Wie entsteht Heizöl?

Vom Plankton zur Lagerstätte: Wie Erdöl entsteht

Vor rund 200 Millionen Jahren waren die Gebiete, in denen heute Erdöl gefunden wird, von Ozeanen bedeckt. Darin lebten unzählige Mikroorganismen auf einem Liter Wasser. Dieses Plankton ist die Voraussetzung für die Entstehung von Erdöl. Wenn das Plankton abstirbt, sinkt es zunächst auf den Meeresgrund und wird dann von Sand und Ton überlagert. Dadurch wird der Planktonschlick zusammengepresst, bis er sich verfestigt und zu sogenanntem Muttergestein wird.

Dadurch, dass das Gestein von weiteren Erdschichten überlagert wird, nehmen der Druck und die Temperatur zu. Weil im Laufe dieses Vorgangs keinerlei Sauerstoff an die Planktonbiomasse gelangt, verwest sie nicht vollständig. Stattdessen wandeln Bakterien die Biomasse in 1.500 bis 3.000 Metern Tiefe und bei Temperaturen zwischen 80 und 150 Grad in eine zähflüssige Substanz um. Dadurch entstehen Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel Erdöl.

Diese Kohlenwasserstoffe sind leichter als Wasser und wandern im Laufe von Jahrmillionen durch Gesteinsschichten nach oben, bis sie an undurchdringliche Sperrschichten gelangen. Hier entsteht dann eine Erdöllagerstätte, die jedoch kein unterirdischer Ölsee ist. Vielmehr entwickelt sich ein mit Öl getränkter Schwamm aus Kalk- und Sandstein.

Erdöl wird entweder auf dem Festland (onshore) oder auf dem Meer (offshore) gefördert. Große Erdölvorkommen liegen vor allem in küstennahen und flacheren Meeresgebieten, zum Beispiel im Golf von Mexiko, in der Nordsee und im Karibischen Meer. Sobald das Erdöl an die Oberfläche geholt wird, spricht man von Rohöl.

Welche Bohrinseltypen eingesetzt werden, hängt von der Tiefe des Meeres ab. Die Bohrplattform steht mit einem festen Sockel auf dem Meeresboden. Sie wird von Schleppern zum Zielgebiet gezogen und dort abgesenkt, wo sie bis zum Abwracken verbleibt.

Eine Hubinsel ist eine mobile Plattform, die so weit über der Wasseroberfläche hinausragt, dass sie vom Seegang nicht erreicht wird. Sie wird von Schleppern an neue Standorte gezogen und durch absenkbare Gerüstbeine auf dem Meeresboden platziert. Hubinseln sind nur in flachem Wasser einsetzbar.

Bei Halbtauchern liegt ein Teil des Auftriebskörpers unter dem Wasserspiegel und wird mittels Ankern und Antrieben auf Position gehalten. Ballasttanks erlauben es diesem Bohrinseltyp, selbst unter widrigen Wetterverhältnissen relativ ruhig zu liegen. Um auch bei stürmischem Wetter gefahrlos Öl zu fördern, kann die Höhe der Plattform verstellt werden.

Bohrschiffe sind mobile Bohrstationen, die in sehr tiefen Gewässern eingesetzt werden, an denen normale Bohrinseln nicht befestigt werden können. Hier sorgt ein Antriebssystem dafür, dass das Schiff seine Bohrposition beibehält und nicht durch die Meeresströmung abtreibt.

Um das Öl zu gewinnen, müssen die Lagerstätten angebohrt werden, wobei es unterschiedliche Verfahren gibt: Beim Rotary-Verfahren graben sich riesige Bohrmeißel mit rotierenden Bewegungen senkrecht durch die Erdschichten. Beim sogenannten Richtbohren wird um die Ecke gebohrt. Auf diese Weise kommt man auch an Ölvorkommen, die unter besiedelten Gebieten oder am Fuß von Gebirgen liegen.

Wenn ein Ölfeld angebohrt ist, wird das Bohrloch auszementiert und ein Steigrohr installiert. Durch den natürlichen Druck in der Lagerstätte fließt das Öl zunächst von alleine. Wenn der Druck sinkt, übernehmen Pumpen den Transport. Anders als beim Kohlebergbau bilden sich keine Hohlräume. Denn wenn Öl gefördert wird, strömt aufsteigendes Wasser, das sich unterhalb des Öls gesammelt hat, in die Poren des Speichergesteins. Dieses Wasser verhindert das Absinken von Erdschichten.

Experten rechnen damit, dass künftig der Großteil des Öls in der Tiefsee gefördert wird. Das wird durch die modernen Halbtaucherplattformen und Bohrschiffe ermöglicht.

Durch neue Fördertechnik können zunehmend auch alternative Öllagerstätten erschlossen werden: In Poren von Gesteinen befindet sich zum Beispiel Ölsand und in porösen Gesteinsschichten gibt es Ölschiefer. Ölsande werden beispielsweise in Kanada ziemlich aufwändig im Tagebau gefördert. Ölschiefer ist bislang wirtschaftlich kaum zu gewinnen.

Das Rohöl wird so in seine einzelnen Fraktionen aufgespalten. Diese kühlen ab und fließen dann über Rohrleitungen in Lagertanks, bevor sie je nach Verwendungszweck noch veredelt werden. Dazu zählt auch die Entfernung von Schwefel durch sogenanntes Hydrieren (HDS-Hydrodesulfurierung).

Durch das sogenannte Cracken (Englisch: crack = spalten) können in der Destillationsanlage gewonnene Fraktionen aus langkettigen Kohlenwasserstoffen weiter aufgespalten werden. Dies ist erforderlich, da der Bedarf an kurzkettigen Kohlenwasserstoffen höher ist als ihr natürliches Vorkommen im Rohöl. Beim sogenannten Hydrocracken werden beide Ziele in einer Anlage erreicht: Der Schwefelgehalt wird reduziert und die langen Ketten der Stoffmoleküle werden aufgespalten.