Erdöl- und Erdgastechnik

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Der Begriff Erdöl- und Erdgastechnik, international auch als Petroleum Engineering bezeichnet, umfasst eine Reihe von untertägigen Tätigkeiten verschiedener Ingenieure, die bei der Entdeckung, Erschließung und Förderung von Kohlenwasserstoffen (KW) in Form von Rohöl oder Erdgas (fossile Energieträger, Kohle ausgenommen) zum Einsatz kommen. Gemeint ist damit die Erdölgewinnung, sowohl an Land[1] als auch zu See.[2] In Europa spielt dabei das Öl und Gas aus der Nordsee eine übergeordnete Rolle, welche seit den 2000er Jahren zurückgegangen ist. Im Jahr 2024 förderten die EU-Länder rund 15,5 Mio. t Rohöl, was gerade einmal 3,6 % der gesamten Importe entspricht.[3]

Ölbohrinsel im Ölfeld Mittelplate (2011)

Üblicherweise gehören die Tätigkeiten Erdöl- und Erdgastechnik zum sogenannten Upstream-Bereich der Öl- und Gasindustrie (O&G), weil es darum geht, Kohlenwasserstoffe zu finden und zu fördern. Das förderbare Erdöl stellt sodann die Rohstoffbasis für nachgelagerte Verarbeitungsprozesse dar. In einer Raffinerie kommen Prozesse wie Destillation, Cracken, Reformierung, Alkylierung, Isomerisierung usw. zum Einsatz und das Rohöl wird zu verschiedenen Kraftstoffen und petrochemischen Grundchemikalien aufbereitet (Downstream). Die Produkte werden anschließend transportiert oder gelagert oder weiterverarbeitet und/oder vertrieben. Die petrochemischen Grundstoffe sind die Ausgangsprodukte für die ein Teil der Verfahren der chemischen Industrie. Aus diesen Grundstoffen werden Kunststoffe (Polymere), Chemikalien und viele weitere Produkte hergestellt.

Die beiden untertägigen Hauptdisziplinen der Öl- und Gasindustrie sind Lagerstättenkunde sowie Erdöl- und Erdgastechnik. Der Schwerpunkt beider Disziplinen liegt auf der optimalen wirtschaftlichen Erschließung von Kohlenwasserstoffen aus unterirdischen Quellen. Die Lagerstättenkunde beschränkt sich dabei darauf, eine statische Darstellung des kohlenwasserstoffhaltigen Gesteins zu liefern, während die Erdöl- und Erdgastechnik sich mit der Schätzung des förderbaren Volumens einer solchen Lagerstätte beschäftigt. Dies setzt ein detailliertes Verständnis der physikalischen Zusammenhänge zwischen Rohöl, Wasser und Gas, die sich unter hohem Druck in porösem Gestein befinden, voraus.

Die gemeinschaftlichen Bemühungen von Geologen und Ingenieuren bestimmen während der gesamten Nutzungsphase eines Kohlenwasserstoffvorkommens, in welcher Weise die Quelle erschlossen und ausgeschöpft wird. Üblicherweise haben sie dabei einen besonders hohen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Lagers.

Das Berufsbild der Erdöl- und Erdgastechnik erfordert gute Kenntnisse vieler verwandter Tätigkeiten, wie beispielsweise Geophysik, Lagerstättenkunde, Bohrtechnik, Bohrkernanalyse, Betriebswirtschaft, Reservoir Simulation, Pumptechnik und die Technik von meist großen Öl- und Gasanlagen. Ebenso spielt die Sicherheitstechnik bei der Exploration und Produktion durch verschiedene Maschinen und Anlagen, die die Arbeiter schützen, eine wichtige Rolle.[4][5]

Berufsfeld Erdöl- und Erdgastechnik

Die Erdöl- und Erdgastechnik hat sich zu einem eigenen Beruf weiterentwickelt, dessen Aufgabe es ist, unter immer schwierigeren Bedingungen Öl zu gewinnen, weil die einfacher zugänglichen Ölfelder der Erde bereits seit dem 19. und 20. Jahrhundert entdeckt wurden und die Förderung seither läuft.

Erdöl- und Erdgas-Ingenieure müssen daher oftmals unter gefährlichen Bedingungen hochtechnische Pläne umsetzen und das dafür erforderliche Personal äußerst verlässlich koordinieren. Die Bohrmannschaft und die Maschinen, die dabei zum Einsatz kommen, werden bei der Umsetzung jedes Bohrprogramms gleichermaßen zum verlängerten Arm der Erdöl- und Erdgasingenieure. Das Verständnis und die Berücksichtigung solcher besonderen kommunikativen Anforderungen in der Zusammenstellung dieser Mannschaften sind dabei seit jeher entscheidend für diesen Beruf.

Weil Fehler sich schnell im Bereich mehrerer Millionen Dollar auswirken können, werden an Erdöl- und Erdgasingenieure hohe Anforderungen gestellt. Was die technischen Herausforderungen angeht, sind Unterwassereinsätze in großen Tiefen durchaus vergleichbar mit den Herausforderungen in der bemannten Raumfahrt. Dabei hat man mit arktischen Bedingungen ebenso zu kämpfen wie mit extremer Hitze. Hochtemperatur- und Hochdruck-Umgebungen sind dabei inzwischen fast alltäglich und verlangen vom Erdöl- und Erdgas-Ingenieur den sicheren Umgang mit so weitreichenden Themen wie Thermohydraulik, Bodenmechanik und intelligenten Systemen.

Weiterentwicklungen auf den Gebieten der Computermodelle, der Materialien, der Anwendung statistischer Methoden (und Daten) und der Wahrscheinlichkeitsrechnung haben im Verlauf der letzten Jahrzehnte neben Technologien wie dem Richtbohren oder dem Enhanced Oil Recovery (EOR)-Verfahren – das Instrumentarium der Erdöl- und Erdgas-Ingenieure erheblich verbessert.

Ausbildung

In Deutschland werden Erdölingenieure zum Beispiel von der Technischen Universität Clausthal und der TU Bergakademie Freiberg, in Österreich von der Montanuniversität Leoben angeboten und ausgebildet.

Fachgebiete

Erdöl- und Erdgasingenieure unterteilen sich in verschiedene Unterdisziplinen:

  • Lagerstätteningenieure (Reservoir Engineers) arbeiten an der Optimierung der Förderung von Öl und Gas. Sie sorgen für die optimale Platzierung der Bohrlöcher, planen die einzelnen Abschnitte des Projekts und den Einsatz der Enhanced-Oil-Recovery-Verfahren.
  • Bohringenieure (Drilling Engineers) kümmern sich um die technischen Aspekte von Förder- und Verpressbohrung.
  • Betriebsingenieure (Petroleum Production Engineers) bilden die Schnittstelle zwischen Lagerstätte und Bohrloch. Dies schließt die Durchbohrung, die Kontrolle von Sand, die Pumptechnik, die Fluss-Kontrolle in den Bohrlöchern sowie weitere Überwachungs-Techniken ein. Außerdem sind sie für die Auswahl von Geräten zuständig, welche die geförderten Materialien wie Öl, Gas und Wasser an der Oberfläche separieren.

Einkommen

Erdöl- und Erdgasingenieure gehören seit jeher zu den bestbezahlten Ingenieuren überhaupt; dem gegenüber standen allerdings immer auch regelmäßige Massenentlassungen bei fallendem Ölpreis. Gemäß einer im September 2007 veröffentlichten Umfrage beträgt das durchschnittliche Jahreseinkommen 122.458 US-Dollar. In einem Artikel vom 4. Juni 2007 berichtete Forbes.com, dass Petroleum Engineering an 24. Stelle der bestbezahlten Berufe in den Vereinigten Staaten stehe.[6]

Organisationen

Die Society of Petroleum Engineers (SPE) ist die größte Standesvertretung für Erdöl- und Erdgasingenieure in den USA und veröffentlicht viele Informationen über die Technologie der Erdölgewinnung und der Ölindustrie. Den Studiengang des Petroleum Engineers gibt es an vielen Universitäten in den USA und auch in anderen Ländern – vor allem in erdölproduzierenden Staaten.

Weitere Vereinigungen oder Interessenverbände sind:

Siehe auch

Literatur

Fachbücher

  • Bill D. Berger, Kenneth E. Anderson: Modern Petroleum. A Basic Primer of the Industry. 2nd Auflage. PennWell Books, Tulsa, Oklahoma 1981 (englisch, archive.org).
  • Heinz Boigk: Erdöl und Erdölgas in der Bundesrepublik Deutschland: Erdölprovinzen, Felder, Förderung, Vorräte, Lagerstättentechnik. Enke, Stuttgart 1981, ISBN 978-3-432-91271-4.
  • J. J. Azar, G. Robello Samuel: Drilling Engineering. PennWell, Tulsa, OK 2008, ISBN 978-1-59370-072-0 (englisch).
  • Niranjan C. Nanda: Seismic Data Interpretation and Evaluation for Hydrocarbon Exploration and Production: A Practitioner’s Guide (= Advances in Oil and Gas Exploration & Production). Springer International Publishing, Cham 2021, ISBN 978-3-030-75300-9, doi:10.1007/978-3-030-75301-6.
  • Chang Samuel Hsu, Paul R. Robinson: Petroleum Science and Technology: Upstream / Midstream. Springer International Publishing, Cham 2024, ISBN 978-3-031-46640-3, doi:10.1007/978-3-031-46641-0.
  • Matthias Reich: Tiefbohrtechnik: Eine Einführung in die Erschließung von Kohlenwasserstoff- und Erdwärme-Lagerstätten. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2025, ISBN 978-3-662-70634-3, doi:10.1007/978-3-662-70635-0.

Geschichte und historische Werke

  • Hans Umstätter: Der Petroleum-Ingenieur: Ein Lehr- und Hilfsbuch für die Erdöl-Industrie. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 1951, ISBN 978-3-642-92558-0, doi:10.1007/978-3-642-92557-3.
  • Heinz W. Prinzler: Einführung in die Technologie des Erdöls. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1961.
  • Heinrich Ruf: Kleine Technologie des Erdöls. 2. Auflage. Birkhäuser, Basel 1963.
  • R. D. Faniev: Abbau von Erdöl- und Erdgaslagerstätten. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1963.
  • Werner Arnold: Eroberung der Tiefe. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1980.
  • J. E. Brantly: History of Oil Well Drilling. Gulf Publishing Company, Ann Arbor 1992, ISBN 978-0-87201-634-7 (englisch).

Weblinks

Einzelnachweise

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