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Erdöl

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Geographie

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.

Entstehung von Erdöl – Erklärung

Die Erdölentstehung 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.

Entstehung von Erdöl: Schritt für Schritt

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 zum Beispiel 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.

Entstehung von Erdöl in Schritten StudySmarterAbb. 1: Skizze von der Entstehung von ErdölQuelle: steemit.com

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, die in Abbildung 2 zu sehen sind:

  • 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.

Entstehung von Erdöl Skizze Lagerstätten StudySmarterAbb. 2: ErdöllagerstättenQuelle: klett.de

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 vs. Kohle

Kohle gehört ebenfalls zu den fossilen Brennstoffen. Anders als Erdöl entstand Kohle aus den Resten abgestorbener Sumpfpflanzen, die eine immer dicker werdende Torfschicht bildeten. Über dieser Schicht lagerten sich dann Sedimente ab. Unter hohem Druck wurden dadurch Wasser, Sauerstoff und andere Gase aus der Torfschicht herausgepresst und der Anteil an Kohle nahm zu. Über Millionen Jahre hinweg wurde aus dem Torf die Braunkohle. Bei weiterem Druck durch die Sedimente wurde aus der Braunkohle Fett- oder Steinkohle.

In der Tabelle findest du Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei der Entstehung von Erdöl und Kohle:

Erdöl
Gemeinsamkeiten
Kohle
  • bildete sich aus Ablagerungen von Algen und Plankton in Meeressedimenten
  • (dick)flüssig
  • bestehen aus organischem Material
  • entstanden in feuchten Sedimenten unter sauerstoffarmen Bedingungen
  • Stoffumwandlung dauerte Millionen Jahre
  • Kohlenstoffverbindungen
  • bildete sich aus abgestorbenen Sumpfpflanzen in sumpfigen Gewässern
  • fest

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.

Mehr zur Erdöl-Förderung oder zur Rohstoffgewinnung erfährst du in separaten Artikeln zum Thema Natürliche Ressourcen.

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.

1989 lief die Exxon Valdez vor Alaska auf Grund. Das ausgelaufene Erdöl wurde nicht durch Ölsperren aufgehalten und abgesaugt. Dadurch vergrößerte sich der sogenannte Ölteppich und verunreinigte 2000 Kilometer der Küste. Der Unfall führte zu mehr Sicherheitsauflagen für Öltanker.

Die Zusammensetzung von Erdöl

Erdöl besteht zum Hauptteil aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Zu kleinen Mengen besteht es außerdem aus Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff. Die Zusammensetzung ist in Abbildung 3 dargestellt. 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.

Entstehung von Erdöl Erdöl Zusammensetzung StudySmarterAbb. 3: Zusammensetzung des RohölsQuelle: chemgapedia.de

Geschichte von Erdöl

Schon in der Antike nutzten die Menschen im Mittelmeerraum das oberirdisches 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 von Erdöl

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.

Erdöl - Das Wichtigste

  • Erdöl entstand aus Plankton und Algen, die sich am Meeresboden ablagerten.
  • Ein hoher Druck und hohe Temperaturen sorgen dafür, dass Faulschlamm zu Erdöl wird.
  • "Wanderung" = Migration von Erdöl bis zur undurchlässigen Schicht.
  • Lagerstätten mit Sonden an Land oder im Meer mit Bohrinseln erreichbar.
  • Bedeutendste Förderländer = Saudi-Arabien, USA, Kanada, Russland, China.
  • Besteht aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen mit mindestens 500 verschiedene Verbindungen.

Erdöl

Erdöl kommt vor allem in küstennahen Gebieten und im Meer vor. 

Bedeutsame Förderländer sind Saudi-Arabien, USA, Kanada, Russland und China.

Abgestorbene Algen und Plankton sinken auf den Meeresgrund (sauerstoffarmer Bereich). Es entsteht ein Faulschlamm. Ablagerungen, z.B. Sand und Ton, drücken den Faulschlamm tiefer. Durch höheren Druck & höhere Temperaturen entsteht Erdöl. Durch die Wanderung (Migration) in höhere, poröse Gesteinsschichten bilden sich Lagerstätten unter einer undurchlässigen Gesteinsschicht.

Aus Lagerstätten an Land wird Erdöl durch Sonden gefördert, die bis zur Lagerstätte gebohrt werden. Lagerstätten im Meer werden von Bohrinseln erreicht, die ein Bohren und Fördern im Meer ermöglichen.

Erdöl besteht zur größten Menge aus Kohlenstoff, gefolgt von Wasserstoff und zu kleinen Mengen aus Sauerstoff, Schwefel & Stickstoff.

Den Hauptbestandteil bilden Alkane.

Finales Erdöl Quiz

Frage

Wie entstand Erdöl?

Antwort anzeigen

Antwort

  • auf Meeresboden sammelten sich abgestorbenes Plankton & Algen
  • sauerstoffarme Umgebung, Salz und Schwefelwasserstoff verhinderten Verwesung
  • durch Sedimentablagerungen von Ton und Sand entsteht Faulschlamm --> wasserunlösliche komplexe Kohlenwasserstoffe = Kerogene
  • Druck & Temperatur nehmen zu --> Moleküle des Muttergesteins brechen auf --> Entstehung kleinerer Moleküle = Erdöl-Kohlenwasserstoffe
  • Prozess = Cracking
  • Erdöl wandert durch poröse Gesteinsschichten aufwärts = Migration --> Entstehung Lagerstätte
Frage anzeigen

Frage

Wo kommt Erdöl vor?

Antwort anzeigen

Antwort

  • größtes Vorkommen in küstennahen Gebieten & im Meer
  • Saudi-Arabien, USA, Kanada, Russland, China
Frage anzeigen

Frage

Wie wird Erdöl gewonnen?

Antwort anzeigen

Antwort

  • durch Bohrungen
  • an Land durch Sonden, die bis Lagerstätte gebohrt werden
  • im Meer durch Bohrinseln
Frage anzeigen

Frage

Was können Ölkatastrophen bei Tieren anrichten?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Meerestiere sterben, wenn sie Öl verschlucken --> giftig
  • Öl verklebt Vogelgefieder --> können nicht mehr fliegen
Frage anzeigen

Frage

Kann Erdöl auch bis an die Erdoberfläche dringen?

Antwort anzeigen

Antwort

Ja, wenn es nicht durch von einer undurchlässigen Gesteinsschicht verhindert wird.

Frage anzeigen

Frage

Nenne mindestens 3 Hauptbestandteile von Erdöl!

Antwort anzeigen

Antwort

  • Kohlenstoff
  • Wasserstoff
  • Sauerstoff
  • Schwefel
  • Stickstoff
  • Alkane
Frage anzeigen

Frage

Wie viele verschiedene Verbindungen von Erdöl-Kohlenwasserstoffen konnten bisher nachgewiesen werden?

Antwort anzeigen

Antwort

500

Frage anzeigen

Frage

Wann und wo fand die erste Erdölbohrung statt?

Antwort anzeigen

Antwort

  • 1859
  • in Pennsylvania
Frage anzeigen

Frage

Wofür wird Erdöl in unserer Zeit benutzt? Nenne 3 Beispiele!

Antwort anzeigen

Antwort

  • Treibstoff
  • Erzeugung von Energie
  • Rohstoff für chemische Industrie: Arzneimittel, Dünger, Kunststoffe, Farben, Textilien
Frage anzeigen

Frage

Wie wird das Erdöl noch genannt?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Rohöl, wenn es unbehandelt ist
  • "Schwarzes Gold"
Frage anzeigen

Frage

Worin unterscheidet sich die Entstehung der Kohle von der Entstehung von Erdöl?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Kohle = abgestorbenen Sumpfpflanzen aus sumpfigen Gewässern
  • bilden Torfschicht
  • fest
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Frage

Was sind die Gemeinsamkeiten von Erdöl und Kohle?

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Antwort

  • bestehen aus organischem Material
  • entstanden in feuchten Sedimenten unter sauerstoffarmen Bedingungen
  • Stoffumwandlung dauerte Millionen Jahre
  • Kohlenstoffverbindungen
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Frage

Erdöl ist ein Gemisch aus ...?

Antwort anzeigen

Antwort

... vielen verschiedenen Kohlenwasserstoffen.

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Frage

Was ist Erdölförderung?

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Antwort

= das Aufsuchen, Erschließen von Lagerstätten und Förderung von Erdöl

  • Förderung unterteilt in: Primär-, Sekundär-, Tertiärförderung
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Frage

Welche sind die wichtigsten Erdölförderländer?

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Antwort

  • USA, Russland & Saudi-Arabien
Frage anzeigen

Frage

Wer hat 2021 das meiste Erdöl gefördert?

Antwort anzeigen

Antwort

  • USA (mit 11,21 Mio. Barrel pro Tag)
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Frage

Welche 3 Phasen von Erdölförderung unterscheidet man?

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Primärförderung
  2. Sekundärförderung
  3. Tertiärförderung
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Frage

Was passiert in der Primärförderung?

Antwort anzeigen

Antwort

  • natürlicher Druck der Lagerstätte ist hoch genug, dass Erdöl gefördert werden kann
  • 5-50% des Erdöls können gefördert werden
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Frage

Was passiert in der Sekundärförderung?

Antwort anzeigen

Antwort

  • natürlicher Druck nicht mehr hoch genug
  • Druckerhöhung durch einpressen von Wasser oder Erdgas
  • weitere 30-40% des gesamten Erdöls gefördert
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Frage

Was passiert in der Tertiärförderung?

Antwort anzeigen

Antwort

  • weitere Druckerhöhung durch Einpressung physikalischer und chemischer Stoffe
  • komplettes Erdöl kann nicht gewonnen werden
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Frage

Wann kam es zum stärksten Einbruch des Erdölverbrauchs in der Geschichte des Öls?

Antwort anzeigen

Antwort

2020

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Frage

Wie wird die Erdölförderung im Meer genannt?

Antwort anzeigen

Antwort

Offshore-Förderung

Frage anzeigen

Frage

Wie wird die Erdölförderung an Land genannt?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Onshore-Förderung
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Frage

Was sind ökologische Folgen der Erdölförderung? Nenne 3!

Antwort anzeigen

Antwort

  • Waldrodung
  • Schäden an Pipelines versuchen Umwelt und Grundwasser
  • Öltanker-Unfälle verseuchen Meer und Flüsse
  • Defekt an Offshore-Plattform kann zu Bränden führen und Erdöl tritt aus
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Frage

Was sind die sozialen Folgen der Erdölförderung? Nenne 2!

Antwort anzeigen

Antwort

  • Lebensgrundlage der Bauern wird durch verunreinigtes Wasser zerstört
  • Fischergründe zerstört durch Erdöl im Meer
  • gesundheitliche Beeinträchtigungen (Atemwegs-, Augen- und Magen-Darm-Erkrankungen), erhöhtes Krebsauftreten
  • Konflikte um den Rohstoff mit Militarisierung
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Frage

Warum ist die Arktis für die Industrie so interessant?

Antwort anzeigen

Antwort

  • 13% des unentdeckten Erdöls vermutet
Frage anzeigen

Frage

Wie hat sich die weltweite Erdölförderung entwickelt?

Antwort anzeigen

Antwort

  • in den letzten 50 Jahren kontinuierlich gestiegen
  • 2020 durch Covid-19-Pandemie = Einbruch
  • 2021 wirtschaftliche Erholung
  • Erdölförderung durch Erdölpreis, Angebot und Nachfrage bestimmt
  • in den nächsten Jahren Erdölverbrauch und dadurch Erdölförderung senken
Frage anzeigen

Frage

Wo wird Erdöl gelagert?

Antwort anzeigen

Antwort

  • unterirdisch in Kavernen
  • oberirdisch in Raffinerien, in raffinerieunabhängigen Tanklagern


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