Ölpest im Golf von Mexiko Welche Technik bringt die Helfer weiter?

Nach der Explosion und dem Untergang der Bohrinsel „Deepwater Horizon“ sprudelt das Öl weiter aus dem Bohrloch. Um den Ölfluss zu stoppen und die Verschmutzung oder zu reduzieren, bieten sich nach Einschätzung von Bohrtechnikexperten zwei Lösungen an.

Die erste Lösung klingt simpel, wurde bisher aber so gut wie noch nie – und schon gar nicht in Wassertiefen von rund 1500 Meter – eingesetzt. Über das Bohrloch wird ein großer Trichter gestülpt, der aber nicht wie ein Stöpsel in einer Badewanne das Öl am Austreten aus dem Bohrloch hindert und den Ölfluss stoppt. Vielmehr will man mit dem Trichter das nach oben aufsteigende Öl einfangen. Durch ein Rohr, das am oberen Ende des Trichters befestigt ist und bis zur Meeresoberfläche reicht, würde das Öl in den Bauch eines Tankers geleitet. Wie lange es dauert, einen solchen Trichter zu bauen, ist noch nicht abzuschätzen. Auch weiß man nicht, ob es gelingen kann, ihn in solch großen Wassertiefe so genau zu plazieren, dass das Vorhaben gelingt.

Welche Technik bringt die Katastrophenhelfer weiter?

Mehr Sicherheit hat man beim zweiten Verfahren, der Entlastungsbohrung. Dazu müssen eine schwimmfähige Bohrinsel (Halbtaucher) oder ein Bohrschiff an den Unglücksort transportiert werden. Von dort aus wird eine Bohrung unmittelbar neben das unkontrolliert sprudelnde Bohrloch niedergebracht. Der Transport und das Bohren wird eher Wochen als Tage dauern. Man will nicht in erster Linie das in der Lagerstätte unter hohem Druck stehende Öl-Gas-Gemisch absaugen, so dass weniger Öl aus dem havarierten Loch quellen kann. Mit der Entlastungsbohrung, einer Technik, die bereits erfolgreich in den dreißiger Jahren eingesetzt wurde, will man vielmehr eine Art Dichtbrei in die öl- und gasführenden Gesteinformation pressen. Er soll das Öl daran hindern, weiter in das verrohrte Bohrloch – und so in Richtung Meeresgrund zu fließen, von wo es dann an die Meeresoberfläche aufsteigt.

Welche Technik bringt die Katastrophenhelfer weiter? Das hängt vor allem vom Zustand der Unglückstelle ab. Und dazu wiederum liegen keine gesicherten Informationen vor. Auch weiß man nichts über die Ursache oder die Ursachenverkettung. Gerätselt wird auch darüber, welche Arbeiten zum Zeitpunkt des Unfalls abliefen. Es heißt, es habe sich um normalen Bohrbetrieb im Zuge einer Erkundungsbohrung gehandelt. Möglich ist auch, dass man den Erkundungsbetrieb auf Förderbetrieb umstellte, oder dass man gerade das in die Öllagerstätte reichende Rohr einbetonierte.

Spülflüssigkeit strömt in Richtung Plattform

Wenn in den Stunden vor der Katastrophe gebohrt wurde, steckte in der flexiblen Steigleitung, die vom Halbtaucher bis zum Meeresboden reicht, das eigentliche Bohrgestänge, passierte hier das bei allen Bohrungen obligatorische Sicherungsventil (Blow-out-Preventer, BOP) und ragte weiter hinab in das verrohrte Bohrloch. Dabei schlackert das Bohrgestänge jedoch nicht in der Steigleitung und in der Bohrlochverrohrung. Zwischen Bohrgestänge und äußerer Rohrwand strömt vielmehr die Spülflüssigkeit in Richtung Plattform, mit der das vom Bohrmeißel abgetragene, zerkleinerte Gestein abtransportiert wird. Doch das ist nur eine von zwei Aufgaben, die von der Spülflüssigkeit übernommen werden muss. Denn sie ist auch eine Dichtung. Sie muss durch ihr Eigengewicht dafür sorgen, dass Öl oder Gas, das ungewollt am unteren Ende in das aufsteigende Bohrloch (Stahlrohr) eindringt, zurückgehalten wird. Dazu können die auf der Plattform den Bohrbetrieb kontrollierenden Spülungsingenieure schweres Material (Baryt oder Schwerspat) der Spülflüssigkeit zugegeben und so einen Gegendruck aufbauen. Sind sie dabei nachlässig oder zu langsam, strömt das Öl bis zur Plattform, was noch keine Katastrophe bedeutet. Denn damit muss man rechnen, dafür sind entsprechende Sicherungsmechanismen vorgesehen.

Das gleiche gilt für den am Meeresboden sitzenden Blow-out-Preventer. Dieses haushohe Sicherheitsventil sollte, wenn es zuverlässig funktioniert, mit allen nur denkbaren Störungen fertig werden. So wird diese Sicherungseinheit zwar über Kabel entlang der Steigleitung mit Strom und Steuersignalen versorgt, kann aber auch nach einer Störung autark arbeiten. Dazu steht vorgespannte Hydraulikflüssigkeit in Tanks bereit. Die Sicherungseinheit besteht nicht nur aus einem, sondern aus mehreren Ventilen und ist auf alle denkbaren Szenarien vorbereitet. So schließt der BOP ab, wenn keine Bohrgestänge im Rohr steckt. Auch kann er den Raum zwischen Bohrgestänge und Führungsrohr abdichten. Und er kann das Förderrohr „abschneiden“ und so das Bohrloch abdichten.

Das dispergierte Öl haftet schlechter an Küsten und Stränden

Dispergatoren sind chemische Substanzen, die das Öl – sozusagen – in kleinere Tröpfchen aufbrechen. Sie können mit Flugzeugen großflächig auf der verschmutzten Wasseroberfläche aufgetragen werden. Das Erdöl sinkt in tiefere Wasserschichten ab, es verteilt sich durch die Strömung besser und wird meist schneller abgebaut. Chemische Dispergatoren bewirken vor allem einen Schutz der Tiere an der Oberfläche vor einer Verölung (zum Beispiel von Seevögeln). Das dispergierte Öl haftet insgesamt auch schlechter an Küsten und Stränden. Zudem ist das Öl leichter biologisch abbaubar. So weit die Theorie: Die Bundesanstalt für Gewässerkunde in Koblenz hat in mehreren Studien festgestellt, dass sich Öl meist nur recht schlecht dispergieren lässt. Eingeschränkt wird der Nutzen chemischer Substanzen besonders durch die Viskosität, Alterung und Menge des Öls sowie die hydrographischen, biologischen und physikalisch-chemischen Verhältnisse im betroffenen Meeresgebiet und die dort herrschende Witterung. Darum rät das Bundesamt von einem Dispergatoren-Einsatz eher ab, der zugleich das Meer noch zusätzlich belastet. Sinnvoll erscheinen Dispergatoren nur zur Bekämpfung kleinerer Ölmengen bei mittleren Wind- und Seegangverhältnissen (wie sie im Golf von Mexiko nicht herrschen), und wenn sie frühzeitig und in hoher Dosierung versprüht werden. Dann allerdings ist auch die Bekämpfung mit mechanischen Mitteln besonders erfolgreich.

Die Kohlenwasserstoffe des Erdöls werden durch Bakterien biologisch abgebaut. Um das zu befördern, kann man entweder Nährstoffe zusetzen oder besonders effektive (gezüchtete beziehungsweise gentechnisch veränderte Bakterien) ins Wasser impfen. Nach dem Unglück der „Exxon Valdez“ vor der Küste Alaskas wurden erstmals in großem Umfang Phosphate und Nitrate mittels Düngerpräparaten dem verschmutzten Wasser zugesetzt, in der Hoffnung, die Geschwindigkeit des Ölabbaus durch Bakterien zu erhöhen. Die Erwartungen aber erfüllten sich nur bedingt. Im Golf von Mexiko wird die „Bioremediation“ nicht eingesetzt.

Bindemittel müssen als gefährlicher Abfall entsorgt werden

Auch Ölbindemittel (in Form von Chemikalien, Granulaten, Matten oder Kissen) können bei Ölverschmutzungen von Nutzen sein. Sie saugen das Öl auf und werden danach wieder eingesammelt. In den ersten Tagen nach dem Bohrinsel-Brand wurden zunächst chemische Binder aus Flugzeugen abgeworfen, um den Ölteppich auf seinem Weg zu den Küsten aufzuhalten. Inzwischen aber ist die Fläche insgesamt zu groß, der Einsatz ist damit nur noch bedingt sinnvoll. Zudem haben Bindemittel den Nachteil, dass sie, voll Öl gesogen, selbst wieder als gefährlicher Abfall entsorgt werden müssen.

Mit Sperren und Auslegern lässt sich die Ausbreitung eines dünnen Ölteppichs aufhalten, zudem kann er zusammengeschoben und nach und nach abgepumpt oder von einem Auffangschiff aufgenommen werden. Die deutsche Marine besitzt unter anderem das Schiff „Bottsand“, das in seiner Mittelachse tatsächlich aufgeklappt werden kann. Ermöglicht wird dies durch eine Gelenkkonstruktion am Heck. Die beiden Rumpfhälften können dadurch so weit auseinandergefahren werden, dass sie ein offenes Dreieck mit einem Öffnungswinkel von zirka 65 Grad bilden; dadurch entsteht eine Ölauffangfläche von mehr als 40 Quadratmetern. Die in diesem Dreieck zusammengeschobene Ölschicht wird mit einer Abschöpfeinrichtung mit einem Wasserabscheidesystem abgesaugt und gelangt in die bordeigenen Sammeltanks. Die Saugleistung liegt bei einer zwei Millimeter dicken Ölschicht und einer Schiffsgeschwindigkeit von einem Knoten bei etwa 140 Kubikmetern in der Stunde. Allerdings hat im Golf von Mexiko bislang der hohe Seegang allein schon das Eingrenzen des Öls durch Sperren so gut wie unmöglich gemacht.

Daran scheiterte bislang auch das Verbrennen des Oberflächenöls, das nur brennt, wenn der Ölteppich eine gewisse Dicke hat. Er muss also ebenfalls zunächst durch feuerfeste Ausleger zusammengeschoben und -gehalten werden, was die hohen Wellen bislang unmöglich machten. Man spricht von kontrolliertem Verbrennen, weil das Feuer jederzeit ganz einfach gelöscht werden kann: Man muss nur eine der Absperrungen öffnen, das Öl verdünnt sich, die Flammen gehen aus. Da bei dieser Form der Bekämpfung die Umwelt ebenfalls stark belastet wird, gilt es genau abzuwägen, ob das Abbrennen des Öls weniger Schaden anrichtet als eine Ölverschmutzung, die womöglich ganze Küstenabschnitte verseucht.