Turmbau im Eismeer - wissenschaft.de
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Turmbau im Eismeer

Ölförderung im Extremen. Die Konzerne erschließen heute Lagerstätten unter dem Meer, die noch vor kurzem als unerreichbar galten. Ihre Anlagen haben mit klassischen Ölplattformen oft nur noch wenig Gemeinsamkeiten.

Vor der Küste Neufundlands im Osten Kanadas ist gerade Hochsaison – für Eisberge. Wie in jedem Jahr schwimmen sie im April und Mai in noch rascherer Folge vorbei als sonst. Doch dieses Mal fordern sie „das achte Weltwunder“ – so das New Yorker „Time Magazine“ – heraus. Denn für die Ölförderplattform Hibernia ist es die erste Eisberg-Saison. David Luther, leitender Ingenieur der Hibernia Development and Management Company, kann trotz dieser Bedrohung der fast 7,5 Milliarden Mark teuren, künstlichen Insel durch die weißen Riesen gut schlafen. Denn er ist überzeugt: Die Hibernia-Plattform übersteht auch den Zusammenstoß mit einem Eisberg, der mehrere Millionen Tonnen schwer und fünf Kilometer in der Stunde schnell ist. „Ein solches Monstrum kommt aber ohnehin nur alle 10000 Jahre vorbei“, sagt Luther.

Seine Gelassenheit ist erstaunlich: Immerhin ist die Stelle, wo die Titanic mit einem Eisberg kollidierte und sank, nur 500 Kilometer von der Hibernia-Plattform entfernt. Der Untergang des Luxusliners im Jahre 1912 gilt als Symbol für die Überschätzung der Technik. Hibernia ist die einzige Förderinsel, die nach Meinung ihrer Konstrukteure Eisbergen standhalten kann – einige andere der weltweit über 6000 Offshore-Einrichtungen nehmen es lediglich mit Eisschollen und Packeis auf. Bei der Hibernia-Plattform ruhen Fördertürme, Produktionsanlagen und Mannschaftsräume auf einem Unterbau aus Beton, der vom Boden des 80 Meter tiefen Meeres bis 26 Meter über den Meeresspiegel reicht. Der Clou der Konstruktion: ein insgesamt 15 Meter dicker Schutzgürtel, der den Unterbau umgibt. Er hat die Form eines überdimensionalen Zahnrades: Wie Computer-Simulationen und Versuche am Modell gezeigt haben, können seine 16 Beton-Zähne die Bewegungsenergie eines Eisberges bei einem Zusammenstoß besser als andere Konstruktionen vernichten. „Immerhin muß bei einer Kollision auf einem Quadratmeter eine Kraft absorbiert werden, die der von 600 aufprallenden Autos entspricht“, erklärt Chefingenieur Luther. Die Hülle des Schutzgürtels ist 1,4 Meter dick und wird durch ein Netz von Querverstrebungen stabilisiert, die die Aufprallenergie an eine innere, kreisförmige Wand abführen.

Ansonsten ist die Hibernia-Plattform konventionell gebaut. Es gibt in der Nordsee über 30 Exemplare vom gleichen Bautyp: Sie ruhen ebenfalls auf einer Betonkonstruktion, die bis zum Meeresboden reicht. In den Unterbau der Hibernia-Plattform wurden auf See 470000 Tonnen Eisenerz gepumpt. Das erhöht die Masse, die Hibernia den Eisbergen entgegenzusetzen hat, auf insgesamt 1,2 Millionen Tonnen. Doch die Hibernia Development and Management Company (HDMC) vertraut nicht nur auf die Stabilität der Bohrinsel. Zusätzlich installierte sie ein System, das eine Firmenbroschüre – sprachlich etwas daneben – als „Hochzeit von Wissenschaft, Technologie, Teamwork und althergebrachtem Seefahrerwissen“ feiert: Rund um die Plattform werden alle anschwimmenden Eisberge gegebenenfalls von ihrem Kollisionskurs abgebracht.

Diese Übung ist trickreich und erfordert viel Vorarbeit: Zunächst sammelt eine Leitstelle in St. John’s, Neufundland, Eisberg-Daten aus verschiedenen Quellen – etwa von der Flugüberwachung durch die Eis-Patrouillen der US-Küstenwache, von Satelliten, aber auch von der High-Tech-Radaranlage der Plattform, mit der noch 30 Kilometer entfernte Eisberge geortet werden können. Ein bedrohlich erscheinender Eisberg wird dann von Schiffen angefahren, die mit Hilfe seitwärts gerichteter Ultraschallsonden den unter Wasser verborgenen Teil des Eisbergs ausmessen. Aus diesen Informationen sowie Strömungs- und Wetterverhältnissen errechnen Hochleistungs-Computer anschließend den Kurs. Besteht Kollisionsgefahr, beginnt schon viele Kilometer vor der Plattform ein merkwürdiges Rodeo: Mit einem überdimensionalen Lasso fängt ein Schleppschiff – manchmal mehrere gemeinsam – den Eisberg ein. Durch ein geschicktes und häufig trainiertes Fahrmanöver wird ein langes Seil um den weißen Riesen gelegt und dieser ein Stück weit weggezogen. „Das genügt, um ihn von seinem Kurs abzubringen“, sagt Ken Dyer, bei HDMC für dieses „Eis-Management-System“ zuständig.

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Als Hibernia Anfang der achtziger Jahre geplant wurde, entwarfen Ingenieurbüros noch andere spektakuläre Konstruktionen, um der Eisberg-Gefahr zu begegnen: Die Förderanlage sollte beispielsweise auf einer künstlichen Insel plaziert werden, deren langsam abfallende Ufer den Eisberg regelrecht stranden lassen sollten. Vorgeschlagen wurde auch der Bau von schwimmenden und leicht vom Bohrloch abkoppelbaren Plattformen, die in der Lage sein sollten, den Eisbergen auszuweichen. Doch gegen die Verwirklichung solcher mobiler Systeme erhob die Provinzregierung Neufundlands Einspruch und machte Sicherheitsbedenken geltend.

Hibernia verdeutlicht einen generellen Trend: „Offshore-Anlagen fördern unter immer schwierigeren Bedingungen Öl“, sagt Dr. Hans Emil Kolb, Oberingenieur am Institut für Erdöl- und Erdgastechnik an der Technischen Universität Clausthal. Die Gründe:

Ölreservoire, die vergleichsweise leicht zu erschließen sind, werden nur noch selten entdeckt. Neue Technologien ermöglichen die Förderung auch da, wo sie lange Zeit als nicht lukrativ oder gar als unmöglich galt.

Deutlich wird das besonders im Golf von Mexiko – einem Gebiet, in dem sich rund zwei Drittel der Offshore-Anlagen der Welt befinden. Dort werden laufend neue Rekorde gemeldet: 1995 lag die Bestmarke bei der Förderung von Öl und Gas noch bei 872 Metern Wassertiefe. Im Mai letzten Jahres nahm die Ram- Powell-Plattform in einem 980 Meter tiefen Meer die Ölproduktion auf. Seit Juli 1997 fördert die Shell-Anlage Mensa Gas aus einem Reservoir, das unter 1615 Metern Wasser liegt. Nur wenige Wochen später löste die staatliche brasilianische Ölgesellschaft Petrobras den Rekordhalter Shell ab: Sie pumpt Öl aus über 1700 Metern Wassertiefe – allerdings nicht im Golf von Mexiko, sondern gut 100 Kilometer vor der Küste Rio de Janeiros.

Bei solch extremen Tiefen können die Plattformen nicht mehr auf Stahlstelzen oder Betonsockeln ruhen, die bis auf den Meeresboden reichen: Sie böten Strömung, Wellen und Wind eine so große Angriffsfläche, daß die Gefahr des Kippens bestünde. Außerdem wäre der Bau solcher Seekolosse und ihr Transport auf die See problematisch: Bauplätze, Kräne und Schlepperschiffe stießen an die Grenzen ihrer Kapazitäten.

„Den Ausweg bieten schwimmende Systeme“, erklärt Experte Kolb. Fast alle Förderinseln, die zeitweise im Besitz des Tiefenrekordes waren, tauchen halb im Wasser. Vertikal gespannte Stahlseile, die im Meeresboden verankert sind, ziehen sie entgegen ihrem Auftrieb ins Meer. Dadurch werden die Anlagen stabilisiert – in horizontaler Richtung können sie sich jedoch von ihrem idealen Standort direkt über dem Bohrloch entfernen. Das geförderte Öl gelangt über eine Steigleitung in die Prozeßanlagen der Plattform. Diese Leitung ist flexibel konstruiert, so daß sie die Bewegungen der Plattform toleriert.

Im Golf von Mexiko ist das Meer tief – aber meist friedlich. Den Trend zur Förderung in tiefem Wasser gibt es aber auch in weit rauheren Gegenden wie in der Nordsee: Zwar scheinen die dortigen Rekordmarken von 400 bis 600 Meter Wassertiefe vergleichsweise bescheiden – doch die Nordsee-Stürme mit meterhohen Wellen fordern den Ingenieuren technologisch alles ab.

Beim Foinaven-Ölfeld westlich der Shetland-Inseln, das die Mineralölkonzerne BP als Betreiberfirma und Shell gemeinsam erschließen, kommen heftige Strömungen hinzu – eine Folge des Austauschs vom warmen Golf- mit dem kalten Polarstrom. Die schwimmende Fabrik, die hier eingesetzt wird, hat mit der herkömmlichen Vorstellung von Ölplattformen nur noch wenig gemein. Mittelpunkt der Fabrik ist die „Petrojarl IV“, ein umgebautes Marineschiff (siehe Zeichnung linke Seite). Es dient gleichzeitig als Öl- und Gasverarbeitungsanlage, als Zwischenlager und Bohrschiff. Zwar kann die Petrojarl IV weniger Öl am Tag fördern als der Koloß Hibernia vor der Küste Kanadas, doch liegt sie mit ihren 15 Millionen Liter gegenüber dessen 24 Millionen Litern gut im Rennen.

Die Steig- und Steuerleitungen sowie die zehn Ankertrossen sind mit einer turmförmigen Karussellverankerung auf der Petrojarl verbunden. Ähnlich einem Wetterhahn dreht sich das Schiff mit Stahlrudern um diese Karussellverankerung herum und hält so die Position.

Bei der Ausbeutung des Foinaven-Ölfeldes trifft BP nicht nur auf den Widerstand durch Naturgewalten. Im Herbst letzten Jahres, als die Förderung des ersten Öls unmittelbar bevorstand, demonstrierten Mitglieder von Greenpeace vor der deutschen BP-Zentrale in Hamburg und besetzten eine mobile Plattform vor den Shetland-Inseln. „Indem sie neue Ölvorkommen erschließen, treiben die BP-Manager die Klimazerstörung voran. Jeder weitere Liter Öl heizt die Atmosphäre auf“, begründete Jan Rispens, Sprecher der Umweltschutzorganisation, die Aktionen. Anfang Juni letzten Jahres schleppten Schiffe die Ölplattform Hibernia von ihrem Meeres-Bauplatz direkt vor der Küste Neufundlands an ihren heutigen Standort rund 300 Kilometer weiter östlich (ganz oben und links). Vorher war ihre Standfestigkeit unter anderem mit Modellen getestet worden (rechts). Greenpeace wirft der Ölindustrie auch vor, die Meeresumwelt durch ihre Offshore-Aktivitäten zu schädigen. Berichte von unabhängigen Experten des Internationalen Rates für Meeeresforschung und der sogenannten Oslo- und Paris- Kommissionen bestätigen, daß von den Ölförderanlagen in der Nordsee im Jahr 1995 fast 12000 Tonnen Öl in das Meer gelangten – neuere Zahlen gibt es nicht.

In Offshore-Anlagen muß mitgefördertes Wasser von Öl und Gas abgetrennt werden. Die meisten Anlagen leiten dieses Produktionswasser anschließend ins Meer – und mit ihm Öl, weil die Abtrennung nicht vollständig ist. Zulässig ist eine Menge von 40 Gramm Öl auf 1000 Liter Wasser. Eine andere Quelle der Verschmutzung sind Bohrschlämme – Mixturen aus Tonen und Wasser mit verschiedenen Chemikalien, die zusammen zum Kühlen, Säubern und Schmieren des Bohrgestänges dienen. Sie verunreinigen das Gestein, das durch die Bohrung zermahlen und an die Oberfläche befördert wird. „Unter vielen Plattformen finden sich Anhäufungen dieses sogenannten Bohrkleins – sicherlich eine temporäre Belastung für die Umwelt“, räumt Dr. Johannes Leiner vom Wirtschaftsverband Erdöl- und Erdgasgewinnung ein. Doch er weist darauf hin, daß die Bohrschlämme von Öl- auf Wasserbasis umgestellt wurden und daß die Öleinträge in die Nordsee im Jahre 1995 bereits auf rund ein Drittel des Wertes von 1988 gesunken waren.

Der Kampf von Greenpeace mit dem Ölgiganten Shell um die Versenkung von „Brent Spar“ ist legendär. Seit Anfang dieses Jahres müssen alle neuen Offshore-Ölförderanlagen so konstruiert werden, daß sie am Ende ihres Betriebslebens vollständig entfernt werden können. Auch aus diesem Grund gehört die Zukunft schwimmenden Konstruktionen: Sie sind vergleichsweise leicht abzubauen und können wiederverwendet werden. Dagegen ist bis heute noch keine Plattform mit massivem Beton-Unterbau abgerissen und entsorgt worden. Die meisten Fachleute glauben, daß es unmöglich ist, solche Hibernia-Verwandte zurück zur Küste zu bringen. Eines der Probleme: „Es gibt keine Trenntechniken, um dickwandige Betonstrukturen kontrolliert zu zerlegen, also einen schwimmenden Hohlkörper über der Wasserlinie zu teilen“, meint Markus Opphoff, der im Auftrag der Bundesregierung an den internationalen Verhandlungen zur Entsorgung der Anlagen teilgenommen hat.

Vielleicht bleiben die Kolosse somit weit über den Zeitpunkt ihrer letzten Ölförderung erhalten – wenn auch stark verändert. Einer ihrer kleinen Vettern steht bereits vor einer zweiten Karriere: Von der „Ocean Odyssey“, einer ausrangierten Ölplattform, werden noch in diesem Jahr die ersten Raketen starten, die Telekommunikationssatelliten ins Weltall tragen sollen.

Schwimmende Ölfabrik vor den Shetland-Inseln Kaum noch Ähnlichkeiten mit herkömmlichen Ölförderinseln hat dieses schwimmende Produktionssystem, das der Ölkonzern BP im sogenannten atlantischen Grenzgebiet einsetzt. Es fördert Öl aus dem Foinaven-Feld, das unter 400 bis 600 Metern Nordsee-Wasser liegt. Damit die Ölfabrik auch bei Sturm und meterhohen Wellen die Position halten kann, dreht es sich um einen Turm. Dort laufen die Trossen von zehn Ankern zusammen.

Frank Frick

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