Fossile Energie (Gas, Öl, Kohle)

Fossile Energie Öl, Gas und Kohle

Fossile Energie wird aus fossilen Brennstoffen gewonnen, die wie Braunkohle, Steinkohle, Torf, Erdgas und Erdöl in geologischer Vorzeit aus Abbaubauproukten von toten Pflanzen und Tieren entstanden sind.

Diese fossilen Energieträger basieren auf dem Kohlenstoffkreislauf und ermöglichen damit (Sonnen)energie vergangener Zeiten zu speichern und heute zu verwerten. Nach internationalen Schätzungen werden 2030 etwa 90% des weltweiten Energiebedarfs aus fossilen Quellen gedeckt werden (im Jahr 2005 waren es 81%).

Biomasse wird hingegen aus Holz und weiteren neuzeitlichen organischen Abfällen und Überresten gewonnen. Die technische Erschließung von fossilen Brennstoffen im 18. und 19. Jahrhundert schuf die Voraussetzungen für die Industrielle Revolution.

Die aufgeführten fossilen Brennstoffe basieren auf organischen Kohlenstoff-Verbindungen. Bei der Verbrennung mit Sauerstoff wird daher Energie in Form von Wärme und Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Je nach Zusammensetzung und Reinheit des fossilen Brennstoffes resultieren auch andere chemische Verbindungen wie Stickstoffoxide und Ruß sowie unterschiedlich feine Stäube.

Vorräte

Die mit derzeitigen Methoden wirtschaftlich abbaubaren Vorräte an fossilen Energieträgern reichen bei gleichbleibendem Energieverbrauch (statische Reichweite) für Kohle noch 150 Jahre, Gas 60 Jahre und Öl noch etwa 40.

Dabei sind umfangreiche Vorkommen (Ölsande) und neuartige fossile Energieträger Methanhydrat nicht einbezogen. Beim Erdöl war die statische Reichweite 1919 nur noch etwa 20 Jahre und ist seither auf immer etwa 35-40 Jahre gestiegen, da neue Verkommen und verbesserte Abbaumaßnahmen hinzukamen.

In den nächsten Jahrzehnten werden verschiedene Fördermaxima (vgl. Ölfördermaximum) erwartet. Die weltweiten Förderraten werden dann eher ab- als zunehmen. Die Versorgungslücke muss entsprechend gedeckt werden, durch geringeren Verbrauch und Alternativen, etwa Erneuerbare Energien.

Erdöl und Erdgas

Abgestorbene Kleinlebewesen wurden auf dem Meeresgrund in einer Schlammschicht luftdicht eingeschlossen und von anderen Erdschichten überlagert, so dass im Laufe der Zeit (von etwa 500 Millionen Jahren) eine isolierte Schicht entstand.

Bakterien, die ohne Sauerstoff überleben können (anaerobe Bakterien), zerlegten die organischen Bestandteile in einfachere Verbindungen. Unter Druck und Wärme entstand daraus schließlich ein Gemisch verschiedener Kohlenwasserstoffverbindungen.

Das eventuell noch vorhandene Meerwasser verdunstet oder wird vom Sediment aufgenommen, während weitere Schichten abgelagert werden. Da die Kohlenwasserstoffe leichter sind als aufgelagerte Erd- und Gesteinsschichten, steigen sie darin hoch und sammeln sich unter undurchlässigen Erdschichten, wobei die gasförmigen Kohlenwasserstoffe in der Regel als Erdgas über dem flüssigen Erdöl eingeschlossen sind.

Kohle und Torf

Kohle entstand aus pflanzlichen Überresten (vor allem von Farnen und Bäumen), die unter Luftabschluss – zum Beispiel am Grund von Sümpfen und Mooren – nicht verwesen konnten und später großem Druck und Wärme ausgesetzt waren. Wasser und andere „Verunreinigungen“ haben sich dabei mit der Zeit verflüchtigt, wodurch Torf oder Kohle in unterschiedlicher Zusammensetzung, Reinheit und Dichte entsteht.

Als hochwertigste Kohle gilt die Steinkohle, da diese sehr dicht und rein ist, das heißt, hauptsächlich aus Kohlenstoff besteht. Der Brennwert der Steinkohle ist entsprechend groß. Weniger hochwertig ist die Braunkohle, die weniger verdichtet ist und größere Schwefel-Anteile enthält; ihr Brennwert ist deutlich geringer.

Faktoren der Verfügbarkeit fossiler Energiereserven

– Größe der Energiereserve
– Effektivität bei der Nutzbarkeit der Energie
– Umfang des Verbrauchs
– Ausweichen auf regenerative Ressourcen

Der Gegenbegriff zu fossiler Energie ist Erneuerbare Energie, sich laufend erneuernden energetischen Prozessen entnommen wird. Hierzu gehören die Nutzung der Windkraft , der Sonneneinstrahlung (Sonnenkollektoren und Solarzellen), der Gewässerströmungen oder die Nutzung von Biomasse.Gezeiten und Erdwärme werden ebenfalls unter der Rubrik geführt.

Vor und Nachteile fossiler Brennstoffe

Fossile Brennstoffe haben eine hohe Energiedichte und sind leicht zu transportieren und zu lagern. Durch Weiterverarbeitung in der Petrochemie ergeben sich viele unterschiedliche Sorten und Varietäten. Insbesondere flüssige und gasförmige Brennstoffe eignen sich ideal als Treibstoffe für Motoren, Fahrzeuge und Schiffe. Nahezu alle weltweiten Transporte werden so bewerkstelligt.

Die Verbrennung fossiler Brennstoffe trägt wie die menschliche Atmung zum antropogenen Anteil (2%) am sogenannten Treibhauseffekt bei und hat damit, neben natürlichen Schwankungen, auch Auswirkungen auf das Klima und die Vegetation. Der früherere höhere Anteil von Schwefel- und Staubemmissionen war dabei eher abkühlend (Globale Verdunkelung), aber umweltschädlicher und ist mittlerweile durch Umwelttechnik weitgehend reduziert worden.