Fossile Energieträger

Fossile Energieträger

Das Wort 'fossil' stammt aus dem Lateinischen und bedeutet übersetzt 'ausgegraben'.

Als fossile Brennstoffe werden Erdöl, Erdgas, Braunkohle und Steinkohle bezeichnet. Sie entstanden vor vielen Millionen Jahren aus abgestorbenen Pflanzen und Tieren und liegen heute oft tief unter der Erdoberfläche.

 
 
Erdöl
Erdgas
Kohle

Entstehung von Erdöl

Erdöl und Erdgas sind die Überreste von kleinen Tieren und Pflanzen, die vor 100 Millionen Jahren im Meer trieben. Als dieses sogenannte Plankton abstarb, sank es auf den Meeresboden. War das Meer tief genug, gab es am Boden keinen Sauerstoff – und damit keine Lebewesen, die sich von Plankton ernährten. Das Plankton wurde also nicht zersetzt. 

Stattdessen setzte es sich als Faulschlamm auf dem Meeresboden ab. Im Laufe von einigen hunderttausend Jahren wuchsen diese Faulschlammschichten an – teilweise mehr als 100 Meter hoch. Später setzten sich dann Sand, Kies und andere Sedimente über dem Faulschlamm ab und verfestigten sich zu Gesteinsschichten. Auch diese wurden im Verlauf der Jahrmillionen immer dicker. Dadurch nahmen Druck und Temperatur in der darunter liegenden Faulschlammschicht zu.

An jeder Erdöllagerstätte tritt auch Erdgas auf. Je nach den genauen Bedingungen (Druck, Temperatur) entsteht mehr oder weniger Erdgas. Da es leichter ist als Erdöl, liegt es stets oben. Durch Poren konnten Öl und Gas im Gestein nach oben aufsteigen. Teilweise erreichten sie die Oberfläche, wo sie sich im Meer bzw. in der Atmosphäre verteilten.
Erdöllagerstätten entstanden, wenn undurchlässige Gesteinsschichten wie zum Beispiel Ton oder Salz den Aufstieg verhindert haben: Zuoberst das leichte Erdgas, darunter das Öl, ganz unten Wasser, das ebenfalls mit aufgestiegen war.

Eigenschaften von Erdöl

Der fossile Energieträger Erdöl führt die Bezeichnung "schwarzes Gold" nicht ohne Grund, ist er doch einer der wichtigsten Energielieferanten und Rohstoff für die chemische Industrie und somit unglaublich wertvoll. Man kann daraus Benzin oder Plastik gewinnen und damit heizen. In Europa gibt es wenig Erdöl, aber besonders viele Firmen, die mit Öl heizen und ihre Maschinen antreiben, und viele Autos, die Benzin zum Fahren brauchen. Einige Fachleute schätzen, dass in etwa 50 Jahren das gesamte Erdöl der Erde aufgebraucht sein wird. Also sollten wir alle sparsam damit umgehen.

Erdöl ist gefährlich: Obwohl Erdöl aus natürlichen Stoffen entstanden ist, ist es giftig und eine grosse Gefahr für die Umwelt. Gelangt Öl - zum Beispiel durch Tankerunglücke - ins Meer, bildet es auf der Wasseroberfläche einen Ölfilm. Dieser verhindert, dass Sauerstoff in das Wasser gelangen kann und führt dazu, dass Fische und andere Meerestiere ersticken. Wenn Seevögel mit dem Öl in Berührung kommen, verklebt ihr Gefieder und sie können nicht mehr fliegen.

  • 95% des bisher genutzten Erdöls ist konventionelles Erdöl. Es wird durch Bohrlöcher mit Hilfe von Druck und Wasser aus dem Erdinneren gefördert.
  • Immer mehr wird auch auf nicht-konventionelles Öl wie zum Beispiel kanadischen Ölsand zurückgegriffen.
  • Die Energiegewinnrate (EROEI) des Ölfördersystems schrumpft zusehends.

Die Ölindustrie setzt ihre ganze Hoffnung auf das unkonventionelle Öl

Erdöl deckt ca. 33% des weltweiten Primärenergieverbrauchs ab. In Fachkreisen wird zwischen konventionellem und unkonventionellem Öl unterschieden. 95% des bisher genutzten Erdöls ist konventionelles Erdöl. Es wird durch Bohrlöcher mit Hilfe von Druck und Wasser aus dem Erdinneren gefördert. Unter nicht-konventionellem Erdöl versteht man Ölsande, Schwerstöle, Ölschiefer, synthetische Erdöle und Tiefseeöl.

Energieintensiver und umweltschädlicher: Die Schweizerische Erdölvereinigung berichtet in ihrem Jahresbericht 2002 stolz über die Aufnahme der kanadischen Ölsande in die konventionellen Reserven, womit die Reichweite um gut sechs Jahre erhöht werde. Nach allen gängigen Szenarien steigt die Produktion des unkonventionellen Öls heute aber wesentlich langsamer als die konventionelle Ölproduktion zurückgehen wird. Die Förderung von nicht-konventionellem Erdöl ist zudem viel energieintensiver und umweltschädlicher als die konventionelle Ölförderung.

Zusehends tiefere Energie-Ernte: Bei der Ölförderung spielt die sogenannte Energiegewinnrate EROEI (Energy Return on Energy Input) eine grosse Rolle. Sie wird auch als Nettoenergie bezeichnet. Konventionelles Erdöl, welches zwischen 1950 und 1970 abgebaut wurde, hatte im Schnitt ein EROEI von 40. Heute gefördertes konventionelles Erdöl erreicht nur noch eine Gewinnrate von etwa 8. Öl aus kanadischem Ölsand hat sogar nur noch ein EROEI von 3.

Situation in der Schweiz

  • Die Schweiz ist im Energiebereich zu ca. 80% vom Ausland abhängig. Das Erdöl macht 50% unseres Gesamtenergieverbrauchs aus.
  • Der Erdöl-Verbrauch stagniert, statt dass er fällt.
  • Von der Mobilität bis zum Abendessen: Wir sind vom Erdöl abhängig.

Die Schweiz ist keine Insel. Wie die meisten Industriestaaten ist sie extrem von Energieimporten abhängig. 50% unseres schweizerischen Gesamtenergieverbrauchs beruht auf Erdölprodukten. Dabei handelt es sich im Jahr 2017 bei 30% um Erdölbrennstoffe wie Heizöl usw. und bei 70% um Treibstoffe wie Benzin, Flugtreibstoffe oder Dieselöl.

Leichte Substitutionseffekte durch den Ersatz von Ölheizungen: Der Konsum von Erdölbrennstoffen ist seit Jahren leicht rückläufig. Das hat mit Substitutionseffekten im Heizungsbereich zu tun: weg vom Öl hin zu Erdgas, Wärmepumpen und Holz. Der Treibstoffkonsum hingegen stagniert seit ca. zehn Jahren auf hohem Niveau. 2017 wurden insgesamt 418'020 TJ (9'743'000 Tonnen) Erdölprodukte konsumiert. Noch läuft alles wie geschmiert, die Frage ist bloss: Wie lange noch?

Steigt der Ölverbrauch weiter an, wird das für die Schweiz Folgen haben. Zum Beispiel, wenn wir ins Auto steigen: denn bei der Mobilität beziehen wir 96% der Energie aus dem Öl. Auch unsere Ernährung hängt am Öltropf. Denn ohne Erdöl keine moderne Agrarproduktion: Von landwirtschaftlichen Maschinen über die Herstellung von Düngern bis zum Transport von Nahrungsmitteln über weite Distanzen – alles ist auf Gedeih und Verderb mit dem Erdöl verknüpft. Ziel wäre es, sich möglichst schnell und ohne grössere wirtschaftliche Verwerfungen von der fatalen Abhängigkeit des Erdöls zu lösen.

Erdölgewinnung

Informationen zur Entstehung von Erdgas finden sich beim Erdöl.

Der weltweite Erdgasverbrauch steigt seit vielen Jahren. Es existieren verschiedene regionale Erdgas-Teilmärkte. Das Verflüssigen des flüchtigen Erdgases erfordert eine aufwändige Infrastruktur. USA und Russland sind Spitzenreiter im Erdgas-Verbrauch: Der weltweite Erdgasverbrauch stieg 2014 um 0,4%. Am stärksten stieg der Verbrauch in den Schwellen- und Entwicklungsländern. In China alleine zum Beispiel um 8,6%. Weltweit wurden 2014 etwa 3’460 Mia. m³ Erdgas gefördert. Die beiden grössten Teilmärkte sind Nordamerika (949 Mia. m³) und Europa zusammen mit dem russisch-zentralasiatischen Raum (1’009 Mia. m³). Die IEA rechnet bis 2020 mit einer durchschnittlichen Zunahme des globalen Erdgasverbrauchs von 2%/Jahr (gegenüber 2,4%/Jahr von 2000 bis 2014).

Erdgas ist abhängig von einem Leitungsnetz

Im Unterschied zu allen anderen fossilen und nuklearen Energieträgern ist Erdgas flüchtig. Daher hat sich kein einheitlicher Weltmarkt ausgebildet, sondern sind regionale Märkte entstanden, die durch ein entsprechendes Leitungsnetz ProduzentInnen und AbnehmerInnen miteinander verbinden. Es existieren folgende Teilmärkte: der europäische, zu dem auch Russland und Afrika gezählt werden, daneben ein nordamerikanischer, ein asiatischer und noch weitere kleinere Märkte.

Verflüssigung ist sehr aufwändig: Erdgas ist beim Transport auf eine spezielle Infrastruktur, vor allem auf ein Pipeline-Netz angewiesen. Darüber hinaus kann ein überregionaler Gasaustausch nur über verflüssigtes Erdgas (LNG – Liquid Natural Gas) erfolgen. Hierfür ist jedoch eine aufwändige Infrastruktur erforderlich (Verflüssigungsanlagen, Häfen, Schiffe, Vergasungsanlagen), die hohe Investitionssummen und lange Vorlaufzeiten erfordert. Heute bestehen zwischen den einzelnen Teilmärkten noch kaum Austauschbeziehungen. Nur etwa sieben Prozent des Erdgases ist verflüssigt.

Gaskraftwerke sind keine Alternative für die Schweiz

  • Die Substitution von Öl- durch Gasheizungen ist nicht nachhaltig.
  • Die Gas-Lobby möchte Gaskraftwerke zur Erzeugung von Strom erstellen.
  • Gaskraftwerke machen die Schweiz noch abhängiger von ausländischen nicht erneuerbaren Energieträgern.
Substitution von Öl durch Gas bringt längerfristig nichts: Erdgas ist in der Schweiz der drittwichtigste Energieträger. Dies vor allem aufgrund von Substitutionseffekten im Wärmesektor. Erdgas wird hierzulande hauptsächlich zur Wärmeerzeugung in Haushalten und Industrie genutzt. Ebenso wie beim Erdöl ist die Schweiz auch beim Erdgas vollständig von Importen abhängig. Der Erdgaskonsum lag 2017 in der Schweiz bei 118'900 TJ (33'028 GWh) was einem Anteil von 14% am Endenergieverbrauch entsprach (1976 lag der Anteil noch bei 1,6%).

Gaskraftwerke sind keine Alternative für die Schweiz: Auf die Stromproduktion (und die Mobilität) entfällt lediglich ein kleiner Teil des Erdgasverbrauchs. Die Preissensitivität im Brennstoffbereich bei Gaskraftwerken ist ausserordentlich hoch, da der hohe Anteil der Brennstoffkosten an den Stromgestehungskosten schon beim aktuellen Gaspreisniveau stark ins Gewicht fällt. Mit dem Erreichen von Peak Gas ab ca. 2020 werden die Gaspreise erst recht in die Höhe schnellen.

Gas macht abhängig: Erdgas strömt als Gas durch Pipelines zu den Konsumenten in Europa (aus Russland, Nordafrika und der Nordsee). Es wird auch als Flüssiggas mit LNG-Tankern an den europäischen Küsten angeliefert. Erdgas ist an ein Leitungsnetz gebunden. Die Schweiz wäre daher von sehr wenigen grossen Gaslieferanten abhängig. Die schon heute hohe Auslandsabhängigkeit im Stromsektor würde sich nochmals entscheidend verschärfen, weil Erdgas ebenso wie Uran importiert werden muss.

Erdgas

Entstehung von Kohle

  • Von allen fossilen Energierohstoffen hat es am meisten Kohle.
  • Die Kohleverstromung gewinnt an Bedeutung.
  • Kohlekraft ist die klimaschädlichste Art der Energiegewinnung.

Es hat noch viel Kohle

Unter den nichterneuerbaren Energieträgern ist Kohle weltweit diejenige mit den grössten Gesamtressourcen. Die nachgewiesenen Kohlereserven sind sehr schwer abzuschätzen. Gemäss BP-Statistik gab es Ende 2014 Reserven von 891 Milliarden Tonnen. Gemäss ExpertInnen der Energy Watch Group kann eine wirklich realistische und sichere Einschätzung der noch abbaubaren Kohlereserven aber nicht gemacht werden. Und: Prognosen sind bei der Kohle schwierig. Die Verbrauchszunahme pro Jahr ist enorm: Im Schnitt der vergangenen 10 Jahre (2004 - 2014) nahm der globale Kohlekonsum um 3,3% pro Jahr zu.

Die Kohleverstromung gewinnt an Bedeutung

Seit mehreren Jahren erlebt die Kohle eine Renaissance, welche vor allem in Asien ihren Ursprung findet. Vier Fünftel des Mehrverbrauchs geht auf das Konto Chinas und ein Achtel auf jene Indiens. Längerfristig dürfte der Kohleverbrauch weiter wachsen. Die Verstromung in Kohlekraftwerke erreicht aber auch mit modernster Technik nur einen Wirkungsgrad von maximal 46%. Weit über 50% der Energie gehen ungenutzt als Wärme verloren. Eine Auskopplung und Nutzung der Wärme ist bei Kraftwerken von mehreren 100 bis weit über 1’000 MW Leistung nicht möglich. Eine sinnvolle Wärme-Kraft-Kopplung, welche den Wirkungsgrad auf bis zu 85% steigern könnte, ist nur bei Gaskombikraftwerken von maximal 50 MW Leistung realisierbar. Das ist reine Energieverschwendung.

Klimapolitische Katastrophe

Leider bietet sich Kohle neben den erneuerbaren Energien mittelfristig als die Ressource mit den grössten Zukunftsperspektiven als Ersatz für Erdöl und Gas an. Der geostrategische Vorteil der Kohle liegt in der gleichmässigen Verteilung dieser Ressource über die Erdkugel. Das öl- und gasarme Europa verfügt noch über nicht ausgeschöpfte Kohlelagerstätten, trotzdem nimmt die Importkohle in Europa jährlich zu. Klimapolitisch ist diese Aussicht jedoch eine Katastrophe gröberen Ausmasses. Kohlekraft ist die klimaschädlichste Stromerzeugungsart, da deren Nutzung mit hohen CO2-Emissionen verbunden ist.

Die Schweiz und ausländische Kohlekraftwerke

Der Schweizer Energiesektor hat jedoch durchaus einen direkten Draht zur Kohlekraft. Denn diverse Schweizer Energieunternehmen, die international tätig sind, haben in den letzten Jahren in Kohlekraftwerke im Ausland investiert.
Von den vier grössten Energielieferanten in der Schweiz (Axpo, Alpiq, BKW, Repower) haben sowohl Alpiq als auch BKW bedeutende Investitionen in Kohlekraftwerke getätigt. Gemäss Zahlen der Schweizerischen Energiestiftung stammten im Jahr 2017 genau 9% der von BKW in der Schweiz und im Ausland produzierten Energie aus Kohlekraft. Im Falle von Alpiq beträgt der Anteil sogar 13,9%.

Kohle

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