I n p u t Aktuelles aus Wirtschaft, Politik und Gesellschaft für Schülerinnen und Schüler Erdöl Christoph Gütersloh JUGEND UND WIRTSCHAFT JEUNESSE ET ECONOMIE GIOVENTÙ ED ECONOMIA
Übersicht Kapitel 1: Wofür der Rohstoff Erdöl verwendet wird Erdöl ist ein wichtiger Rohstoff und nach wie vor der wichtigste Energielieferant weltweit. 2008 wurden 84,5 Millionen Fass Erdöl pro Tag verbraucht. Auch die Schweiz deckt immer noch über die Hälfte ihres Energieverbrauchs mit Erdölprodukten. Seite 4 Gesellschaft, Wirtschaft Kapitel 4: Was beeinflusst den Erdölpreis? Wie entsteht der Benzinpreis, den wir an der Tankstelle zahlen? Der Preis, den der Endverbraucher bezahlt, wird von vielen Faktoren bestimmt. Massgeblichen Einfluss haben der Rohölpreis, die Raffineriekosten, die Transportkosten sowie die Steuern und Abgaben. Seite 16 Politik, Wirtschaft Kapitel 5: Erdölnutzung und Umweltbelastung Erdöl ist noch immer der wichtigste Energieträger unserer Zeit. Die Förderung, der Transport, die Verarbeitung und insbesondere der Verbrauch von Erdöl belasten aber die Umwelt und haben gravierende Folgen für Mensch und Natur. Seite 20 Politik, Ethik, Ökologie, Wirtschaft Kapitel 2: Erdöl: Lagerstätten und Reserven Erdöl ist ein fossiler Brennstoff, der sich in erdgeschichtlicher Vergangenheit vor 20 bis 350 Millionen Jahren gebildet hat. Erdöl gehört zu den nicht-erneuerbaren Energierohstoffen, die nur begrenzt verfügbar sind. Nach heutigen Erkenntnissen sind die nachgewiesenen Erdölreserven in rund 40 Jahren aufgebraucht. Seite 7 Technik, Ökologie Kapitel 3: Förderung, Transport und Verarbeitung Damit wir unsere Heizung mit Heizöl befeuern können, sind viele Schritte nötig. Zunächst muss eine Erdöllagerstätte gefunden werden. Danach muss das Erdöl gefördert, verarbeitet und transportiert werden. Verfolgen Sie den Weg des Erdöls in die Schweiz. Seite 11 Wirtschaft, Technik Interview mit Walter Steinmann Direktor des Bundesamtes für Energie Interview mit Rolf Hartl Geschäftsführer der Erdöl-Vereinigung Seiten 24 und 25 E-Lesson auf www.jugend-wirtschaft.ch Die E-Lesson beinhaltet folgende Module: Was ist alles aus Erdöl? (zu Kapitel 1) Was ist Erdöl? (zu Kapitel 2) Wie kommt das Erdöl in die Schweiz? (zu Kapitel 3) Was kostet Erdöl? (zu Kapitel 4) Erdöl und Umwelt (zu Kapitel 5) Erdöl Input 2/2010 Seite 3
Wofür der Rohstoff Erdöl verwendet wird Erdöl ist ein wichtiger Rohstoff und nach wie vor der wichtigste Energie lieferant weltweit. 2008 wurden 84,5 Millionen Fass Erdöl pro Tag verbraucht. Auch die Schweiz deckt immer noch über die Hälfte ihres Energieverbrauchs mit Erdölprodukten. Erdöl ist überall. PET-Flaschen, T-Shirts aus Kunstfasern, Medikamente, Kosmetik, Turnschuhe, CDs, Kerzen, Düngemittel, Plastikstühle dies sind alles Produkte, die auf dem Rohstoff Erdöl basieren. Erdöl ist also nicht nur Treib- und Brennstoff, sondern begegnet uns im Alltag in vielfältigster Form. Erdölprodukte eine Übersicht Das unverarbeitete Erdöl wird Rohöl genannt. Es ist ein komplexes Gemisch aus verschiedenen Kohlen - wasserstoffen. Darüber hinaus sind im Rohöl auch kleine Mengen an Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff und Metallen vorhanden. Rohöl kann in seiner ursprünglichen Form nicht di rekt genutzt werden. Erst durch Destillation und Raffination entstehen die verschiedenen uns bekannten Erdölprodukte, wie Benzin, Kerosin, Dieselöl oder Heizöl. Der mengenmässig weitaus grösste Teil des Rohstoffs Erdöl, nämlich über 90 Prozent der weltweiten Erdölfördermenge, wird heute für die Herstellung von Brenn- und Treibstoffen verwendet. Aus 6 bis 7 Prozent werden petrochemische Rohprodukte hergestellt, die von der chemischen Industrie zu einer Vielzahl von Fertigprodukten verarbeitet werden. Die meisten chemischen Produkte werden aus rund 300 Grundchemikalien erzeugt, die zu 90 Prozent aus Erdöl und Erdgas gewonnen werden. Das heisst, der überwiegende Teil der chemischen Produkte wird nach wie vor mit dem chemischen Baukasten Erdöl produziert. Die Palette der Produkte, die aus Erdöl und Erdgas produziert werden, ist riesig. Vom Rohöl zum Durch Destillation und Raffination entstehen die uns bekannten Erdölprodukte. Erdölprodukte Benzin Dieselöl Flugpetrol oder Kerosin Flüssiggas (nicht zu verwechseln mit Erdgas!) Heizöl extra-leicht Verwendung Treibstoff (Motorenbenzin und Flugbenzin für Kleinflugzeuge) Spezialbenzine für die chemische Industrie Treibstoff (Lastwagen, Personenwagen, Busse, Schiffe, Landwirtschafts- und Baumaschinen) Flugtreibstoff Beleuchtung und Heizen (heute v.a. noch in Entwicklungsländern) Heizen und Kochen Rohstoff für die Petrochemie Treibstoff Heizen Erdölverbrauch steigt Der weltweite Erdölverbrauch nimmt pro Jahr durchschnittlich um 1 bis 2 Heizöl schwer Industrie (Zementherstellung, in Ziegeleien, Glas- und Papierfabriken) Stromerzeugung in thermischen Kraftwerken Erdöl Input 2/2010 Seite 4
Entwicklung des Endverbrauchs der Erdölprodukte in der Schweiz in 1000 Tonnen 14 000 12 000 Total 10 000 Prozent zu. Im Jahr 2008 ging der Erdölverbrauch aufgrund des konjunkturellen Abschwungs zurück. Ein weiterer Anstieg des weltweiten Erdölverbrauchs ist aber zu erwarten. Gemäss BP (British Petroleum) Weltenergiestatistik 2009 lag der Verbrauch im Jahre 2008 bei rund 84,5 Millionen Fass pro Tag. Mit ca. 20 Millionen Fass pro Tag sind die USA für rund einen Viertel des weltweiten Erdölverbrauchs verantwortlich. Im Jahre 2008 hat jeder Amerikaner über 23 Fass Erdöl verbraucht. Das ist mehr als doppelt so viel wie der jährliche Durchschnittsverbrauch von Herrn und Frau Schweizer. Der Erdölverbrauch ist weltweit sehr unterschiedlich hoch. Europa (inklusive Eurasien) und Nordamerika (USA, Kanada und Mexiko) beispielsweise haben einen Anteil von rund 52 Prozent am Erdölverbrauch, machen aber nur rund 14,6 Prozent der Weltbevölkerung aus. Afrika mit einem Anteil von 14,4 Prozent an der Weltbevölkerung ist nur gerade mit 3,8 Prozent am gesamten Erdölverbrauch beteiligt. Entscheidend für die zukünftige Entwicklung des Erdölverbrauchs sind aber bevölkerungsreiche Schwellenländer wie China, das zu den am stärksten wachsenden Volkswirtschaften gehört. Mit einem jährlichen Wachstum von zwischen 7 und 11 Prozent nimmt die chinesische Wirtschaft fast viermal so stark zu wie die Schweizer Wirtschaft. Dadurch steigen natürlich der Energiebedarf und damit auch der Erdölverbrauch. So nahm der Bedarf an Erdöl zwischen den Jahren 2003 und 2008 um fast 37 Prozent zu. Damit verzeichnete China einen Anteil von über 9 Prozent am weltweiten Erdölverbrauch. 8 000 6 000 4 000 2 000 0 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 Brennstoffe Benzin und Diesel 1985 Entwicklung Erdölverbrauch weltweit nach Regionen 1998 2008 in tausend Fass pro Tag 80 000 70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 1998 1999 2000 2001 2002 Asien/Pazifik Afrika Mittlerer Osten Europa und Eurasien Flugtreibstoffe 1990 Süd- und Zentralamerika Nordamerika 2003 2004 2005 1995 2000 2008 Quellle: Bundesamt für Energie 2006 2007 2008 Der Erdölverbrauch nimmt pro Jahr durchschnittlich um 1 bis 2 Prozent zu. Im Jahr 2008 wurden weltweit ca. 84,5 Millionen Fass pro Tag verbraucht. Quelle: BP Weltenergiestatistik 2009 Erdöl Input 2/2010 Seite 5
Während der Heizölverbrauch in der Schweiz in den letzten Jahren gesunken ist, hat der Treibstoffverbrauch ständig zugenommen. Die Rolle des Erdöls für die Schweiz Die Schweiz deckt heute ca. 55 Prozent ihres Energieverbrauchs mit Erdölprodukten (vor allem mit Heizöl, Petrolkoks, Benzin, Diesel und Kerosin). Ein Blick in die Geschichte des Gesamtenergieverbrauchs der Schweiz seit 1930 zeigt, dass sich die Energieversorgung von der Kohle in Richtung Erdöl verlagert hat. Insbesondere in der Zeit zwischen 1950 und der BEGRIFFE Fass: Das Fass (in Englisch Barrel) ist die Masseinheit, in der Erdöl gehandelt wird. 1 Fass entspricht 158,99 Litern oder 0,136 Tonnen. Diese Masseinheit geht auf die genormten Fässer zurück, in denen man früher Erdöl transportierte. Petrochemie: Die Petrochemie ist das Bindeglied zwischen der Erdöl - industrie und der chemischen Industrie. Sie verarbeitet Rohölprodukte in petrochemische Rohprodukte (z.b. Polymere für die Entwicklung von Kunststoffen), die von der chemischen Industrie in eine Vielzahl von Fertigprodukten umgesetzt werden. ersten Ölkrise 1973 wiesen Erdölprodukte eine massive Verbrauchszunahme von jährlich über 12 Prozent auf. Seither hat sich der Anteil des Erdöls am Gesamtverbrauch zwar kontinuierlich reduziert, ist aber weiterhin hoch. Auffallend ist die ge- genläufige Entwicklung der Brennund Treibstoffe. Während der Anteil der Erdölbrennstoffe am Gesamtenergieverbrauch seit der ersten Erdölkrise deutlich gesunken ist, hat jener der Treibstoffe laufend zugenommen. REPETITIONSFRAGEN 1. Aus 6 bis 7 Prozent des Erdölverbrauchs werden petrochemische Rohprodukte hergestellt. Viele Produkte, die Sie täglich verwenden, ent halten Erdöl. Listen Sie fünf Produkte auf, in denen Erdöl enthalten ist. Informationen dazu, welche Produkte aus Erdöl hergestellt sind, finden Sie z.b. unter: www.erdoel.ch (Publikationen) 2. Der Erdölverbrauch pro Kopf ist je nach Land sehr unterschiedlich hoch. Suchen Sie sich fünf Länder aus (davon sollte mindestens ein Land ein Entwicklungsland und ein Land ein Schwellenland sein). Stellen Sie den Pro-Kopf-Verbrauch dieser Länder in einer Grafik dar. Versuchen Sie, die Unterschiede zu erklären. 3. Auch in der Schweiz hat das Erdöl eine sehr wichtige Bedeutung. Betrachten Sie die Grafik «Entwicklung des Endverbrauchs der Erdölprodukte». Welche Erdölprodukte werden besonders stark verbraucht? Wie erklären Sie sich die unterschiedliche Entwicklung des Verbrauchs der einzelnen Erdölprodukte? 4. Erdöl ist eine endliche Ressource. Welche Möglichkeiten haben wir als Verbraucher, den Erdölverbrauch zu verringern? Nennen und erläutern Sie fünf Möglichkeiten, die Sie in Ihrem täglichen Leben umsetzen können. Zur Bearbeitung zu diesem Kapitel: E-Lesson Modul: Wofür der Rohstoff Erdöl verwendet wird www.jugend-wirtschaft.ch Erdöl Input 2/2010 Seite 6
Erdöl: Lager stätten und Reserven Erdöl ist ein fossiler Brennstoff, der sich in erdgeschichtlicher Vergangenheit vor 20 bis 350 Millionen Jahren gebildet hat. Erdöl gehört zu den nichterneuerbaren Energierohstoffen, die nur begrenzt verfügbar sind. Nach heutigen Erkenntnissen sind die nachgewiesenen Erdölreserven in rund 40 Jahren aufgebraucht. Die Entstehung der heutigen Erdölreserven hat Millionen Jahre gedauert. Von Beginn der Erdölförderung Mitte des 19. Jahrhunderts an bis zum unwiderruflichen Ende des Erdölzeitalters werden dagegen nur wenige hundert Jahre vergehen. Doch bevor wir in die Zukunft schauen, werfen wir einen Blick zurück in die Entstehungsgeschichte des Erdöls. Entstehung von Erdöl Was ist eigentlich Erdöl? Ausgangsmaterial für die Erdölbildung ist abgestorbenes Plankton, das aus pflanzlichen und tierischen Meeresorganismen besteht. Ausgangsort ist der sauerstoffarme Grund von warmen und flachen Meeresbecken und Seen. Das abgestorbene Plankton sinkt auf den Meeresgrund. Sofern durch die Strömung genügend Sauerstoff herangeführt wird, verwest es. Dort, wo die Meeresströmung die tiefen Wasserschichten nicht erreicht, herrscht dagegen Sauerstoffarmut. Da unter sauerstoffarmen Bedingungen das organische Material nicht durch Verwesung zersetzt werden kann, verfault es. Das verfaulte organische Material wird mit der Zeit von anorganischen Sedimenten, wie Sand oder Ton, überlagert. Zusammen bilden sie den feinkörnigen grauen bis schwarzen Tiefseeschlamm oder Faulschlamm. Unter der Einwirkung von anae - roben Bakterien werden Teile der organischen Masse abgebaut und in Bitumen umgewandelt, eine teerar - tige, brennbare Masse, die aus Kohlenwasserstoffen besteht. Der ansteigende Druck weiterer Ablagerungen und die hohen Temperaturen (80 bis 150 C) verfestigen im weiteren Verlauf den mit Bitumen versetzten Faulschlamm und die um- Quelle: h.e.p. verlag, 2006 Erdöl Input 2/2010 Seite 7
Die wichtigsten Typen von Erdölfallen Quelle: h.e.p. verlag, 2006 Wo befinden sich die wichtigsten Erdöllagerstätten? Sehr günstige geologische Bedingungen für die Bildung von Erdöl herrschten vor Millionen von Jahren im heugebenden Sedimente zum Erdölmuttergestein. Der weiter zunehmende Überlagerungsdruck und die steigenden Temperaturen in der Tiefe bewirken schliesslich, dass die Kohlenwasserstoffe in flüssiger und gasförmiger Form als Erdöl und Erdgas aus dem Muttergestein ausgepresst werden. Da Erdöl und Erdgas eine sehr geringe Dichte haben, steigen beide auf und sammeln sich in Sand- und Kalksteinschichten, dem so genannten Speichergestein. Wird die weitere Wanderung durch undurchlässige Ge steinsschichten nach oben und auf die Seite verhindert (Erdölfallen), entstehen Erdöllagerstätten, in denen das Erdöl meist mit Erdgas und Restwasser gemeinsam vorkommt. tigen Mittleren Osten. 60 Prozent der heute nachgewiesenen Erdölvorkommen liegen in der Region der arabischen Halbinsel. Saudi Arabien verfügt mit Erdölreserven von über 264 Milliarden Fass über rund 21 Prozent der weltweiten Vorräte. Weitere bedeutende Erdölvorkommen befinden sich im Iran (10,9 Prozent), im Irak (9,1 Prozent), in den Vereinigten Arabischen Emiraten (7,8 Prozent) und in Kuwait (8,1 Prozent). Grössere Ölmengen lagern auch im Untergrund Die wichtigsten Erdöllagerstätten weltweit Nachgewiesene Vorkommen Ende 2008 in tausend Millionen Fass Mittlerer Osten 754,1 Asien 42,0 Nordamerika 70,9 Süd- und Zentralamerika 123,2 Afrika 125,6 Europa und Eurasien 142,2 Quelle: BP Weltenergiestatistik 2008 Erdöl Input 2/2010 Seite 8
von Mittel- und Südamerika (insbesondere in Venezuela), der Gegend rund ums Kaspische Meer und im nördlichen Afrika (Quelle: BP Weltenergiestatistik 2009). Zahlreiche kleine Ölfelder liegen weit verstreut rund um den Globus. Die europäischen Reserven sind vor allem in der Nordsee zu finden. Unterschieden wird zwischen den so genannten konventionellen und den nichtkonventionellen Erdölvorkommen. Konventionelle Vorkommen sind die Erdöllagerstätten, die mit der heute zur Verfügung stehenden Technik wirtschaftlich nutzbar sind. Diese liegen vor allem im Mittleren Osten, Mittel- und Südamerika, Russland und Afrika. Nichtkonventionelle Vorkommen können mit grös - serem technischen und finanziellen Aufwand gewonnen werden. Solche Lagerstätten befinden sich vor allem in Nord- und Südamerika. Wann geht uns das Erdöl aus? Die Frage, wann uns das Erdöl ausgeht, ist schwierig zu beantworten. Wann das Erdöl verbraucht ist, hängt davon ab, wie viel Erdöl noch produziert werden kann, aber auch davon, wie viel Erdöl wir pro Jahr verbrauchen. Gemäss BP Weltenergiestatistik 2009 betrugen die nachgewiesenen Weltreserven an Erdöl im Jahre 2008 rund 1,2 Billionen Fass. Beim heutigen Erdölverbrauch könnte damit der Bedarf an Erdöl noch rund 40 Jahre gedeckt werden. Diese so genannte statische Reichweite gibt die Zeitspanne an, für welche die bekannten Reserven eines Rohstoffs bei konstanter Entwicklung des Verbrauchs reichen würden. Diese Zahlen sind aber wenig aussagekräftig, da sowohl die Reserven als auch der Erdölverbrauch dynamische Grössen sind. So rechnet man damit, noch 1 weitere Billion Fass an konventionellem Erdöl zu finden. Daneben wird auch das nichtkonventionelle Erdöl in Zukunft eine höhere Bedeutung gewinnen. Dazu zählen vor allem Schweröle und Ölschiefer. Der Aufwand für die Förderung bzw. für die Verarbeitung des nichtkonventionellen Erdöls ist höher und lohnt sich daher erst bei höheren Ölpreisen. Nach heutigen Schätzungen sind vom nicht-konvetionellen Erdöl ungefähr 2 Billionen Fass förderbar. Der weltweite Ölverbrauch nimmt ständig zu. Insbesondere bevölkerungsreiche Schwellenländer wie China oder Indien verzeichnen enorme Zuwächse. Man geht davon aus, dass ungefähr 1 Billion Fass Erdöl benötigt wird, um die Nachfrage der nächsten 25 Jahre zu decken. Aber diese Zahlen sind nicht gesichert, sondern beruhen auf Annahmen. Nebst der wirtschaftlichen Entwicklung der Schwellenländer wird der Verbrauch vor allem vom Nutzer verhalten beeinflusst. Dieses wird sich mit einem höheren Ölpreis verändern. Der Ölpreis wird nicht so sehr davon beeinflusst, wie viel Erdöl insgesamt noch gefördert werden kann, sondern davon, wie viel Erdöl pro Tag oder Jahr gefördert wird. In den letzten Jahren ist daher die Peak-Oil- Theorie ins Interesse der Öffentlichkeit gerückt. Die Peak-Oil-Theorie geht davon aus, dass die Ausbeute einer Erdölquelle einem bestimmten Kurvenverlauf folgt. Diese so genannte Hubbertkurve hat die Form einer Glocke. Die Rohölproduktion steigt erst an, erreicht ihren Höhepunkt und fällt dann kontinuierlich wieder ab. Der höchste Punkt der Kurve stellt die Produktionsspitze dar (auch «Peak Oil» genannt). Dieser Peak ist nach Expertenmeinungen dann erreicht, wenn die Hälfte der Vorräte verbraucht ist. Der Geologe Hubbert stellte fest, dass auch die Produktion aus den gefundenen Erd- Die «Peak-Oil»-Theorie von Marion King Hubbert Förderung und Entdeckung von Erdöl 60 50 Entdeckungen Entdeckungen-Trendlinie reale Förderung 40 GB 30 Prognose 20 10 0 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Hubberts Theorie geht von einem Entdeckungs- und einem Förderpeak aus. Demnach ist der Höhepunkt (Peak) der Entdeckungen bereits überschritten, der Förderungspeak steht kurz bevor. Erdöl Input 2/2010 Seite 9
Verhältnis Erdölressourcen-Erdölpreis Schätzung der International Energy Agency (IEA) 80 70 60 Erdölpreis (USD) 50 40 30 20 10 bereits gefördertes Öl konventionelles Erdöl, noch nicht gefördert geschätzte Reserven bei steigendem Erdölpreis und verbesserter Technologie 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Nutzbares Erdöl in Milliarden Fass Die Peak-Oil-Theorie (siehe Seite 9) geht davon aus, dass nach Überschreiten des Peaks das Angebot an konventionellem Erdöl sinken und damit der Preis bei gleicher Nachfrage steigen wird. Die Gegner dieser Theorie argumentieren, dass mit höheren Erdölpreisen auch nicht konventionelle Reserven marktfähig werden und es damit nicht zu einem Versorgungsengpass kommt. Quelle: IEA, 2005 ölfeldern einer Re gion dieser Kurve folge, und prognostizierte das Produktionsmaximum der Erdölfelder der USA um das Jahr 1970. Mit dieser Prognose behielt er Recht. Die Vorhersage des weltweiten Produktionsmaximums ist schwieriger. Die Bandbreite der Schätzungen reicht hier von 1995 bis ins Jahr 2060. Kritiker der Peak-Oil-Theorie bemängeln, dass technische Neuerungen und nichtkonventionelle Erdölressourcen bei den Prognosen nicht einberechnet würden und dass sich in der Praxis auch andere Formen von Produktionskurven fänden. Ausserdem führe ein höherer Erdölpreis dazu, dass es sich lohne, neue Ressourcen zu erschliessen. Unter diesen Annahmen würde sich das weltweite Produktionsmaximum zeitlich verschieben. Tritt das weltweite Produktionsmaximum trotzdem ein, so nehme die Verfügbarkeit von Erdöl ab und in der Folge steige der Ölpreis bei konstanter Nachfrage, argumentieren die Kritiker Hubberts. Der Markt- mechanismus führe aber auch dazu, dass die Nachfrage nach Öl sinke. Beispiel: Die Ölpreiserhöhungen in den 70er Jahren haben dazu geführt, dass sparsamer mit Erdöl umgegangen oder Erdöl durch andere Energieträger ersetzt worden ist. Die Menge der Erdölförderung kann natürlich auch politisch beeinflusst werden (z.b. das Ölembargo gegen den Irak). Über die tatsächlichen Förderquoten und Reserven der einzelnen Staaten wird deshalb oft spekuliert. BEGRIFFE REPETITIONSFRAGEN Fossile Brennstoffe: Fossile Energieträger, die über lange Zeiträume aufgrund physikalischer und biolo - gischer Vorgänge entstanden sind. Sie geben ihre Energie durch Verbrennung ab. Fossile Brennstoffe sind Erdöl, Erdgas, Braunkohle, Steinkohle und Torf. Plankton: Tierische und pflanzliche Organismen, die frei im Wasser treiben. Plankton gibt es in allen mög - lichen Formen und Grössen. Die kleinste Form sind Bakterien, von denen bis zu 2 Millionen in einem Teelöffel Platz haben. Anaerobe Bakterien: Lebewesen, die für ihren Stoffwechsel nicht auf Sauerstoff angewiesen sind. 1. Gerade in den letzten Jahren ist der Erdölpreis stark gestiegen. Suchen Sie den Preisverlauf der letzten zwei Jahre heraus. Versuchen Sie, einige der Preisveränderungen zu erklären. Was ist politisch in dieser Zeit passiert? Wie hat sich der Verbrauch in der Schweiz verändert? 2. Warum ist die Frage, wann uns das Erdöl ausgeht, so schwierig zu beantworten? Welches sind die grössten Unsicherheitsfaktoren in Bezug auf die Reichweite des Erdöls? 3. Angenommen der Erdölpreis erhöht sich in den nächsten Jahren kontinuierlich. Welche Auswirkungen hat dies auf a) die Produzenten von Erdöl? b) die Produzenten von anderen fossilen Energieträgern? c) die Produzenten von alternativen Energieträgern? d) das Nutzungsverhalten der Endverbraucher? 4. Recherchieren Sie in Publikationen, Zeitungsartikeln oder im Internet zum Begriff «Peak Oil». Erörtern Sie, was für diese Theorie und was dagegen spricht. Zur Bearbeitung zu diesem Kapitel: E-Lesson Modul: Was ist Erdöl? www.jugend-wirtschaft.ch Erdöl Input 2/2010 Seite 10
Förderung, Transport und Verarbeitung Damit wir unsere Heizung mit Heizöl befeuern können, sind viele Schritte nötig. Zunächst muss eine Erdöllagerstätte gefunden werden. Danach muss das Erdöl gefördert, verarbeitet und transportiert werden. Verfolgen Sie den Weg des Erdöls in die Schweiz. Erdölförderung Suche nach Erdöl Am Anfang der Erdölproduktion steht die Suche nach Ölfeldern. Da man die Entstehungsgeschichte des Erdöls kennt, weiss man, welche geologischen Bedingungen vorherrschen müssen, damit sich Erdölvorkommen bilden. Man weiss also, in welchen Gebieten man Erdöl suchen muss. Für eine teure Probebohrung muss die Lage der Erdölfelder relativ genau lokalisiert werden. Dazu werden verschiedene Untersuchungsmethoden verwendet. Zunächst werden in einem Gebiet anhand von Flug- und Satellitenbildern die Gesteinsschichten und ihre Beschaffenheit bestimmt und eine geologische Grundlagenkarte erstellt. Bodenuntersuchungen an der Oberfläche oder geologische Kernbohrungen ergänzen die Studie. In den allermeisten Fällen setzt man zur Suche von Erdöllagerstätten auch seismische Untersuchungen ein. Dazu werden an der Erdoberfläche künstliche Erschütterungen erzeugt. Je nach vorhandener Gesteinsart breiten sich diese Wellen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aus. An den Übergängen von einer Gesteinsart zur nächsten werden die Erschütterungswellen gebrochen oder reflektiert. Geophone zeichnen die zurückgeworfenen Signale auf. Aus der Laufzeit der Erschütterungswellen lassen sich sehr genaue Angaben über die Schichtung des Untergrundes errechnen und grafisch darstellen. Heute ist es mit dieser Methode möglich, dreidimensionale Modelle des Untergrundes zu berechnen und damit sehr präzise Angaben über mögliche Lagerstätten zu erhalten. Die letzte Gewissheit gibt aber nur eine Explorationsbohrung. Selbst mit den heutigen Untersuchungsmethoden haben nur 10 Prozent dieser Bohrungen Erfolg. Bohren nach Öl auf dem Festland Lassen die Untersuchungen auf eine Erdöllagerstätte schliessen, dann beginnen die Produktionsbohrungen. Heutzutage liegen die mittleren Bohrtiefen zwischen 3000 und 5000 Metern. Ein moderner Bohrturm besteht aus einer Stahlkonstruktion mit einer Höhe von mindestens 40 Metern. Innerhalb dieses Bohrturmes wird das Bohrgestänge angetrieben. Das Bohrgestänge besteht aus der Mitnehmerstange, den einzelnen Ge- Etwa 50 Prozent der heute förderbaren Erdölvorkommen liegen unter den Flachmeeren und werden mit Hilfe von Erdölplattformen gefördert. Erdöl Input 2/2010 Seite 11
das Bohrloch automatisch, wenn eine Lagerstätte angebohrt wird. Die Förderung Sobald mittels einer Explorationsbohrung eine Lagerstätte gefunden worden ist, wird mittels weiterer Boh - rungen die Grösse und die Qualität des Ölfeldes bestimmt und es wird entschieden, ob es sich lohnt, die Lagerstätte auszubeuten. Zur Förderung werden Produktionsbohrungen durchgeführt, damit das Öl beim Aufsteigen nicht in poröse Schichten entweichen kann. Die Art der Förderung hängt von der Konsistenz des Erdöls und vom Druck in der Lagerstätte ab. Im Idealfall steigt das Öl durch den Druck in der Lagerstätte nach oben. Lässt dieser Druck nach, werden Pumpen eingesetzt. Bei der Sekundärförderung wird Gas oder Wasser in die Lagerstätte gepumpt, damit der Druck erhöht wird. Bei der Ter - tiärförderung werden komplexere Substanzen, wie Dampf, Polymere, Chemikalien, CO 2 oder Mikroben, eingesetzt, damit die Nutzungsrate gesteigert werden kann. Mit der heute eingesetzten Technik wird durchschnittlich 30 Prozent des im Gestein enthaltenen Öls gefördert. Mit dem Einsatz der Sekundär- und Tertiärförderung soll die Ausbeute auf 50 bis 60 Prozent erhöht werden. Häufig wird das Erdöl in Pipelines vom Bohrort zu den Raffinerien oder zum Verschiffungshafen transportiert. stängezügen und dem Bohrmeissel. Die Mitnehmerstange wird von einem Motor angetrieben und dreht das gesamte Bohrgestänge und damit auch den Meissel. Ungefähr alle 30 Meter Bohrtiefe wird die Mitnehmerstange abmontiert, ein neuer Gestängezug montiert und die Bohrung fortgesetzt. So ergibt sich irgendwann ein Bohrgestänge von bis zu 10 000 Metern Länge. Je nach Gesteinsschicht, die durchbohrt werden muss, werden unterschiedliche Meissel eingesetzt. Im oberen Teil des Bohrloches führt die Bohrung vielfach durch lockere Gesteinsschichten. Hier wird das Bohrloch mit Stahlrohren ausgekleidet, damit es nicht einstürzt. Um den Bohrmeissel zu kühlen und das zertrümmerte Gestein aus dem Bohrloch zu transportieren, wird das Bohrloch kontinuierlich gespült. Dazu wird eine Spülflüssigkeit im Inneren der Gestängerohre mit hohem Druck ins Bohrloch gepumpt. Am Bohrmeissel tritt es aus und transportiert das zerkleinerte Gestein im Bohrloch nach oben. Die Spülung gibt gleichzeitig Auskunft über die Gesteinsart, die gerade durchbohrt wird. Wird eine Erdöllagerstätte angebohrt, die unter hohem Druck steht, so schiesst das Öl durch das Bohrloch nach oben. Um zu verhindern, dass das Öl unkontrolliert austritt, wird ein so genannter Blow-out-Preventer verwendet. Dieses Sicherheitsventil schliesst Offshore-Suche und Förderung Etwa 50 Prozent der mit heutigen Mitteln förderbaren Erdölvorkommen liegen unter den Flachmeeren der Kontinentalschelfe. Diese Erdölvorkommen sind nur mit grossem technischem Aufwand zu fördern. Die Kosten sind bis zu 20-mal höher als an Land. Als in den 60er und 70er Jahren die Ölpreise stiegen, wurde es finanziell interessant, Erdölvorkommen unter Flachmeeren zu erschliessen. Grundsätzlich wird auch auf dem Meer eine ähnliche Technik angewendet wie an Land. Die Arbeiten auf und unter dem Meer sind aber aufwendiger. So müssen die Arbeitsplätze gegen Stürme und hohe Wellen gesichert sein. Je nach Wassertiefe kommen unterschiedliche Techniken zum Einsatz. Bei geringen Wassertiefen verwendet man Bohrplattformen auf Beinen und verankert diese im Meeresboden. Ist das Wasser tiefer, so setzt man schwimmende Erdöl Input 2/2010 Seite 12
Plattformen ein. Diese sind mit dem Untergrund über Ketten verankert. Für Tiefen ab 1000 Meter werden spezielle Bohrschiffe eingesetzt. Der technologische Fortschritt ermöglicht heute die Förderung von Erdölfeldern, die 7000 Meter unter dem Meeresspiegel liegen (in Wassertiefen von über 2000 Metern). In diesen Tiefen werden 40 Prozent der noch nicht entdeckten Tiefwasser-Erdölressourcen vermutet. Erdöltransport Die Erdölvorkommen und die Gebiete, in denen Erdöl verbraucht wird, liegen oft weit auseinander. Während die industriellen Zentren mit ihrem hohen Erdölverbrauch in Nordamerika, Europa und Südostasien liegen, befinden sich die grossen Erdöllagerstätten in Afrika, dem Mittleren Osten und Mittelamerika. Um Produzent und Verbraucher miteinander zu verbinden, braucht es ein effizientes und kostengünstiges Transportsystem. Während Rohöl vor allem mit Hochseetankern und über Pipelines transportiert wird, geschieht der Transport von Erdölprodukten, wie Benzin und Heizöl, meistens per Schiff, auf der Schiene oder auf der Strasse. Vom Bohrloch zum Endverbraucher Förderstellen offshore, onshore Pipeline Tanker Tanklager Seehafen Ausland-Raffinerie Inland-Raffinerie Eisenbahn Ölthermisches Kraftwerk Lager Importund Grosshandel Tankwagen Lager Detailhandel Pipelines Häufig wird das Erdöl in Pipelines vom Bohrort zu den Raffinerien oder zum Verschiffungshafen transportiert. Eine Pipeline ist ein Rohr - leitungssystem, durch welches das Öl, von Pumpen angetrieben, mit einer Geschwindigkeit von ca. 5 km/h fliesst. Der Bau einer Pipeline erfordert hohe Investitionen. Daher schliessen sich oft mehrere Mineralölgesellschaften zusammen, um ein Projekt gemeinsam zu realisieren. Der Seetransport Da der Bau von Pipelines über sehr weite Strecken nicht rentabel ist und der Transport mittels Pipelines nicht schnell genug an wechselnde Marktsituationen angepasst werden kann, wird ein Grossteil des Rohöls mit Hochseetankern befördert. Diese speziellen Transportschiffe bringen das Rohöl in die wichtigen Seehäfen von Europa, Nordamerika und Südostasien. In der Nähe dieser Häfen sind auch die meisten Raffinerien entstanden. Industrie Luftfahrt Haushalte, Gewerbe, Dienstleistungen Der Erdöltransport verläuft über zahlreiche Stufen und benutzt alle wichtigen Verkehrsträger zu Wasser und Land. Daraus ergibt sich eine Vielzahl von Kombinations - möglichkeiten, die in ihrer Gesamtheit ein sehr flexibles und zuverlässiges System bilden. Quelle: Bürgi/Gehr, «Erdöl», 1997 Das Unglück der Prestige Strassenverkehr Auch wenn der Anteil der Ölverschmutzung an der gesamten Meeresverschmutzung relativ gering ist, so stellen doch Unfälle mit Tankern ein grosses Problem dar. Wenn ein Tanker auf ein Riff fährt oder mit einem anderen Schiff kollidiert, reisst die Aussenhaut des Schiffes auf und das Öl tritt aus. Der Ölteppich, der entsteht, kann hunderte Kilometer Küste verschmutzen. Vögel und andere Lebewesen verenden im klebrigen Öl. Trauriges Beispiel für eine solche Katastrophe ist das Unglück der Prestige. Dieser 243 Meter lange Supertanker havarierte im November 2002 mit 77 000 Tonnen Schweröl beladen vor der Küste Spaniens. 64 000 Tonnen Öl liefen aus und verschmutzten 2900 Kilometer der französischen und spanischen Atlantikküste. Neuere Tanker sind mit einer doppelten Hülle ausgerüstet, damit das Öl bei einer Havarie nicht austreten kann. Mit einem solchen Tanker wäre die Katastrophe der Prestige vermutlich nicht passiert. Erdöl Input 2/2010 Seite 13
Die Grösse der Hochseetanker ist sehr stark von der Transportnach - frage und der Route abhängig, auf der das Schiff eingesetzt wird. Als der Suez-Kanal von 1967 bis 1975 geschlossen war und die Schiffe um das Kap der Guten Hoffnung an der Südspitze Afrikas fahren mussten, wurden immer grössere Tanker gebaut. Die grössten waren bis zu 460 Meter lang und konnten über 500 000 Tonnen Ladung transportieren. Heute ist es günstiger, die kürzere Strecke durch den Suez-Kanal zu fahren. Dieser kann jedoch nur von Schiffen mit maximal 200 000 Tonnen Ladung befahren werden. 25 Prozent des Erdöls kommt auf der Schiene in die Schweiz. Die Fein verteilung besorgen Tanklastwagen. Destillation von Rohöl Glockenboden im Destillationsturm Rohöl Destillationsturm Röhrenofen Atmosphärischer Rückstand Röhrenofen Vakuum- Destillation Gas Leichtbenzin Schwerbenzin Petroleum Gasöl Gasöl Basisöle für Schmiermittel Schweröl Bitumen Destillation trennt Rohöl in seine verschiedenen Bestandteile. Quelle: Bürgi/Gehr, «Erdöl», 1997 Binnenschifffahrt Binnenschiffe sind ideal, um die Zentren im Inneren des europäischen Kontinents mit Erdölprodukten zu versorgen. 25 bis 30 Prozent der jährlich verbrauchten Mengen an Erdöl und Erdölprodukten gelangen über den Rhein in die Schweiz. Damit ist die Rheinschifffahrt nebst den Pipelines der wichtigste Transportweg in die Schweiz. Die Transportmenge hängt jedoch stark von den Wit - terungs bedingungen ab. Bei hohen oder niedrigen Wasserständen sinkt die Transportrate auf dem Rhein. Dann hilft der Schienenverkehr aus. Schienen- und Strassentransport Die Verteilung der Erdölprodukte zu den Endverbrauchern geschieht vorwiegend über Schiene und Strasse. Die Eisenbahn wird für grössere Strecken eingesetzt und spielt für den Import von Erdölprodukten (z.b. Heizöl) eine grosse Rolle. Durchschnittlich gelangen 25 Prozent der Importe über Blockzüge in die Schweiz. Der Strassentransport sorgt für die Feinverteilung etwa zu Tankstellen oder in die Haushalte innerhalb der Schweiz. Erdölverarbeitung Um Endprodukte wie Benzin oder Diesel zu erhalten, verarbeitet man das Rohöl in der Raffinerie. Dabei wird das Rohöl zunächst vom restlichen Salzwasser befreit, dann destilliert und anschliessend in der Raffination weiterverarbeitet. Die Ausbeute der einzelnen Produkte hängt dabei stark von der Zusammensetzung des Rohöls ab. Erdöl Input 2/2010 Seite 14
fliessen in den untersten Teil des Destillationsturms und gelangen von dort zur Vakuumdestillation. Ab einer Temperatur von 350 C beginnt die Zersetzung der Kohlenwasserstoffverbindungen. Um die Rückstände auch bei tiefen Temperaturen weiterverarbeiten zu können, verdampft man sie im Vakuum. Hier liegt der Siedepunkt der Bestandteile um mehr als 100 C tiefer. Der Prozess der Vakuumdestillation funktioniert aber nach dem gleichen Prinzip wie derjenige der atmosphärischen Destillation. In der Schweiz gibt es zwei Erdölraffinerien: eine in Cressier NE (im Bild) und eine in Collombey VD. Destillation Beim Destillationsprozess unterscheidet man zwischen der atmosphärischen Destillation und der Vakuumdestillation. Bei der atmosphärischen Destillation wird das Rohöl auf höchstens 350 C erhitzt und als Gas in einen bis zu 50 Meter hohen Destillationsturm geleitet. Dieser ist in verschiedene Bereiche, die so genannten Fraktionen, mit unterschiedlichen Temperaturen eingeteilt. Das Gas durchströmt diese Fraktionen von unten nach oben und kühlt sich ab. Die einzelnen Bestandteile des Rohöls sieden bzw. kondensieren bei verschiedenen Temperaturen. Liegt die Temperatur in der jeweiligen Fraktion über dem Siedepunkt des Bestandteils, so bleibt dieser gasförmig und steigt in die nächsthöhere Frak - tion auf. Liegt die Temperatur in der Fraktion unter dem Siedepunkt des Bestandteils, so kondensiert dieser aus und wird als Flüssigkeit abgeführt. Im oberen Teil des Destillationsturms werden die leichten Komponenten mit einem tiefen Siedepunkt abgeführt (Benzin, Petrole), im unteren die schweren Bestandteile, wie etwa Diesel. Die schwersten Bestandteile des Erdöls verdampfen nicht. Sie Raffination Die aus der Destillation gewonnenen Produkte werden in der Raffination gereinigt und veredelt. Ziel der Raffination ist es, unerwünschte Verunreinigungen, zum Beispiel Schwefel, aus den Produkten zu entfernen oder die einzelnen Komponenten chemisch so umzubauen, dass sie den Marktbedürfnissen entsprechen. Der Markt verlangt vorwiegend Treibstoffe. Da die durch die Destillation gewon - nenen Mengen an Rohbenzin die Nachfrage nicht befriedigen, werden schwerere Bestandteile in Treibstoffe umgewandelt. So wird etwa Heizöl in Benzin umgewandelt. Ein weiterer Produktionsschritt ist die Veredelung der Treibstoffe, so dass sie den gesetzlichen Anforderungen sowie denjenigen moderner Verbrennungsmotoren entsprechen. BEGRIFFE Kontinentalschelf: Flacher, küstennaher Meeresboden mit einer Tiefe von bis zu 200 Metern unter dem Meeresspiegel. Ein Schelf gehört noch zur Festlandmasse und ist 70 bis 100 Kilometer breit. Geophone: Geophone sind Messgeräte, mit denen Bodenschwingungen in elektrische Signale umgewandelt werden. Sie werden zur Suche von Erdöl - feldern eingesetzt. Seismische Untersuchungen: Bei seismischen Untersuchungen wird die Erdkruste mittels künstlich erzeugter Erdbebenwellen erforscht und grafisch abgebildet. Raffinerie: Anlage zur Reinigung und Veredelung von Naturstoffen und technischen Produkten. Havarie: In der Seefahrt verwendeter Begriff für einen Schadensfall, etwa einen Brand, einen Zusammenstoss mit einem anderen Schiff oder das Auf - laufen auf ein Riff. REPETITIONSFRAGEN 1. Nennen Sie die wichtigsten Umschlaghäfen für Rohöl in Europa. Beschreiben Sie, wie die Erdölprodukte von dort aus in die Schweiz gelangen. 2. Beschreiben Sie in Ihren eigenen Worten, wie Erdöl in der Raffinerie ver - arbeitet wird. Nutzen Sie dazu die Angaben in diesem Heft und den folgenden Internetlink: www.aral-lubricants.com 3. Recherchieren Sie im Internet oder in Publikationen, wie viele Personen in der Schweiz in der Erdölverarbeitung, im Transport oder im Handel von Erdöl arbeiten und wie viel Umsatz und Gewinn in dieser Branche erwirtschaftet werden. Vergleichen Sie die Ergebnisse mit denjenigen im Finanzwesen, in der Pharmaindustrie und in der Landwirtschaft. 4. Der höhere Ölpreis lässt zunehmend auch die Förderung von Erdöl in der Tiefsee oder in arktischen Regionen rentabel erscheinen. Umweltverbände kritisieren diese Art der Förderung. Recherchieren Sie im Internet, welche Gründe für diese Förderung sprechen und welche dagegen. Zur Bearbeitung zu diesem Kapitel: E-Lesson Modul: Wie kommt das Erdöl in die Schweiz? www.jugend-wirtschaft.ch Erdöl Input 2/2010 Seite 15
Was beeinflusst den Erdölpreis? Wie entsteht der Benzinpreis, den wir an der Tankstelle zahlen? Der Preis, den der Endverbraucher bezahlt, wird von vielen Faktoren bestimmt. Massgeblichen Einfluss haben der Rohölpreis, die Raffineriekosten, die Transportkosten sowie die Steuern und Abgaben. Grundsätzlich bilden sich der Rohölpreis und die Raffinerie- und Transportpreise durch Angebot und Nachfrage. Auf die angebotene Menge an Rohöl haben aber einzelne Länder und die Organisation der Erdölexportierenden Länder (OPEC) einen erheblichen Einfluss. Auch die Steuern und Abgaben machen einen beträchtlichen Anteil an den Preisen aus, die der Endverbraucher zu zahlen hat. Diese werden von den Staaten festgelegt, durch die das Erdöl transportiert wird, in denen das Erdöl verarbeitet oder in denen die Erdölprodukte verkauft werden. Was kostet Rohöl? Der Rohölpreis muss zunächst einmal die Kosten für die Suche nach Erdöl und für die Förderung decken. Die erdölfördernden Unternehmen möchten aber auch einen Gewinn erwirtschaften. Wie hoch dieser Gewinn ist, entscheidet der Rohölmarkt. Hier bestimmen Angebot und Nachfrage den Preis. Auf der Angebotsseite wirkt sich vor allem die Fördermenge auf den Preis aus. Auf der Nachfrageseite spielen die Raffinerien eine wichtige Rolle. Sie schätzen ab, welche Menge an Erdölprodukten sie in der nächsten Zeit zu welchem Preis beim Endverbraucher absetzen können. Anhand dieser Annahmen errechnen sie ihre Nachfragemenge und den Preis, den sie maximal für ein Fass Rohöl bezahlen können. Ein Beispiel für den Marktmechanismus ist die Preissteigerung für Rohöl im Frühling. Im Juni und Juli, in der so genannten «Summer Driving Season», fahren die Nordamerikaner in den Sommerurlaub oder übers Wochenende ins Grüne. Die Nachfrage nach Benzin und damit auch nach Rohöl steigt. Bleibt die angebotene Menge Rohöl unverändert, so steigt der Preis. Ein anderes Beispiel für den Marktmechanismus sind Krisen in erdölfördernden Ländern. Oft lässt schon die Angst vor einer möglichen Verknappung des Angebots den Erdölpreis ansteigen. Der Rohölmarkt Die Preisbildung auf dem Rohölmarkt ist stark abhängig von der Markt - situation. Bis 1960 wurde der Markt durch die starke Stellung der grössten Erdölfirmen bestimmt. Dann wurde die OPEC gegründet. Ziel der OPEC war es, die Preise und später auch die Fördermenge zu steuern. Die zunehmende Produktion ausserhalb der OPEC hat seit den 70er Jahren dazu geführt, dass sich die Preisbildung auf dem Rohölmarkt heute weitgehend nach Angebot und Nachfrage richtet. Da zurzeit ein ausreichendes Angebot an Rohöl vorhanden ist, bildet sich der Rohölpreis im Wesentlichen nach dem Erlös, der auf dem Produktemarkt für Benzin, Diesel usw. erzielbar ist. Der Käu - fer an der Rohölbörse geht von der Produkteausbeute einer bestimmten Rohölqualität aus. Er schätzt ab, für wie viel er die verschiedenen Produkte zurzeit verkaufen kann. Danach zieht er die Raffinations- und Transportkosten, die vom Förder- bis zum Verarbeitungsland entstehen, ab. Ausserdem wird er noch eine Gewinnmarge für seine Arbeit und für das Risiko, das er bei diesem Handel eingeht, einberechnen. Am Ende erhält er einen Rohölpreis, von dem er annimmt, dass er ihn auf dem Produktemarkt wieder ausgleichen kann. Er wird versuchen, Rohöl zu maximal diesem Preis zu kaufen. Die wichtigsten Rohölmärkte sind New York, London und Singapur. Auf jedem dieser Märkte wird eine für die Region typische Rohölsorte als Referenzqualität gehandelt: West Texas Intermediate (WTI) in New York, Brent (Nordsee) in London und Dubai (Mittlerer Osten) in Singapur. Die Preise werden täglich und stündlich nach Angebot und Nachfrage ausgehandelt und veröffentlicht. Der Preis der zahlreichen übrigen Rohölsorten richtet sich nach den Referenzquali- Erdölhändler schielen auf die 80-Dollar-Marke Der Erdölpreis ist wieder im Gespräch. Nach dem spektakulären Preisschub vom letzten Jahr, als das schwarze Gold knapp 150$ je Fass kostete, kam der Sturz auf rund 32$. Mitte 2009 ist der Erdölpreis wieder auf 60$ je Fass gestiegen, und das trotz weiterhin schlechten Fundamentaldaten. In Wall-Street-Kreisen zerbrechen sich die Auguren schon seit längerem den Kopf über den Kursanstieg bei Rohöl, zumal die Nachfrage vor allem in den USA weiter sehr schlecht ist. Die Lager - bestände sind zwar in den letzten Wochen etwas gesunken, doch der Durst nach Erdöl ist in den USA trotzdem tiefer als gewöhnlich. Das hat unter anderem mit der schlechten Konjunktur und der steigenden Arbeitslosigkeit zu tun. Der Konsum von Grosswagen mit hohem Benzinverbrauch ist stark gefallen, und die Nachfrage nach Energie und Transportdiesel ist als Folge des schleppenden Wirtschaftswachstums ebenfalls schwach. Insofern stellt man sich in Analytikerkreisen zu Recht die Frage, warum der Preis von Rohöl an der New Yorker Nymex weiter am Steigen ist. NZZ, 26. Mai 2009 Erdöl Input 2/2010 Seite 16
Die OPEC Die ursprünglichen Mitglieder waren Iran, Irak, Kuwait, Saudi-Arabien und Venezuela. Später schlossen sich weitere Staaten an: Katar (1961), Libyen (1962), Vereinigte Arabische Emirate (1967), Algerien (1969), Nigeria (1971), Ecuador (1973), Angola (2007). Quelle: OPEC Die Akteure und deren Einfluss auf den Erdölmarkt haben sich im Laufe der Jahre stark verändert. Nach dem 2. Weltkrieg war der Markt durch die sieben grössten Erdölgesellschaften, die so genannten Seven Sisters (Exxon, Texaco, Socal, Mobil, Gulf, Shell, BP), bestimmt. Diese setzten als Nachfragekartell die Preise auf dem Erdölmarkt fest. Nach dem Zweiten Weltkrieg entstanden zahlreiche unabhängige Gesellschaften. Dies führte zu einem Überangebot an Öl und zu fallenden Rohölpreisen. 1960 gründeten Venezuela, Saudi-Arabien, Iran, Irak und Kuwait die Organization of Petroleum Exporting Countries OPEC. Ihr Ziel war es, die Marktpolitik der einzelnen Mitglieder zu vereinheitlichen und damit die Preise auf dem Erdölmarkt zu stabilisieren, damit den Förderländern ein gleich bleibendes Einkommen gesichert war. Nach dem Beitritt von Katar, Libyen, Indonesien, den Vereinigten Arabischen Emiraten, Algerien, Nigeria, Ecuador und Gabun verfügten die OPEC-Länder Ende der 1970er Jahre über einen Marktanteil von mehr als 80 Prozent des gehandelten Rohöls. Der Markt wurde nun durch ein Angebotskartell bestimmt. Diese neue Macht wurde erstmals 1973 ausgespielt, als die OPEC die Fördermenge um rund 5 Prozent drosselte, um den Ölpreis zu erhöhen und gegen die Politik einiger erdölimportierender Staaten im Jom-Kippur Krieg zu protestieren. Der Erdölpreis stieg innerhalb eines Jahres von rund 3 Dollar pro Fass auf über 12 Dollar pro Fass und löste eine weltweite Rezession aus. Die in den 70er Jahren durchgeführten Verstaatlichungsmassnahmen führten dazu, dass der Einfluss der grossen Erdölfirmen weiter schwand. Die Erhöhung der Erdölpreise löste aber auch die Erschliessung neuer, kostenintensiverer Produk - tionsgebiete ausserhalb der OPEC-Länder aus (Alaska, Mexiko, Nordsee u.a.), was den Anteil der OPEC-Länder an der weltweiten Produktion und damit deren Einfluss schrumpfen liess. Gleichzeitig wurde Erdöl in vielen Ländern durch günstigere Energieträger wie etwa Erdgas ersetzt. Die Verbraucher fingen an, Energie sparsamer einzusetzen. Da ein Grossteil der nachgewiesenen Erdölreserven in den OPEC-Ländern liegt, könnte der Einfluss der OPEC beim steigenden Energiebedarf der nächsten Jahrzehnte jedoch wieder zunehmen. täten, wobei Qualitätsunterschiede und unterschiedliche Transportkosten in Form von Zu- und Abschlägen berücksichtigt werden. Vertragsarten Es gibt zwei Arten von Geschäften mit Rohöl und Endprodukten, und zwar die Spotgeschäfte und die Termingeschäfte. Bei Spotgeschäften liegen zwischen Vertragsabschluss und der Lieferung bzw. der Bezahlung nur we - nige Tage. Diese Geschäfte dienen dazu, einen kurzfristigen Überschuss oder Mangel bei einzelnen Produkten oder bei Rohöl auszugleichen. Spotmärkte sind regionale Märkte, da der kurzfristige Ausgleich lokaler Versorgungslücken keine langen Transportzeiten erlaubt. Wenn etwa kurzfristig Überkapazitäten in den Raffinerien in Rotterdam bestehen, so werden die Produkte auf dem Rotterdamer Spotmarkt verkauft. Für die Versorgung der Schweiz sind nebst dem Rotterdamer Spotmarkt auch die Märkte von Genua und Südfrankreich von Bedeutung. Da die Preise am Spotmarkt unmittelbar vom täglichen Angebot und der täglichen Nachfrage abhängen, schwanken die Preise relativ stark. Um sich gegen allzu grosse Preisschwankungen in der Zukunft abzusichern, werden Terminkontrakte abgeschlossen. Bei diesen liegen der Vertragsabschluss und die Vertragserfüllung zeitlich weiter auseinander. Bei einem Terminkontrakt geht es darum, eine festgelegte Menge (z.b. 1000 Tonnen) einer bestimmten Ware in einer bestimmten Qualität (z.b. Brent) zu einem bestimmten Preis an einem bestimmten Termin zu kaufen oder zu verkaufen. Die Idee des Terminhandels ist ein gewisser Grad an Erdöl Input 2/2010 Seite 17
Absicherung für Verkäufer und Käufer. Der Verkäufer hat die Sicherheit, seine Waren zu einem bestimmten Preis verkaufen zu können. Der Käufer hingegen sichert sich gegen steigende Preise ab. Ölpreis und Wechselkurs Im weltweiten Erdölhandel wird vornehmlich mit Dollars bezahlt, vereinzelt auch mit Euro. Der Dollarkurs hat also einen starken Einfluss auf die Kosten für Rohöl. Steigt der Dollarkurs an, so wird ein Fass Rohöl in Schweizer Franken gerechnet teurer. Was kostet der Transport von Rohöl? Auch die Transportkosten von Rohöl werden durch Angebot und Nachfrage gebildet. Hier sind vor allem die vorhandenen Transportkapazitäten entscheidend. Diese können nicht kurzfristig an veränderte Anforderungen angepasst werden. Der Bau von neuen Tankern oder Pipelines dauert Jahre, aber auch der Abbau von Überkapazitäten braucht Zeit. Wenn z.b. die Förderstaaten die Fördermenge stark reduzieren, gibt es zu viele Transportkapazitäten. Um Ladung für ihre Tanker zu erhalten, werden die Reeder bereit sein, die Transportkapazitäten auch zu günstigeren Preisen anzubieten. Die Transportkosten werden aber auch durch die Transportart und die Entfernung bestimmt. Was kostet die Verarbeitung von Öl? Ähnlich wie bei den Transportkapazitäten können die Kapazitäten von Raffinerien nicht kurzfristig stark erhöht werden. Auch hier bestimmen Angebot und Nachfrage die Preise. Nach der verheerenden Hurrikan-Saison 2005 in Amerika waren die Raf - fineriekapazitäten im Golf von Me - xico stark reduziert. Etwa 50 Prozent der amerikanischen Raffinerien liegen im Golf von Mexiko. Der Ausfall durch die Wirbelstürme führte zu einer Verknappung von Benzin, sodass der Preis für eine Gallone erstmals die 3-Dollar-Marke überschritt. Was kostet der Transport in die Schweiz? Ein Grossteil der Schweizer Erdölimporte gelangt über die Rheinschifffahrt nach Basel und wird dann in der Schweiz weiterverteilt. Der Transport auf dem Rhein hängt stark von den vorherrschenden Wasserständen ab. Bei sehr tiefem Wasserstand können die Schiffe weniger Fracht laden, was höhere Kosten zur Folge hat. Bei sehr hohem oder extrem niedrigem Wasserstand kommt die Rheinschifffahrt ganz zum Erliegen. Aus dem Produktepreis in Rotterdam, dem Wechselkurs und den Transportkosten auf dem Rhein resultiert der Import-Einstandspreis «CIF Basel». Das Kürzel «CIF» steht dabei für «cost, insurance, freight» (Kosten, Versicherung, Fracht). Wie viel Geld bekommt der Staat? Bei vielen Erdölprodukten machen die Steuern, Lenkungsabgaben und Gebühren einen erheblichen Anteil der Endkosten aus. Diese sind je nach Endprodukt unterschiedlich. Auf die meisten Produkte werden Mineralölsteuern, Importabgaben und Mehrwertsteuern erhoben. Die Import - abgabe macht den geringsten Anteil aus. Sie beträgt derzeit rund 3 Franken pro 1000 Liter Brenn- und Treibstoffe. Sie dient vor allem dazu, die Kosten für die gesetzlich vor - geschriebene Pflichtlagerung zu decken. Langfristiger Verlauf der Rohölpreise Ölboom in Pennsylvania USD pro Barrel 110 Beginn russischer Ölexporte Beginn Produktion Sumatra Entdeckung Spindletop, Texas Wachstum der venezolanischen Produktion Entdeckung East Texas Field Angst vor Knappheit in den USA Verlust der iranischen Vorräte Wiederaufbau nach dem Krieg Suez-Krise Iranische Revolution Yom-Kippur- Krieg Einführung netback pricing Irakische Invasion in Kuwait US-Invasion im Irak Finanzkrise in Asien 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1860 69 1870 79 1880 89 1890 99 1900 09 1910 19 1920 29 1930 39 1940 49 1950 59 1960 69 1970 79 1980 89 1990 99 2000 08 Realer Preis auf Basis 2008 in USD Nominalpreis in USD 1861 1944 US-Durchschnitt 1845 1983 Arabian Light 1984 2007 Brent Der Erdölpreis wird von Angebot und Nachfrage sowie von externen Ereignissen, die Auswirkungen auf den Markt haben, beeinflusst. Quelle: BP Weltenergiestatistik 2009 Erdöl Input 2/2010 Seite 18
Preisaufbau für 1 Liter Benzin Benzin bleifrei 95: Beispiel für den Preisaufbau Rotterdam fob 693.00 USD/t Wechselkurs 1.0849 CHF/USD Rotterdam fob 751.84 CHF/t Rheinfracht 18.50 CHF/t cif Basel 770.336 CHF/t Dichte Benzin bleifrei 95 0.755 t/1000 l Auf Treibstoffen erhebt der Bund Mineralölsteuern. Einstandspreis cif Basel 0.5816 CHF/l Mineralölsteuer 0.4393 CHF/l Mineralölsteuerzuschlag 0.3054 CHF/l Pflichtlagerabgabe 0.0033 CHF/l Klimarappen 0.015 CHF/l MwSt. (7,6%) 0.1165 CHF/l Handelsspanne Schweiz 0.1889 CHF/l Tankstellenpreis (Stadt Zürich) 1.65 CHF/l Stand: Juni 2009 Wie auf jede Ware oder Dienstleistung wird auch auf Erdölprodukte eine Mehrwertsteuer erhoben. Diese beträgt zurzeit 7,6 Prozent. Die Mehrwertsteuer ist eine Verbrauchssteuer. Der Konsument soll über diese Steuer seinen Beitrag an die finanziellen Mittel leisten, die der Bund für die Erfüllung seiner Aufgaben benötigt. Bei den meisten Treibstoffen macht die Mineralölsteuer den grössten Anteil aus. Diese Steuer besteht aus der eigentlichen Mineralölsteuer und dem Mineralölsteuerzuschlag. Die Hälfte der Mineralölsteuer und der gesamte Mineralölsteuerzuschlag sind für Aufgaben im Zusammenhang mit dem Strassenverkehr zweckgebunden. Der Rest des Reinertrags fliesst in den Bundeshaushalt. Die Einnahmen durch die Mineralölsteuer lagen im Jahr 2008 bei 5,22 Mia. Franken. Das entspricht 8 Prozent der Bundeseinnahmen. Auf Brennstoffe wird wesentlich weniger Mineralölsteuer erhoben. Während etwa auf Benzin pro Liter 74,47 Rappen Mineralölsteuer auf - geschlagen werden, beträgt die Besteuerung bei Heizöl extra-leicht nur 0,3 Rappen. Kerosin wird im internationalen Flugverkehr nicht besteuert. BEGRIFFE Kartell: Bei einem Kartell stimmen mehrere unabhängige Unter - nehmen ihre wirtschaftlichen Aktivitäten ab, um den freien Wettbewerb auf dem Markt zu verhindern oder zu beschränken. Meistens handelt es sich dabei um Preisabsprachen oder die Aufteilung von Marktanteilen. In den meisten Ländern sind Kartelle aus Wettbewerbsgründen verboten. OPEC: Abkürzung für Organization of the Petroleum Exporting Countries (Organisation erdölexportierender Länder). Die OPEC wurde 1960 gegründet und verfolgt das Ziel einer gemeinsamen Ölpolitik der Mitglieder, um sich vor einem Preisverfall zu schützen. CIF, FOB: Abkürzung für internationale Handelsklauseln. Die Handelsklausel gibt an, welche Transport- und Versicherungskosten der Käufer und welche der Verkäufer zu tragen hat und wer im Falle eines Verlusts der Waren das finanzielle Risiko trägt. CIF steht dabei für «Cost, Insurance, Freight». Der Verkäufer kommt für die Kosten der Lieferung, der Versicherung und der Fracht auf. Das Risiko geht am Einschiffungshafen an den Käufer über. Bei der FOB-Klausel (Free on Board) kommt der Verkäufer für die Kosten der Lieferung bis zum Schiff auf. Ab dort trägt der Käufer die Kosten und das Risiko. REPETITIONSFRAGEN 1. Erklären Sie den Namen, die Ziele und Aufgaben der Organisation «OPEC». 2. Wofür verwendet der Bund die Mineralölsteuer und den Mineralölsteuerzuschlag? Recherchieren Sie im Internet. 3. Die Meinungen zur Mineralölsteuer und zum Mineralölsteuerzuschlag gehen auseinander: Die Einen behaupten, die Einnahmen würden nicht genügen, um die Kosten, die der Verkehr verursacht, zu decken (Infrastruktur, Lärm, Luft). Die Anderen dagegen behaupten, der Bund saniere mit den Geldern seinen Haushalt. Listen Sie je drei Argumente für die beiden Positionen auf. 4. Auf Flugtreibstoff im internationalen Flugverkehr wird zurzeit keine Steuer erhoben. Erklären Sie, warum das so ist und welche Initiativen es gibt, die das ändern möchten. Zur Bearbeitung zu diesem Kapitel: E-Lesson Modul: Was kostet Erdöl? www.jugend-wirtschaft.ch Erdöl Input 2/2010 Seite 19
Erdölnutzung und Umweltbelastung Erdöl ist noch immer der wichtigste Energieträger unserer Zeit. Die Förderung, der Transport, die Verarbeitung und insbesondere der Verbrauch von Erdöl belasten aber die Umwelt und haben gravierende Folgen für Mensch und Natur. Die Häufung von Wirbelstürmen, extremer Trockenheit und Überschwemmungen haben die Diskussion um Treibhauseffekt und Klimaveränderung in den letzten Jahren verstärkt in die Öffentlichkeit gerückt. Rund 40 Prozent der klimarelevanten CO 2 - Emissionen stammen aus der Nutzung von Erdöl, die übrigen 60 Prozent von Kohle und Gas. Bei der Verbrennung von Erdöl werden aber nicht nur das klimarelevante Kohlendioxid, sondern auch gesundheitsschädigende Luftschadstoffe freigesetzt. Die Luftqualität in der Schweiz Die Luftqualität in der Schweiz hat sich in den letzten Jahrzehnten verbessert, unter anderem durch die Einführung des Auto-Katalysators. Bei gewissen Schadstoffen konnte die Belastung durch eine verbesserte Qualität der Brenn- und Treibstoffe deutlich verringert werden. So ist an den Tankstellen nur noch bleifreies Benzin erhältlich und auch der Schwefel wird heute in der Raffinerie Umweltschutz in der Bundesverfassung Eine Wissenschaftlerin misst Porenöffnungen von Blättern für eine Studie zur Auswirkung der erhöhten CO 2 -Konzentration in der Luft. fast vollständig aus den Treibstoffen entfernt. Über eine Verbesserung der Motorentechnologie konnte und kann auch in Zukunft eine weitere Reduktion der Luftschadstoffe erreicht 1971 wurde der Schutz der Umwelt in der Bundesverfassung verankert. Art. 74 der Bundesverfassung lautet: 1 Der Bund erlässt Vorschriften über den Schutz des Menschen und seiner natür - lichen Umwelt vor schädlichen und lästigen Einwirkungen. 2 Er sorgt dafür, dass solche Einwirkungen vermieden werden. Die Kosten der Vermeidung und Beseitigung tragen die Verursacher. 3 Für den Vollzug der Vorschriften sind die Kantone zuständig, soweit das Gesetz ihn nicht dem Bund vorbehält. Auf dieser verfassungsrechtlichen Grundlage sind das Umweltschutzgesetz und die darauf aufbauenden Verordnungen, wie z.b. die Luftreinhalteverordnung (LRV) und die Lärmschutzverordnung (LSV), entstanden. Die Luftreinhalteverordnung trat 1986 in Kraft und wurde seither mehrfach revidiert und ergänzt. werden. Zurzeit konzentriert sich die Automobil- und Brennerindustrie vor allem auf eine weitere Reduktion der Stickoxide und des Feinstaubs. Dies kann einerseits durch innermotorische Massnahmen (verbesserte Steuerung der Verbrennung) oder durch die nachträgliche Entfernung der Schadstoffe aus den Abgasen (Katalysatoren und Partikelfilter) erreicht werden. Trotzdem haben wir die Ziele der Luftreinhaltung, wie sie in der Luftreinhalteverordnung definiert sind, nicht erreicht. Insbesondere beim Ver kehr führte die starke Zunahme der Fahrleistung dazu, dass die lufthygienischen Gewinne aufgrund verbesserter Motoren durch den stark gestiegenen Verbrauch an Treibstoffen wieder verloren gegangen sind. Problematische Luftschadstoffe sind heute insbesondere Feinstaub (PM 10), Stickoxide (NOX), Kohlen - mo noxid (CO) und Ozon (O3) bzw. Erdöl Input 2/2010 Seite 20
Quellen und Wirkungen von Luftschadstoffen Schadstoff Feinstaub (PM 10) Quelle Verkehr Land- und Forstwirtschaft Industrie und Gewerbe Wirkung Lungengängiger Staub, der zu Atemwegs-, Herz-Kreislaufserkrankungen und zu einer Zunahme des Krebsrisikos führt. Belastet durch die im Staub enthaltenen Schwermetalle und organischen Schadstoffe den Boden, die Pflanzen und über die Nahrungskette auch den Menschen Ozon (O 3 ) bodennah Sekundärschadstoff Hauptquellen der Vorläuferschadstoffe: Verkehr Industrie und Gewerbe Führt zu Reizungen der Atemwege, zu Husten, Brustschmerzen, Atemnot, Augenbrennen, Kopfweh, Müdigkeit, verminderter Leistungsfähigkeit, Einschränkung der Lungenfunktion, Reizung der Bronchien; schädigt die Vegetation und wirkt als Treibhausgas Stickoxide (NO x ) (vor allem Stickstoffdioxid NO 2 und Stickstoffmonoxid NO) Strassenverkehr industrielle Feuerungs- und Kehrichtsverbrennungsanlagen Heizungen Schädigt die Atemwege, begünstigt chronische Bronchitis, führt zu Störungen der Lungenfunktion, beeinträchtigt Pflanzen und Ökosysteme und trägt zur Bildung von Ozon und saurem Regen bei. Schwefeldioxid (SO 2 ) Industrie- und Hausfeuerungsanlagen Führt zu Erkrankungen der Atemwege, begünstigt chronische Bronchitis und schädigt Pflanzen und Ökosysteme. Es ist eine wichtige Vorläufersubstanz für die Bildung von saurem Regen und sekundären Aerosolen (sehr feine Stäube). Kohlenwasserstoffe (auch: flüchtige organische Verbindungen VOC) Benzol Industrie und Gewerbe Strassenverkehr Lagerung und Umschlag (Tankstellen) VOC sind wichtige Vorläufersubstanzen für die Bildung von Ozon (zusammen mit Stickoxiden). Benzol ist in hohen Konzentrationen krebserregend und hat Auswirkungen auf Augen, Atemwege und das zentrale Nervensystem. Kohlenmonoxid (CO) Verkehr Heizungen Verbindet sich mit dem Hämoglobin und gefährdet die Sauer - stoffversorgung der Organe, vermindert die körperliche Leistungs - fähigkeit und erhöht die Gefährdung bei Herz- und Kreislaufkrank - heiten. die Vorläufersubstanzen von Ozon (VOC). Erdöl und das Klimaproblem Nebst Luftschadstoffen wird bei allen Verbrennungsprozessen auch Kohlendioxid (CO 2 ) freigesetzt. CO 2 ist in den üblicherweise vorkommenden Immissionskonzentrationen nicht schädlich für den Menschen. Es ist aber hauptverantwortlich für den so genannten Treibhauseffekt. Ausser Kohlendioxid gibt es noch weitere Treibhausgase, wie Methan, Lachgas und FCKW. Grundsätzlich sind Treibhausgase natürliche Bestandteile unserer Atmosphäre. Sie sorgen dafür, dass die von der Erdoberfläche zurück ge - strahlte Sonnenenergie nicht vollständig ins All entweicht. Dank diesem natürlichen Treibhauseffekt ist auf der Erde überhaupt Leben möglich. Ohne Treibhauseffekt läge die mittlere Temperatur nämlich bei nur etwa Das Kyoto-Protokoll -18 C. Treibhausgase in der Atmos - phäre begrenzen also ähnlich wie das Glasdach eines Treibhauses die vollständige Abstrahlung der Wärmestrahlung in den Weltraum. Menschliche Aktivitäten allerdings, vor allem die Verbrennung fossiler Brennstoffe (Öl, Gas, Kohle) und die Abholzung von Tropenwäldern, liessen die Konzentration der Treibhausgase in der Atmosphäre in den letzten Jahrzehnten immer rascher ansteigen. Heute misst man über 30 Prozent mehr CO 2 als zu Beginn des Industriezeitalters. Als Folge davon findet eine zusätzliche Erwärmung der Erdoberfläche und der unteren Atmosphäre statt und es kommt zu einer Störung des natürlichen Gleichgewichts. Bereits ein Anstieg der glo- Die Klimaveränderung ist ein globales Problem, das nicht alleine auf nationaler Ebene gelöst werden kann. Eine koordinierte Vorgehensweise ist deshalb von grosser Bedeutung. Die Verabschiedung der Klimakonven tion 1992 stellt diesbezüglich einen Meilenstein dar. Die Industrieländer verpflichten sich darin, Massnahmen zur Emissionsreduktion zu ergreifen sowie die Entwicklungsländer bei der Anpassung an den Klimawandel zu unterstützen. 1997 wurde die internationale Klimapolitik mit der Verabschiedung des Kyoto- Protokolls weiter konkretisiert. Das internationale Übereinkommen hat zum Ziel, die Treibhausgasemissionen der Industrieländer bis 2012 um durchschnittlich 5,2 Prozent unter den Stand von 1990 zu senken. Erdöl Input 2/2010 Seite 21