Erdöl

Erdöl entstand im sogenannten Erdmittelalter, also vor ungefähr 60 bis 250 Millionen Jahren. Erdöl ist ein dunkles, dickflüssiges, fossiles Stoffgemisch, das aus winzigen, abgestorbenen, tierischen und pflanzlichen Kleinstlebewesen unter hohem Druck und hohen Temperaturen entstand. Es handelt sich um einen Rohstoff, der im Alltag vielerlei Verwendung findet. Doch wie genau verläuft die Entstehung von Erdöl Schritt für Schritt?

Erdöl – Entstehung

Die Entstehung von Erdöl begann, als abgestorbene tierische und pflanzliche Kleinstlebewesen, auch Plankton genannt, in Küstennähe auf den Meeresboden sanken und den Mutterboden bildeten. Die sauerstoffarme Umgebung und das Salz verhinderte eine Verwesung und es entstand ein sogenannter Faulschlamm. Durch hohen Druck und hohe Temperaturen entstand so Erdöl.

• Erdöl = Gemisch aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen,
• besteht aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff,
• Erdöl und Kohle = fossile Brennstoffe,
• Kohle = aus Resten abgestorbener Sumpfpflanzen durch hohen Druck in der Torfschicht.

Erdöl Entstehung – Schritt für Schritt

Im Folgenden erfährst Du Schritt für Schritt, wie die Entstehung von Erdöl verläuft.

1. Bildung von Faulschlamm

Auf dem Boden eines Ozeans sammeln sich abgestorbene Kleinstlebewesen, hauptsächlich handelt es sich um abgestorbenes Plankton und Algen. Bei dem organischen Material setzt allerdings kein Verwesungsprozess ein. Die Wasserschicht ist reich an Salz und Schwefelwasserstoff und verhindert dadurch eine Verwesung. Sedimente, wie Ton und Sand, mischen sich in die Planktonschicht.

Es entsteht ein Faulschlamm, ein feinkörniges, unverfestigtes Erdölmuttergestein. Eiweiße, Kohlenhydrate und Lipide (= Fette) der abgestorbenen Kleinstlebewesen wandeln sich im Sediment zu wasserunlöslichen, komplexen Kohlenwasserstoffen, Kerogene genannt, um. Diese Kerogene sind das Ausgangsmaterial für Erdöl.

2. Bildung von Erdöl

Mit der Zeit lagern sich weitere Sedimente ab, die die Poren des Muttergesteins zusammendrücken. Durch die Ablagerung von Sand- und Tonschichten wird das Muttergestein weiter in die Tiefe gedrückt. Dort herrscht ein höherer Druck und höhere Temperaturen. In einer Tiefe von 1500 bis 4000 Metern und einer Temperatur von 80 bis 150 Grad Celsius herrschen Idealbedingungen für die Entstehung von Erdöl. Die Bindungen der großen Moleküle des Muttergesteins brechen auf und es entstehen dadurch kleinere Moleküle, die Erdöl-Kohlenwasserstoffe. Dieser Prozess ist in der Industrie auch als Cracking bekannt. Dadurch ist nach Millionen Jahren aus einer festen Substanz zähflüssiges Erdöl geworden.

3. Bildung von Erdöllagerstätten

Aufgrund des Drucks aus der Tiefe wandert das nun leichtere Erdöl durch die porösen Gesteinsschichten aufwärts. Das nennt man auch Migration. Es entsteht eine Lagerstätte unterhalb einer undurchdringlichen Gesteinsschicht.

Erdöllagerstätten

Das Erdöl wandert aus dem Muttergestein in durchlässige Schichten nach oben. Diese Migration endet erst, wenn Erdöl auf eine undurchlässige Schicht stößt. Dort sammelt sich das Erdöl in Ölfallen. Es ist eine Lagerstätte entstanden. Man unterscheidet verschiedene Erdöllagerstätten:

• Antiklinale
• Verwerfung
• Salzstock

Bei einer Antiklinale, eine durch Faltung erzeugte Wölbung, auch Sattelfalle genannt, sammelt sich das Erdöl (grün) an der höchsten Stelle unter einer undurchlässigen Schicht (braun).

Bei einer Verwerfung geneigter Schichten entsteht eine tektonische Falle. Durch die Verwerfung liegen das Speichergestein mit dem Erdöl und die undurchlässige Schicht an bestimmten Stellen aneinander.

Die dritte Lagerstätte kann sich an einem Salzstock (Salzdom) befinden, der Richtung Oberfläche gedrungen ist und dadurch Gesteinsschichten aufgestellt hat, die Erdöllagerstätten bilden.

Durchbruch an die Erdoberfläche

Das Erdöl kann auch bis an die Oberfläche dringen, wenn es nicht von einer undurchlässigen Schicht verhindert wird. Dort bildet es Asphaltseen. Der Name kommt daher, weil an der Luft die leichteren Bestandteile des Öls verdunsten und zäher Asphalt übrig bleibt.

Erdöl – Vorkommen

Die größten Erdölvorkommen gibt es in küstennahen Gebieten und im Meer, zum Beispiel im Golf von Mexiko. Zu den bedeutendsten Förderländern zählen Saudi-Arabien, die USA, Kanada, Russland und China. In Deutschland wird Erdöl in der Nordsee gefördert.

Gewinnung von Erdöl

Das Öl wird durch Bohrungen aus der Erde gewonnen. Erdöl wird aus Lagerstätten durch Sonden gefördert, die bis zur Lagerstätte gebohrt werden. Lagerstätten im Meer werden von Bohrinseln erreicht, die ein Bohren und Fördern im Meer möglich machen.

Erdöl – Ölkatastrophen

Jährlich gelangen etwa 100 000 Tonnen Öl durch Tankerunfälle ins Meer. Das hat katastrophale Folgen für die Umwelt: Meerestiere wie Fische, Wale, Krabben und Seehunde sterben, wenn sie das Öl schlucken, da es giftige Stoffe enthält. Das schmierige Öl verklebt Vögeln das Gefieder, sodass sie nicht mehr fliegen können.

Erdöl – Zusammensetzung

Erdöl besteht zum Hauptteil aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Zu kleinen Mengen besteht es außerdem aus Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff. Alkane bilden den Hauptbestandteil des Rohöls. Es ist also ein Gemisch verschiedener Kohlenwasserstoffe. Man konnte bisher 500 verschiedene Verbindungen nachweisen. Erdöle unterscheiden sich daher, je nach Herkunft, in Flüssigkeit, Farbe und Bestandteile.

Erdöl – Geschichte

Schon in der Antike nutzten die Menschen im Mittelmeerraum das oberirdische Erdöl als Brenn- und Beleuchtungsmittel, zum Abdichten von Booten oder zum Imprägnieren von Gewebe. Die Babylonier nutzten das Öl als Naturasphalt. In der Renaissance wurde Erdöl als Heilmittel genutzt. Die erste industrielle Ölgewinnung begann um 1700 in Baku (Aserbaidschan).

Die erste systematische Ausbeutung begann allerdings erst Mitte des 19. Jahrhunderts, als 1859 die erste Erdölbohrung in Pennsylvania von Edwin L. Drake durchgeführt wurde. Die Maßeinheit für Erdöl ist Barrel. Barrel beschreibt ein historisches Fass mit 159 Litern, in dem damals das erste Erdöl aufgefangen und transportiert wurde.

Verwendung – Erdöl

Die Verwendung von Erdöl ist vielfältig. Erdöl ist auch heute der wichtigste fossile Energieträger und Energielieferant. Das Öl wird als Treibstoff für Fahrzeuge, zur Erzeugung von Energie und als Rohstoff für die chemische Industrie genutzt. Hergestellt werden unter anderem Arzneimittel, Dünger, Kunststoffe, Farben und Textilien. Daher wird Erdöl auch „Schwarzes Gold“ genannt.