Erdöl

Erdöl ist in ein an der oberen Erdkruste bestehendes Stoffgemisch. Bei Umwandlungsprozessen entstehen organische Stoffe. Erdöl ist ein fossiler Energieträger und dient zur Erzeugung von Elektrizität und als Treibstoff fast aller Verkehrs- und Transportmittel.
Erdöl ist ebenfalls wichtig für die chemische Industrie für die Herstellung von Kunststoffen und andere Chemieprodukten aber leider ist es ein Ausgangsstoff, der umweltschädlich ist.

Erdöl zählt neben Kohle und Erdgas derzeit zu den wichtigsten Energieträger. Erdöl wird vorwiegend als Brenn- und Kraftstoff verwendet, aber auch in der chemischen Industrie zur Herstellung von Dünger, Farben, Textilien, Arzneimittel und Kunststoff.

Verschiedene starke Umweltbelastungen, wie zum Beispiel Transport, Weiterverarbeitung oder Verbrennung, hängen von den unterschiedlichsten Qualitäten von Erdöl ab.
Beträchtliche Umweltschäden geschehen auch durch die Bohrungen am Ort, der Transportwege als auch die Weiterverarbeitung in den Raffinerien.

Unglaubliche 6 Millionen Tonnen Erdöl gelangen jährlich durch Bohrinseln, Tankerunfälle(Ölteppiche) oder/und Grundwasserverschmutzungen ins Meer.
Am Land führt Erdöl zu Boden- und Grundwasserverschmutzungen.

Erdöl ist der wichtigste Brennstoff unseres Zeitalters. Seit 1850 wird Erdöl industriell gefördert. Heute stammt über die Hälfte der Energie die die Menschheit erzeugt aus Erdöl. Dieser fossile Brennstoff liefert uns viele Produkte die für uns schon selbstverständlich sind, wie z.B.: Benzin und unterschiedliche Plastikerzeugnisse. Doch es gibt ein Problem, dass die Erdölreserven begrenzt sind und unser Bedarf immer wächst. Ein weiteres Problem ist, dass dieser Brennstoff unsere Atmosphäre und unsere Umwelt verschmutzt. Erdöl befindet sich heutzutage fast überall. (elektrische Geräte, Möbel, viele chemische Düngemittel, ein Großteil unserer Kleidung, Kosmetik(Paraffin),….)

Ist eine schwarze ölige Flüssigkeit die leichter ist als Wasser. Bestehet im Wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenstoff. Es ist auf dem Meeresgrund entstanden. Pflanzen und Tiere aus denen das Plankton besteht sorgen für die Grundlage.

Entstehung von Erdöl:

Erdöl ist auch unter dem Namen „Schwarzes Gold“ bekannt. Erdöl nahm seinen Ursprung wo die Dinosaurier die Erde beherrschten. Gebildet hat sich Erdöl im Meer -> Meeresorganismen (einzellige Foramnifereen sowie tierisches und pflanzliches Plankton) sterben ab und sinken auf den Grund des Meeres oder auch Seen. Das tote Material bekommt am Meeresboden kaum Sauerstoff und somit kann es nicht verwesen. Das abgestorbene Plankton vermischt sich mit der Zeit mit Ton und Sand -> dadurch entsteht der Faulschlamm. Mit der Zeit sammeln sich immer mehr Schichten mit dem Planktongemisch an und sinkt dadurch in die Tiefe. Desto weiter es nach unten sinkt desto wärmer wird es und somit gibt es ideale Voraussetzungen zur Bildung von Erdöl -> Bildung: 80 – 150 Grad Celsius.

http://www.planet-wissen.de/natur_technik/energie/erdoel/wissensfrage_erdoel_boom.jsp

Transport von Erdöl nach oben:

In der Tiefe besteht ein seht hoher Druck, dadurch wird das Öl aus dem Muttergestein herausgequetscht. Öl ist leichter als Wasser und wandert durch das Sandgestein nach oben. In der Erdöl-Falle wird das Öl aufgefangen. Manchmal kommt das Öl bis an die Wasseroberfläche. Mit Tiefpumpen wird das schwarze Gold nach oben geholt.

http://www.planet-wissen.de/natur_technik/energie/erdoel/wissensfrage_erdoel_boom.jsp

Erdöl – Schwarze Pest:

Der Ölverbrach weltweit steigt. Der Erdölvorrat reicht Schätzungsweise noch 200 Jahre und in ca. 60 Jahren werden alle Ölfelder ausgebeutet sein. Wenn kein Tropfen Erdöl mehr zur Verfügung steht wird dies Spuren von Katastrophen und Umweltverschmutzung hinterlassen.

Weltweit gibt es 70.000 Erdölfelder -> 1% davon sind sogenannte „Giant oil fields“. Diese enthalten 500 Millionen Barrel (1 Barrel = 159 Liter).

Jagd auf Reserven: Die Ölindustrien greifen nach alles das Öl enthält. Die Industrien suchen an den entlegensten Stellen nach Öl. Es gibt weltweit 500 Tiefseeprojekte.

Der Ölverbrauch steigt von Jahr zu Jahr. 2011 wurden 88 Millionen Barrel verbraucht. 61% werden durch Transportwesen verbraucht und 80% der Straßenverkehr.

http://www.planet-wissen.de/natur_technik/energie/erdoel/wissensfrage_erdoel_boom.jsp

Radioaktive Abfälle:

Die Erdöl – und Gasförderung belastet die Umwelt. Dabei entstehen radioaktive Abfälle, die die Erdölindustrie nicht sachgemäß entsorgt. Ein Wirtschaftsredakteur (Döschner) hat das Skandal aufgedeckt. Unternehmen wollen nicht darüber sprechen.

Warum entsteht bei der Erdöl – und Gasförderung Radioaktivität? In der Erdkruste befinden sich radioaktive Stoffe wie Uran. Uran ist mit der Erdkruste gebunden und kann nur nach oben kommen wenn man es an die Oberfläche holt. Bei der Ölförderung wir zwangsläufig Wasser mitgeführt um den Druck in den Lagerstätten zu erhöhen.

http://www.planet-wissen.de/natur_technik/energie/erdoel/interview.jsp

Umweltverschmutzung allgemein:

Der Mensch hat in den letzten Jahren Teile der Umwelt zerstört. Dadurch sind Tier – und Pflanzenarten vom Aussterben bedroht. 1913 gab es in Bern eine Konferenz über den Naturschutz -> trotz alle dem hat sich der Zustand verschlechtert.

http://www.planet-wissen.de/natur_technik/naturschutz/umweltverschmutzung/

Verkehr verpestet die Umwelt:

In Österreich hat der Verkehr stark zugenommen. In den vergangenen 12 Jahren ist die Verkehrsbelastung sehr hoch -> Folgen: Lärm, Abgase und Staus sind die Folgen. Die Abgase verpesten die Umwelt. Die Abgase sind gesundheitsschädlich -> 2400 Todesfälle, 4300 Krankenhausaufenthalte und 1,3 Mio. Krankenstände. Die Luftverschmutzung verursacht Schäden im Wert von 1,6 Milliarden Euro.

http://www.news.at/a/immer-autos-luft-verkehr-eu-beitritt-1995-198338

Öleintrag durch Bohrschlamm

Öleinträge durch Bohrschlämme führen zu beachtlichen Umweltproblemen.
Bei den Bohrungen nach Öl und Gas wird ein sogenannter Bohrschlamm verwendet. Dieser Schlamm beinhaltet jedoch diverse Chemikalien wie zum Beispiel, Schmiermittel, Schwermetalle, verschiedene Flüssigkeiten, usw. Dieser Gatsch dient zur Kühlung, Säuberung und Schmierung des Bohrgestänge und der Kontrolle des Bohrdrucks. Der Schlamm wird häufig nach der Trennung von Bohrgestein wieder verwendet. Dieses Bohrgestein wird meist ins Meer geworfen oder auch am Land für den Transport gelagert.

In der letzten Zeit gingen Ölverschmutzungen beträchtlich zurück. Im Jahr 1996 wurde das sogenannte Zehn-Gramm-Limit erschaffen. Dieses Zehn-Gramm-Limit sagt aus, dass maximal 102 Gramm Öl pro Kilo Schlamm enthalten sein dürfen.

Untersuchungen über die Umweltauswirkungen von Schlämmen auf Ölbasis führten dazu, dass man Schlämme auf Wasserbasis entwickelte, um somit die Umwelt zu schonen.

Verschiedenste Unfälle

Unfälle gibt es auf verschiedenste Weise. Bohrunfälle, Ausfluss aus Ölraffinerien, Tankerunfälle und veraltete und mangelhaft gewartete Pipelines sind die häufigsten „Verursacher“ einer Ölkatastrophe.
Eine der größten Umweltkatastrophen fand im Jahr 1989 statt. Vor Alaska lief der Tanker „Exxon Valdez“ auf Grund. Es flossen insgesamt 42.000 t Öl aus und brachte unzählige Meerestiere um. Geschätzte Gesamtzahl an verendeten Vögel reicht von 300.000 bis zu 675.000 Exemplaren und ungefähr 871 tote Seeottern.

Ein weiteres Problem stellt der Transport über Pipelines da. Nicht nur wegen der großen Entfernung von den Ölförderstandorten und den Weiterverarbeitungsstandorten, die eine große Fläche benötigen, sondern auch wegen sogenannten Permafrostböden. Da Öl im warmen Zustand durch die Pipelines fließen muss, erwärmt sich dieser Boden und bringt erheblichem Schaden auf die Flora und Fauna. Auswirkungen hat es aber auch für die Pipeline, denn dann besteht ein höheres Risiko, dass diese Rohre Risse bekommen, undicht werden und Öl austreten kann. Sehr riskant sich auch Tag/Nacht Temperaturunterschiede.

Vor ungefähr 4 Jahren explodierten Pipelines durch die Ölkatastrophe von Dalian. Mitarbeiter von Greenpeace schätzten die Gesamtmenge des Öls auf 60.000 Tonnen wobei die Betreiber dieser Anlage „nur“ 1.500 Tonnen Öl angegeben haben.

Ölsand

Ölsand ist eine Mischung aus Ton, Sand und Kohlenwasserstoffen. Diese Kohlenwasserstoffe können über Bitumen(= ein Material aus Erdöl gewonnen) bis hin zu normalen Rohöl zusammengesetzt sein. Liegt dieser Ölsand längere Zeit an der Oberfläche, dann oxidiert es und die leichten Bestandteile verdampfen, es entsteht Asphalt.

Ölsand kann oberflächennah aber auch genauso aus tieferen Erdschichten abgebaut werden. Beim Abbau in tieferen Erdschichten wird Dampf in die Lagerstätten eingeleitet damit die Kohlenwasserstoffe verflüssigt werden. Somit kann es zu den Bohrstellen fließen.
Bei einem normalen Erdöl-Speicher, in Wietze, ließ der innere Druck nach und konnte bergmännisch abgebaut werden. Gewonnen wurde Rohöl.

Die Gewinnung von Rohöl hat eine große Auswirkung auf unsere lokalen und globalen Ökosysteme. Ein gutes Beispiel ist in Alberta. Dort zerstörte dieses Verfahren vollständig den borealen Wald, die Moore, die Flüsse sowie auch die natürliche Landschaft. Es ist zweifelhaft, ob sich diese Abbaugebiete wieder regenerieren.

Klimakiller als Rohstoff

Chemische Industrien haben Kohlendioxid als Werkstoff entdeckt.
In Zukunft soll mit Kohlendioxid Geld gemacht werden und dabei noch die Umwelt geschützt werden. Während Öl immer teurer und langsam knapper wird, ist vom CO2 zu viel vorhanden. CO2 ist auch ein Rohstoff, der gewinnbringend genutzt werden kann und chemisch gesehen steht CO2 am Ende der Verbrennungskette und ist deshalb besonders reaktionsträge und energiearm.

Katalysatoren für Technologien mit Zukunft

Im Projekt ,,CO2 als Polymerbaustein“ unter Führung von BASF, die weltweit größte Chemiekonzerne, wird für die Herstellung von Kunstoffen Polycarbonat benutzt. Es wurden Katalysatoren entwickelt, die frei von Edelmetallen und nicht toxisch sind. Dadurch spart man energie- und ressourcenaufwendige Aufarbeitungsschritte. Die Eigenschaft der aus Biomasse hergestellten Kunststoffe verbessert sich somit auch und es ist biologisch abbaubar, dass auch ein großer Pluspunkt ist. Benutzt wird es zum Beispiel für Gehäuse von elektrischen Geräten.

Der Katalysator

Ein Katalysator ist ein Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit durch die Senkung der Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion erhöht. Katalysatoren kommen oft in der Natur vor (Photosynthese) aber aus Sicht des Umweltschutzes ist der Einsatz von selektiven und aktiven Katalysatoren Energie gespart. Genauso wichtig ist die Abgasnachbehandlung in der industriellen Produktion oder in Elektrizitätswerken. Hier werden unvermeidbare, gefährliche Substanzen in weniger gefährliche umgesetzt.

Co2 als neuer Ausgangsstoff

Das Forschungsministerium fördert zurzeit 33 Verbundprojekte aus Wissenschaft und Industrie im Bereich Co2-Nutzung. Mithilfe eines Katalysators sollte Co2 aus einem Kohlenkraftwerk mit wenig Energie zu Polyurethan umgebaut werden. Polyurethane sind Kunststoffe oder Kunstharze, die bei einer Additionsreaktion von Dialkoholen oder Polyolen entstehen.
20% eines Matratzenschaumstoffs sind aus CO2 gewonnen worden anstatt aus Erdöl, das sonst als Ausgangsstoff diente. Es wird weiterhin an besserer Wirtschaftlichkeit gearbeitet.

Entwicklung einer Pilotanlage für CO2-basiertes Polyurethan

Im Rahmen eines Forschungsprojekts gelang es erstmals, CO2 aus Rauchgasen von Kohlenkraftwerken für die chemische Industrie verfügbar zu machen. Die Entwicklung effektiver Katalysatoren ermöglicht die Umsetzung von CO2 in ein Ausgangsmaterial für den Kunststoff Polyurethan.

Deshalb wird ein Herstellungsverfahren für CO2-basiertes Polyurethane. Diese haben eine CO2- Anteil im zweistelligen Prozentbereich. Eine Pilotanlage ist in Betrieb und deshalb kann eine Demonstrationsanlage geplant werden damit ist die großtechnische Umsetzung in Reichweite.
Das ist ein guter Ansatz um den Klimakiller CO2 zur ökologisch sinnvollen Wertschöpfung in unserem Land und zur Energiewende beitragen zu können.

Ziele der Fördermaßnahme

Ziel ist es, ein Verfahren bis zu einem Pilotanlagenkonzept zu entwickeln, das Erdgas in Wasserstoff und ein Kohlenstoffprodukt für die Koks- und Eisenherstellung spaltet.

Mit der Fördermaßnahme greift das BMBF (Bundesministerium für Bildung und Frauen) die Klimaziele auf und leistet einen Beitrag mit folgenden Zielen:

Reduzierung der Anhängigkeit von Öl und Gas (Verbreitung der Energiebasis)
Stoffliche Nutzung von CO2 als Rohstoff
Verdopplung der Energieproduktivität bis 2020
Senkung der CO2-Emissionen um bis zu 40% bis 2020
(Emission: Abgabe von Sauerstoff an die Umwelt)