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Ölschiefer nach 1945

Nachkriegszeit

Im April 1945 übernahm die französische Besatzungsmacht das Ölschieferprojekt. Das Schwelwerk mit Raffinerie in Frommern (Verschwelung in Schachtöfen) brachte man bis 1948 auf eine monatliche Leistung von 500 Tonnen Öl. Dabei waren es nur einige tausend deutsche Internierte des Lagers Balingen, die als billige Arbeitskräfte dienten.

  • Zementwerk

Angeforderte Zuschüsse von der Landesregierung von Württemberg-Hohenzollern scheinen vor allem dazu verwendet worden zu sein, um hier Forschungsarbeiten durchzuführen, die der französischen Industrie zugute kamen. (So lautet zumindest eine Pressemitteilung aus dem Balinger Volksfreund vom 29.6.1957.) Als die Zwangsverwaltung aufgelöst wurde, entschloß sich das Land Württemberg-Hohenzollern, das Werk weiterzuführen. Man ließ sich dabei vor allem von der Absicht leiten, den mehr als 1000 Menschen, die im Werk Frommern beschäftigt waren, ihren Arbeitsplatz zu erhalten. Aber obwohl größere Summen ausgeworfen wurden, um das Werk zu sanieren, blieb es ein Zuschußbetrieb. Man versuchte die Abfallprodukte zu verwerten, Bauplatten herzustellen sowie Salben gegen Entzündungen. Letztlich blieben alle Bemühungen des Werkes, schwarze Zahlen zu schreiben, erfolglos. Der Landtag beschloß die Auflösung. Es wurden alles in allem 246 Hektar landwirtschaftlicher Nutzfläche an die vorherigen Besitzer zurückgegeben. 40 Hektar davon konnten allerdings nicht mehr bestellt werden und wurden aufgeforstet. Die Bauern erhielten ebenso wie die Firmen, die bei diesem Projekt Verluste erlitten hatten, Entschädigungen vom Land. Lange Zeit blieben die Versuche des Landes, einen Käufer für das Werk selbst zu finden - Anlagewert rund 8 Millionen DM - erfolglos. Dann wurden die Baulichkeiten um 150 000 DM in den 50er Jahren an eine elektrotechnische Fabrik verkauft.

Heute

Firma Rohrbach Zement

Die Firma Rohrbach Zement in Dotternhausen bei Balingen baut zur Herstellung von Portlandölschieferzement den Ölschiefer ab. Pro Tag werden ca. 800 Tonnen Schiefer gebrochen und in Wirbelschichtöfen verbrannt. Der im Wirbelschichtofen unter gezielten Bedingungen gebrannte Ölschiefer hat hydraulische Eigenschaften und ergibt mit Zementklinker vermahlen den Portlandölschieferzement. Bei der Verbrennung wird außerdem Dampf und Strom erzeugt. Die Leistung des firmeneigenen Kraftwerks reicht aus, um circa 95 % des Strombedarfs für die Zementherstellung zu decken. Außerdem wird feingemahlener Schiefer vor dem Drehofen dem Rohmehl aus Kalkmehl, Quarzsand und Ton beigemengt. Sein Energiegehalt hilft Kohle zu sparen, mit der der Drehofen befeuert wird. Auch ein Teil des Kalksteins - der mengenmäßig weitaus wichtigsten Komponente für die Zementherstellung - wird eingespart.Neben dieser wirtschaftlichen Nutzung werden aus dem Ölschiefer Fossilien geborgen, präpariert und in einem öffentlich zugänglichen Museum ausgestellt.

  • Ölschiefer, Steinbruch und Zementwerk

  • Ölschiefer-Abbau

  • Zementwerk

Hier liegen sie begraben, die Lebewesen aus längst vergangenen Zeiten. Der Bagger fördert zutage, was sich vor 190 Millionen Jahren, in der Jurazeit, auf dem Grund eines Meeres abgelagert hat. Im Ölschiefer sind die Versteinerungen der Urtiere besonders gut erhalten. Der Steinbruch liegt bei Dotternhausen, am Fuß der Schwäbischen Alb. Der Besitzer, die Firma Rohrbach Zement, hat zwei Präparatoren und einen Paläontologen angestellt. Sie sollen die wertvollsten Fossilien vor dem Brecher retten.

1000 Tonnen Ölschiefer werden hier täglich abgebaut. Der Steinbruch ist nicht sehr tief, denn die nutzbare Schicht ist gerade mal 10 Meter mächtig. Präparatoren und Arbeiter retten manch eine Versteinerung. Doch das meiste geht natürlich in die Brüche und wird mit den Steinbrocken im Brecher zertrümmert. Der Transport der Ölschiefer-Trümmer erfolgt auf einem kilometerlangen Förderband zum Zementwerk. Bis zum Jahr 2060 sollen die Vorräte reichen. Die ausgebeuteten Flächen werden rekultiviert, also wieder in Ackerland verwandelt. Das Zementwerk zwischen Rottweil und Balingen liegt direkt auf dem Ölschiefer. Von dort aufsteigend, folgen die jüngeren Gesteine der Jurazeit.

1000 Tonnen Ölschiefer werden hier täglich abgebaut. Der Steinbruch ist nicht sehr tief, denn die nutzbare Schicht ist gerade mal 10 Meter mächtig. Präparatoren und Arbeiter retten manch eine Versteinerung. Doch das meiste geht natürlich in die Brüche und wird mit den Steinbrocken im Brecher zertrümmert. Der Transport der Ölschiefer-Trümmer erfolgt auf einem kilometerlangen Förderband zum Zementwerk. Bis zum Jahr 2060 sollen die Vorräte reichen. Die ausgebeuteten Flächen werden rekultiviert, also wieder in Ackerland verwandelt. Das Zementwerk zwischen Rottweil und Balingen liegt direkt auf dem Ölschiefer. Von dort aufsteigend, folgen die jüngeren Gesteine der Jurazeit.

Das mit Ölschiefer befeuerte Kraftwerk ist die Hauptenergiequelle der Zementfabrik, deckt 95 Prozent des Strombedarfs. Allerdings verbrennt nur ein Teil des Gesteins. Es bleiben Mineralien übrig, die als Rohstoff in der Zementherstellung genutzt werden. Im Drehrohrofen herrscht eine Hitze von 2.000 Grad. Um hineinschauen zu können, müssen die Arbeiter einen Blendschutz vor Augen halten. Hier wird ein Gemisch aus Kalkstein, Ölschiefer, Ton und Sand zu Zement gebrannt. Der Ofen dreht sich ständig, damit das glühende Mineralgemisch nicht verklumpt. Der fertige Zement wird fein gemahlen in Säcke abgefüllt. Etwa ein Drittel davon stammt aus dem Ölschiefer.

  • Baggerschaufel
  • Gondel befördert Ölschiefer zum Zementwerk
  • Kraftwerk
  • Verbrennung im Ofen
  • Zementverpackung auf Paletten

Ölschiefer bei der Zementherstellung

Bei der Zementherstellung im allgemeinen werden vor allem Kalk und geringere Anteile von Ton und Sand benötigt. Die Rohstoffe werden zu Rohmehl verarbeitet, in großen Drehrohröfen bei 1450 °C zu Klinker gebrannt und anschließend mit geringen Mengen Gips zu Portlandzement vermahlen. Anders beim Zementwerk in Dotternhausen: Hier wird durch die Verwendung des Ölschiefers das obige Verfahren modifiziert.

Das Werk entstand dort, wo Kalk und Ölschiefer sehr nahe beieinanderliegen. Der Kalk wird auf dem 1000m hohen Plettenberg (Weißjura) gewonnen und anschließend mit einer Seilbahn in das 300m tiefer gelegene Werk transportiert. In einer großen Halle wird er zwischengelagert und Schwankungen in der Materialzusammensetzung ausgeglichen. Der Ölschiefer steht in unmittelbarer Nachbarschaft des Werks in einer Mächtigkeit von ca. 10m an. Er wird mit einem Mobilbrecher direkt im Steinbruch zerkleinert und mit Transportbändern einem Rundmischbett zugeführt. Für die Produktion muß er in sehr gleichmäßiger Form vorliegen. Durch die Nutzung des Ölschiefers ergeben sich für die Firma wirtschaftliche Vorteile gegenüber anderen Zementwerken. Ein positiver volkswirtschaftlicher Aspekt ist, daß beim Rohrbach-Verfahren die Energie eines sonst derzeit nicht ökonomisch nutzbaren Energieträgers hilft, andere Energiequellen einzusparen.

An drei verschiedenen Stellen innerhalb des Produktionsablaufs wird der Ölschiefer aufgrund seiner Zusammensetzung und seiner Eigenschaften eingesetzt.

  • Direkte Zugabe des Schiefers mit Kalk, Ton und Sand in den Drehofen (vgl. Calciumcarbonat und Tonanteile des Lias *): Der Schiefer wird dazu fein vermahlen und in einem besonderen Wärmetauschersystem dem Gemisch im Drehofen zugesetzt. Dabei verbrennen die organischen Bestandteile des Schiefers, wodurch andere Energieträger, die sonst zum Erhitzen gebraucht würden, eingespart werden können.
  • Verbrennung des Ölschiefers im werkseigenen Kraftwerk zur Stromerzeugung: Der Einsatz der Wirbelschichttechnik macht es möglich, daß der minderwertige Brennstoff Ölschiefer gezielt und gleichmäßig verbrannt werden kann. 800 Tonnen Ölschiefer werden den zwei Wirbelschichtöfen täglich zugeführt. Die organischen Bestandteile verbrennen bei einer konstanten Temperatur von ca. 800 °C. Es wird mit Hilfe von Dampf elektrische Energie erzeugt, die ca. 10 000 Haushalte mit Strom versorgen könnte. Aus technischen Gründen arbeitet das Kraftwerk rund um die Uhr und an sieben Tagen in der Woche. Überschüsse werden an das öffentliche Netz abgegeben. Wenn innerhalb des Betriebes viel elektrische Energie gebraucht wird, z.B. beim Betrieb der großen Zementmühlen, kauft man Strom zu. Die Leistung des werkseigenen Kraftwerks reicht aus, um über 80% des Strombedarfs für die Zementherstellung zu decken. Der Heizwert des Schiefers wird bei einem durchschnittlichen Gehalt von 11,2% organischer Substanz mit 3 900 kJ/kg angegeben. Das entspricht 0,13 SKE. Im Vergleich dazu beträgt der Heizwert von Erdöl: 42 300 kJ/kg; Steinkohle: 29 300 kJ/kg; Braunkohle: 8 000 kJ/kg.
  • Verwendung der Verbrennungsrückstände des Schiefers als Zementinhaltsstoffe: Dadurch wird die Verbrennung im Kraftwerk erst wirtschaftlich. Die im Wirbelschichtofen unter gezielten Bedingungen getemperten Ölschiefermineralien haben hydraulische Eigenschaften. Das bedeutet, daß sie selbst (wie Zement) mit Wasser angemacht, sowohl an der Luft als auch unter Wasser erhärten. So läßt sich der bei der Verbrennung des Schiefers erhaltene Abbrand oder gebrannte Ölschiefer direkt als Inhaltsstoff zur Zementherstellung verwenden. Man mischt ihn mit Zementklinker statt Gips und erhält auf diese Weise den sog. Ölschieferzement.

Perspektiven / Zukunft

Die Nutzung von Ölschiefern zur Ölgewinnung kam zuletzt in den 70er Jahren dieses Jahrhunderts infolge der "Ölkrise" -wieder- in die Diskussion. Amerikanische Behörden haben damals die Übersetzung deutscher Berichte über die Ölgewinnung aus Ölschiefer in Auftrag gegeben. Es wird in jener Zeit auch von Pilotanlagen als Vorstufen größeren industriellen Engagements in den USA und Brasilien und von der Schieferölgewinnung in China berichtet. In Estland werden Ölschiefer schon seit geraumer Zeit im wesentlichen durch direkte Verbrennung in Kraftwerken und in der Stadtgasproduktion eingesetzt. Allerdings liegen Gehalte der dortigen Ölschiefer viel höher als in Württemberg.

Bei Nutzung von Ölschiefern ergeben sich zwei grundlegende Schwierigkeiten. Erstens die außerordentlich große chemische Widerständigkeit des Kerogens. Zweitens seine überaus intensive Vermengung mit den feinkörnigen mineralischen Komponenten des Gesteins. Eine wirtschaftliche Nutzung ist daher zur Zeit nur gegeben, wenn die Kohlenstoffgehalte des Ölschiefers sehr hoch sind, oder das Gestein als ganzes (wie bei der Zementherstellung in Dotternhausen) genutzt werden kann. Außerdem muß betont werden, daß die Ölschiefer-industrien zur Ölgewinnung auch immer mit wirksamen Umweltschutzmaßnahmen ausgestattet sein sollten, um die Emissionen an Stickoxiden, Schwefelverbindungen, Kohlenmonoxid, Ozon, Phenolen und Kohlenwasserstoffen klein zu halten.

Einige dieser Schwierigkeiten könnten in Zukunft möglicherweise vermindert werden, wenn man versucht, die Schiefer mit "in-situ-Techniken" zu nutzen. Solche werden seit Jahren von amerikanischen Firmen im Gebiet der Green River-Ölschiefer erprobt. Zunächst wird dabei von Bohrlöchern aus durch Sprengstoffe oder auch elektrische Entladungen der Ölschiefer an Ort und Stelle unter Tage zerrüttet. Anschließend wird Luft eingepreßt, der Schiefer entzündet und das sich vor der Flammenfront sammelnde Schwelöl abgepumpt. Modifizierte "In-situ"-Verfahren sehen den Vortrieb von Stollen in den Ölschiefer vor, die bei der nachfolgenden Sprengung verfüllt werden, wodurch sich die notwendige Porosität und Durchlässigkeit des Flözes erhöht. Weiterhin wird das Einpressen heißer Gase oder aggresiver Dämpfe anstelle von Luft erwogen. (Vergleiche dazu Untertage-Verschwelung in Schörzingen während des II. Weltkriegs !!) Dem Ziel, Kerogene von ihrem mineralischen Ballast abzutrennen, gelten vor allem in den USA unternommene Experimente, die man unter dem Begriff "bioleaching" zusammenfaßt. Hochspezialisierte Bakterienarten sollen hierbei die engen Bindungen zwischen Kerogen und Mineralien lösen bzw. die Mineralien völlig zersetzen. Bestrebungen in anderen Ländern gehen dahin, Kerogene auf "kaltem Wege" durch vorsichtige Oxidation in wasserlösliche Verbindungen überzuführen, die für die Synthese vieler chemischer Produkte, z.B. Kunststoffe, verwandt werden könnten.

Die Chance Ölschiefer in Zukunft in großem Stil zur Energiegewinnung heranzuziehen, ist negativ zu bewerten. Wie bei jedem fossilen Rohstoff sind die Vorräte begrenzt. Im übrigen würde mit der Nutzung ebenfalls ein Kohlendioxidausstoß verbunden sein, was hinsichtlich des globalen Klimas nicht unproblematisch ist.

Ölschiefer stellt an sich einen wertvollen Rohstoff dar, kann aber die anderen fossilen Energieträger keinesfalls ersetzen. Er sollte nach Möglichkeit nicht nur zur Energieerzeugung genutzt werden. Die Verfahren zur Ölschieferverwertung müssen hinsichtlich Rentabilität, Umweltverträglichkeit und eventueller Nebenprodukte weiter optimiert werden.

Ölschieferzement zeigt im Vergleich zu Portlandzement geringere Festigkeit. Besondere Verfahrenstechniken ermöglichen es aber ihn so zu produzieren, daß er eine rotbraune Eigenfarbe bekommt. Dies macht ihn besonders zur architektonischen Gestaltung attraktiv. Das Zementwerk hat eine Belegschaft von ca. 200 Personen. Davon arbeiten 33% in der Produktion, 43% sind mit der Wartung der Anlagen beschäftigt und 24% sind in Verwaltung und Verkauf tätig.

Ein-Mann-Betriebe

Die Ölschiefer-Steinbrüche in Holzmaden sind kleine Ein-Mann-Betriebe. Kurt Kromer birgt alleine, nur mit Hilfe seiner Maschinen, tonnenschwere Ölschiefer-Platten, Rohmaterial für die Produktion von Tischplatten. Zunächst füllt er Schwarzpulver in ein Bohrloch. Per Kabel zündet er die Explosion - aus sicherer Distanz. Nur eine kleine Sprengung, damit der Gesteinsblock nicht völlig zerbröselt. Die Ölschieferplatten werden vorsichtig gespalten, um die Versteinerungen nicht zu zertrümmern. Heute sind zwei Helfer da, Fossilienliebhaber, die ihren Urlaub im Steinbruch verbringen. Wenn die Versteinerungen besonders groß oder wertvoll sind, holt Kurt Kromer Hilfe aus dem Museum Hauff. Der Präparator des Museums ist Spezialist für Puzzlespiele dieser Art. Es geht darum, alle Teile des Sauriers richtig zusammenzufügen, sie so zu markieren, daß nichts verlorengeht.

  • Kromer und Fossiliensammler mit Meißel spalten Platte