Ölschiefer

    Als Ölschiefer werden Gesteine bezeichnet, die Bitumen oder schwerflüchtige Öle enthalten. Der Anteil an organischem Material (Kerogen) liegt je nach Vorkommen zwischen 10 % und 30 %. Es handelt sich aber nicht um Schiefer im petrographischen Sinne, sondern um geschichtete, aber nicht geschieferte, Sedimentgesteine. Im Labor kann man durch Destillation des Öls nachweisen, dass es aus abgestorbenem Plankton entstanden sein muss. Bei chromatographischen Untersuchungen lassen sich Aminosäuren und Chlorophyll-Abbauprodukte feststellen.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Leitfaden zu den grundlegenden Laborkenntnissen

Sicherer Wägebereich zur Sicherstellung genauer Resultate

Lassen Sie sich von statischen Aufladungen nicht die Wägegenauigkeit stören.

Entstehung

Wie andere geologische Ölvorkommen (Erdöl, Ölsand) sind auch Ölschiefer Resultat eines Fäulnis- oder Bitumenbildungsprozesses, manchmal treffen auch beide Prozessbedingungen zu. Oft finden sich in Ölschiefern gut erhaltene Fossilien. Die Verwesung wurde, ähnlich wie im Steinkohlewald, durch den Sauerstoffmangel in den tieferen Meeresregionen (anoxische, sauerstoffarme Unterzone) verhindert.

Dabei durchliefen im Gestein eingeschlossene Mikroben und Kleinlebewesen einen biologischen Abbau- und Umbauprozess. Als Folge entstanden gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe, die sich in vorhandenen porösen Gesteinsschichten nach oben bewegten.

Diese porösen Lagerstätten zeigen sich heute als Ölschiefervorkommen. Die Bestandteile des Ölschiefers zeichnen sich gegenüber den reinen Öllagerstätten durch einen geringeren Wasserstoff- und einen höheren Sauerstoffanteil aus.

Ölsande sind ebenfalls Gesteine, in deren Poren Erdöl gebunden ist. Wegen der geringen Vorkommenstiefe sind Ölsande stärker oxidiert und haben eine höhere Viskosität.

Vorkommen

Weltweit gibt es eine große Anzahl von Ölschiefer-Lagerstätten aus verschiedenen Erdzeitaltern. Die deutsche Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe schätzt die Menge der weltweit gewinnbaren Ressourcen an Ölschiefer auf 6399 Millionen Tonnen.^[1] Ein sehr großes Vorkommen findet sich beispielsweise im Green-River-Gebiet in den USA. Die Lagerstätte erstreckt sich über 65.000 km².

Die Grube Messel ist ein Beispiel eines Ölschiefervorkommens mit einem bedeutenden Fossilienvorkommen. Anders als die nachfolgenden Beispiele fand die Bildung hier in einem Maarsee statt, also unter Süßwasserbedingungen. Die Fossilien dieser Fossillagerstätte gehören in die Zeit des Eozäns.

Im südöstlichen Niedersachsen im Bereich von Schandelah (nahe Braunschweig) gibt es ein Vorkommen von ca. 2 Mrd. Tonnen bei einem Ölgehalt von weniger als 10 %. Auch dieses Vorkommen erschließt Sedimentgesteine des Lias.

Im südlichen Emsland in der Region um Salzbergen findet man Ölschiefer. Dieser war Anlass, 1860 die Raffinerie Salzbergen zu gründen. Die Ölschieferverarbeitung wurde jedoch 1861 aufgegeben. Als spätere Erdölraffinerie und heutige Schmierstoffraffinerie existiert sie noch.

Daneben finden sich in Estland bei Narva sowie bei Kohtla-Järve bedeutende Vorkommen von Kukersit. Kukersit, benannt nach dem ehemaligem Gut Kukers (heute Kukruse, nahe Kohtla) ist eine marine Gyttja. Dieses fossilreiche Kalkschlammsediment wechsellagert mit Einschaltungen aus Kalk, welcher ebenfalls Fossilien aus dem Ordovizium enthält.

In Tirol gibt es Ölschiefervorkommen im Raum Scharnitz bis Reith bei Seefeld und im Bereich des Achensees (Bächental). Die Ölschiefervorkommen im Bereich des Achensees werden nach wie vor ausgebeutet und in Pertisau zu Steinöl verarbeitet. Dieses findet bei der Produktion von speziellen Kosmetika und medizinischen Produkten Anwendung.

Der Posidonienschiefer in Schwaben ist kein Ölschiefer, sondern ein Tonminera aus dem Lias epsilon, er enthält enthält zahlreiche Fossilien. Man vermutet, dass sich in der Gegend des heutigen Ortes Holzmaden einst eine Senke (Sedimentbecken) eines seichten und warmen Jurameeres befand. Bedingt durch Strömungen sammelten sich hier zahlreiche Meerestierkadaver an.

Ölschiefer als Energiequelle

Der spezifische Schwefelgehalt in Bezug auf die Brennsubstanz kann bis zu 10 % betragen.

Der Heizwert in Bezug auf die Rohsubstanz liegt zwischen 4 MJ/kg und 8 MJ/kg.

Gegen Ende des Zweiten Weltkriegs versuchten die Nationalsozialisten in sog. Unternehmen Wüste aus den Ölschiefervorkommen der Schwäbischen Alb Mineralöl für Panzer und Flugzeuge zu gewinnen, was aber nicht den gewünschten Erfolg brachte. Das Öl war so minderwertig, dass es nur in speziellen Motoren verbrannt werden konnte. Außerdem war das angewendete Meilerverfahren ineffektiv. Um eine Tonne Öl zu gewinnen benötigte man 35 t Schiefer. Bis Kriegsende wurden trotzdem ca. 1500 t Öl gewonnen. Der Abbau des Schiefers wurde durch KZ- Häftlinge in Zwangsarbeit geleistet. Viele Hundert starben (vgl. Artikel KZ Bisingen; dort auch Informationen über die Arbeitsbedingungen).

Die wirtschaftliche Nutzung ist ökonomischer, wenn der Ölschiefer direkt verbrannt wird. Bei einer Extraktion der organischen Substanzen mittels Abdestillation bleiben erhebliche Restbestände im Schiefer. Bei einer großtechnischen Nutzung bleibt bei beiden Verfahren ein erheblicher Gesteinsrest, der als Abraum gelagert werden muss. Aus 1 Tonne Ölschiefer lassen sich rund 50 Liter Öl gewinnen.

Bislang existiert nur in Estland ein Kraftwerk, das mit Ölschiefer befeuert wird, sowie ein Zementwerk in Dotternhausen (Deutschland), das für den Eigenbedarf Strom mit Ölschiefer herstellt. Andere Projekte sind aufgrund der geringen Energieausbeute wieder eingestellt worden (Suncors Erschließung in Australien).

Treibstoffgewinnung

Angesichts des Ölfördermaximums ist Ölschiefer scheinbar eine mögliche Alternative zur Treibstoffgewinnung. Finanziell kann bei steigenden Ölpreisen die Gewinnung von Erdöl aus Ölschiefer sinnvoll erscheinen. Demgegenüber stehen aber ökologische, energetische und in der Folge auch wirtschaftliche Gründe. So gewann bis Ende 2003 weltweit ein Unternehmen industriell aus Ölschiefer Erdöl, die Produktion wurde jedoch aufgrund wirtschaftlicher und ökologischer Probleme 2003 eingestellt.^[2]

Die Gewinnung von Erdöl aus Ölschiefer hat große Emissionen des Treibhausgases Kohlendioxid zur Folge. Einige potentiellen Abbaugebiete befinden sich auf dicht besiedeltem Gebiet (z.B. in Süddeutschland). Für hochtoxische Nebenprodukte müssten große Endlager gefunden werden.^[3]

Ölschiefer wird sicher immer weiter an Bedeutung gewinnen, zwar wird das Verfahren um Öl aus dem Ölschiefer zu gewinnen nicht billiger, durch die steigenden Ölpreise aber wird das Verfahren immer profitabler.

Siehe auch

• Ichthyol

Literatur

• Landolt-Börnstein: Thermodynamische Eigenschaften von Gemischen, Verbrennung, Wärmeübertragung. 4. Teil, Bandteil b, Berlin 1972
• G. Olbert: Geologie – Die Wissenschaft von der Erdgeschichte. Arbeitshefte Geographie, Ernst Klett, Stuttgart 1980

Siehe auch

• KZ Bisingen
• Schwarzes Meer
• Konservatlagerstätten

Fußnoten

1. ↑ Wolfgang Blendinger, http://www.energiekrise.de/news/forum/html-docs/oelschiefer/blendinger_nco.html
2. ↑ Wolfgang Blendinger, http://www.energiekrise.de/news/forum/html-docs/oelschiefer/blendinger_nco.html
3. ↑ Wolfgang Blendinger, http://www.energiekrise.de/news/forum/html-docs/oelschiefer/blendinger_nco.html