von Technik und Industrie zumindest in den hochentwickelten Ländern, wäre ohne die billige Energie aus dem einst reichlich vorhandenen Öl nicht möglich gewesen. Erdöl bildet auch die Basis der petrochemischen Industrie, da es Ausgangsprodukt fast aller Kunststoffe, Synthetik fasern, vieler organischer Verbindungen wie Medikamente und Schädlingsmittel ist.
Drake war nicht der erste Ölverbraucher. Schon Noah soll zum Abdichten seiner Arche Pech, ein Teerprodukt, verwendet haben, diese Methode, ein Boot abzudichten wird bis heute in manchen Ländern angewandt. Bereits 1000 v. Chr. benutzten die Chinesen Erdgas als Brennstoff, und die Straßen von Babylon (600 v. Chr.) waren asphaltiert.
Die heute bekannten Weltvorräte an Erdöl reichen, den Verbrauch von dem Jahr 2006 zugrunde gelegt, bloß bis zum Jahr 2030. Selbst bei Berücksichtigung noch unbekannter Ölfelder wird die Versorgung nur eine begrenzte Zeit möglich sein. Daraus ergibt sich die politische Bedeutung des Erdöls, und es stellt sich die Frage nach seiner sinnvollen Verwendung.
Die Bildung von Erdöl und Erdgas
Öl und Gas sind im Gegensatz zu den mineralischen Rohstoffen organische Verbindungen, sie bestehen aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen. Natürliches Erdöl ist eine Flüssigkeit, deren Farbe von gelb bis schwarz, mit zuweilen rötlichen oder grünlichen Tönen, variiert. Seine Viskosität (Zähflüssigkeit) ist schwankend. Erdgas besteht aus leichteren und kürzeren Kohlenwasserstoffketten und ist farblos.
Die Kohlenwasserstoffe verdanken ihre Entstehung einer Wechselreaktion zwischen Sonnenenergie und Vegetation, der sogenannten Photosynthese. In diesem Prozess bilden sich aus Wasser, dem C02 der Luft und der Sonnenenergie mit dem Chlorophyll der Pflanzen als Katalysator Kohlenwasserstoffe. Dabei wird Sauerstoff frei, die Voraussetzung für die Entwicklung des Lebens. Erdöl entsteht durch das Absterben von winzigen Meerestieren und -pflanzen (Plankton). Diese werden gewöhnlich von Bakterien zersetzt, fehlt aber der dafür notwendige Sauerstoff im Wasser, kommt es zur Bildung der Kohlenwasserstoffe und anderer organischer Verbindungen.
Solche organische Anreicherungen in sauerstoffarmen Meeresbecken geraten oft unter die Überdeckung der normalen Sedimentation. Dabei bewirken tonige Sedimente einen dichten Abschluss. Der durch zunehmende Überlagerung steigende Druck und die erhöhte Temperatur beschleunigen die Öl- und Gasbildung.
Der Druck überlagernder Gesteine und Bewegungen der Erdkruste verursachen zuweilen ein Auswandern von Öl und Gas aus ihren Muttergesteinen. Wenn sie dabei nach oben an die Erdoberfläche gelangen, versickern sie. Es gibt eine ganze Reihe solcher Ölausbisse, so zum Beispiel die Unterwasserversickerung bei Santa Barbara in Kalifornien. Wird jedoch das Öl reiche Gestein nach unten und (vor allem) nach oben von undurchlässigem Gestein begrenzt, entsteht eine »Falle«. Als Speichergesteine dienen porenreiche Gesteine, wie Sandsteine, oder klüftige Gesteine, wie Kalke. Die Verfaltung der Gesteine führt oft zu einer Ansammlung des Öls in bestimmten Bereichen des ölführenden Gesteins.
Auf der Suche nach Erdöl und Erdgas
Die Kohlenwasserstoffe des Öls und Gases entstanden erst während der Zeit, in der es Leben auf der Erde gibt. Kleinere Mengen bilden sich auch heute noch, allerdings bei weitem nicht in dem Maß, wie sie verbraucht werden. Der Bildungsvorgang von Öl und Gas dauert sehr lange: Mehrere Millionen Jahre sind nötig, um das organische Material in genügender Menge abzulagern, einige zehn Millionen Jahre, um daraus Öl zu bilden. Dieses Öl ist zum größten Teil im Gestein versickert, auch in den erschlossenen Vorkommen können nur etwa 30 Prozent des vorhandenen Erdöls mit den heutigen technischen Mitteln gefördert werden.
Um die Ausbeute aus den bestehenden Ölfeldern zu erhöhen, wurden schon viele Verfahren vorgeschlagen, z. B. den Druck im Muttergestein zu verstärken (durch Einpressen von Gas oder Wasser) oder das Speichergestein durch Explosionen zu zertrümmern, bei Kalken kann eine Anlösung durch Säuren versucht werden, die Viskosität des Rohöls ließe sich durch Chemikalien herabsetzen.
Das Aufsuchen (Prospektion) von Öl und Gas beschränkt sich auf Gebiete mit Sedimentgesteinen, da sie nur in solchen Gesteinen vorkommen. Durch Geologen und Geophysiker werden zunächst die Strukturen des Untergrundes untersucht (Seismik), um mögliche »Öl fallen« und Speichergesteine aufzufinden. Aber erst durch Bohrungen erhält man Gewissheit darüber, ob eine günstige geologische Struktur wirklich Öl oder Gas enthält.
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