Methoden der Erdölgewinnung und Techniken der Erdölförderung

Erdöl ist eine Kohlenwasserstoffverbindung, die sich in verschiedenen tiefen Bodenschichten befindet. Dieses „schwarze Gold“ hat sich im Laufe der letzten zwei Jahrhunderten zu einem der wirtschaftlich wichtigsten Bodenschatz und Energierohstoff weltweit entwickelt.

Selbst die alten Babylonier, Ägypter, und Römer wussten das, aus der Erde selbständig, hervorsprudelnde Öl als Leucht- und Schmiermittel zu nutzen. Jahrhunderte lang wurde es so in vielen Teilen der Antike extensiv „ausgebeutet“.

Wirtschaftliche Bedeutung hat die Erdölförderung erst ab Mitte des 19. Jahrhunderts bekommen. Die Entwicklung von Motoren und fahrbaren Gefährten um 1850, das Ersetzen des bisherigen Waltran (aus Walspeck gewonnenes Öl) durch Petroleum als Lampenbrennstoff und die damit regelmäßige Disponibilität von Kraftstoff, erforderte Raffinerien, die das Rohöl in saubere Komponenten destillieren konnten. Eine der ersten dieser Art wurde von Ignaz Lukasiewicz im Jahre 1856 in Ulaszowice, Polen, in Betrieb genommen. Die systematische Erschließung von Ölquellen in den USA ließ 1859 am Oil Creek in Titusville, Pennsylvania eine weitere Raffinerie entstehen.

Der Erfolg der Exploration und die sukzessive Weiterentwicklung verschiedenster Nutzungsmöglichkeiten der Erdölderivate in der Schwerindustrie, Petrochemie, Kunststoffindustrie, Kosmetik und viele andere Bereiche, veranlasste viele Staaten nach Erdölvorkommen zu suchen. Dabei unterscheidet man unter konventionellen und unkonventionellen Vorkommen. Je nach Grad der Förderschwierigkeit wird bei ersteren unter primären, sekundären oder tertiären Quellen unterschieden. Konventionell heißt, tatsächliches Vorhandensein des Bodenschatzes (Öl, Gas, Kohle); unkonventionell sind Öl oder Gas in Sedimentgesteinen gebunden und müssen ausgewaschen werden. Grundsätzlich werden die konventionellen Erdöle mit einer Gestängetiefpumpe im „Onshore“-Verfahren an Land gefördert. Die Förderungen aus dem Meeresboden werden durch schwimmende „Offshore“-Bohrinseln realisiert.

Die Entdeckung und Gewinnung von Erdölquellen ist ein aufwändiger und kostspieliger Vorgang. Geologen führen Fernerkennungen durch und nehmen an Hand der Oberflächenstruktur und der Gesteinsformationen eine geologische Kartierung vor. Von Geophysikern werden anschließend mit der Feldgradierten NMR-Methode (= Nuklear-Magnet-Resonanz-Methode) die Tiefe und Ausweitung der Vorkommen errechnet. Dazu werden sogenannte Vibroseis-Fahrzeuge, ausgestattet mit den entsprechenden geophysikalischen Messgeräten, eingesetzt. Anschließend findet eine Prospektion bzw. Probebohrung statt, die weiteren Aufschluss über die Tiefe, Ergiebigkeit und Qualität der Rohölquelle gibt.

Die unkonventionellen Erdölvorkommen in Sanden oder Schiefergesteinen wird teilweise im Tagebau betrieben. Ist Erdöl oder Erdgas in tiefen Schieferschichten bis zu 3000 Metern eingeschlossen, spricht man bei der Exploration von Hydraulic Fracturing oder „Fracking“. Diese Methode ist recht umstritten, da zur Lösung des Erdöls oder Erdgases, Wasser mit Chemikalien unter hohen Drücken in diese Gesteinsschichten eingeschossen wird um sie zu „Cracken“. Diese Lösungskomponenten sind nicht biologisch abbaubar und verschmutzen für immer die Grundwasserschichten (vgl. Dokumentationsfilm „Gasland“ von Josh Fox aus dem Jahr 2010).

So wie sich die Explorationsmethoden des Erdöles in den letzten hundert Jahren perfektioniert haben, wurden auch die Verwendungsmöglichkeiten der verschiedenen Raffinerieerzeugnisse verbessert. Dadurch ist der weltweite Verbrauch an Erdöl gestiegen. Schnell reichten die Fördermengen aus Nordamerika und Europa nicht mehr aus. Wie ein Wunder taten sich Anfang der 1930er Jahre die endlos erscheinenden Ölquellen des Vorderen Orients auf. In den einst ärmsten Regionen der Welt brachte nach dem Zusammenbruch der Epoche der Perlentaucher das Erdölzeitalter neue ungeahnte Einkommensmöglichkeiten. Die Staaten am Persischen Golf wie Bahrain im Jahre 1932, Kuwait und Saudi Arabien 1938, Katar 1940, die Vereinigten Arabischen Emirate 1952 und Oman im Jahr 1967 wurden von nun an das Eldorado der Ölexploration. Hinzu kamen der Irak 1929 und Iran 1954. Insgesamt liefert diese Region etwa 60% der weltweiten Fördermenge. Somit ist der Ölverbrauch in der Zeitspanne von 1965 – 2007 um gut 157% auf etwa 31 Milliarden Barrel pro Jahr, was einen Tagesbedarf von über 80 Millionen Barrel entspricht.

Diese unkontrollierte Ausbeutung führte in den 1970er Jahren zur ersten ernsthaften Weltölkrise. Wurden zuvor die Reserven von der OPEC (Oil and Petroleum Exporting Countries) und der Lobby der fünf größten nicht staatlichen Erdölkonzerne wie SHELL, ExxonMobil, BP, TOTAL und Chevron Texas ständig nach oben korrigiert um Produktion, Umsatz und Gewinne zu steigern, mussten spätestens nach dem Oil-Peak Anfang der 1990er Jahre die Berechnungen auch auf unkonventionelle Vorkommen ausgerichtet werden. Diese Hochrechnungen sind allerdings mit Vorsicht zu interpretieren, da sich Reserven grundsätzlich von dem Begriff „Ressourcen“ unterscheiden. Reserven sind direkt abbaubare Energiequellen wie Öl, Gas, Erdwärme oder Kohle. Die Ressourcen sind registrierte Energierohstoffe, die aber aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen derzeit nicht gewinnbringend exploriert werden können. So wurden in den vergangenen zehn Jahren enorme Erdölressourcen vor der brasilianischen und mexikanischen Küste entdeckt und auf mehrere hundert Milliarden Barrel berechnet. Die technische Entwicklung zu ihrer Exploration wird dahin gehend noch erhebliche Fortschritte machen müssen, damit auch die zukünftigen Generationen in den Genuss dieser Energiequellen kommen.

Aus dieser weltweiten Krisensituation hat sich die USA 1970 zurück gezogen um ihre wirtschaftliche Unabhängigkeit auf dem eigenen Kontinent zu festigen. Sie setzte sodann auf die unkonventionellen Vorkommen und liegt mit Kanada, das ebenfalls über beachtliche Ölsandflächen verfügt, global an der Spitze der Energieproduktion durch Fracking und Auswaschung von Ölsanden und Schiefergestein.

Auch die Russische Föderation vermutet noch erhebliche Erdöl- und Erdgasressourcen unter ihrer riesigen sibirischen Eisdecke.