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Entsorgung von Offshore-Anlagen

Etwa 6000 Förderplattformen für Erdöl und Erdgas sowie andere Seebauwerke sind derzeit im Bereich der Kontinentalschelfe installiert. Wie lassen sich solche Mammutkonstruktionen nach Ende des Betriebs sowohl umweltverträglich als auch ökonomisch verwerten oder beseitigen?

Offshore-Anlagen liegen abseits touristischer Schiffahrtslinien und waren nur selten Thema der Medien. Obwohl ohne das mit ihrer Hilfe geförderte Erdöl und Erdgas die Energie- und Rohstoffbasis für die Wirtschaft in aller Welt viel schmaler wäre, sind diese großen Bauwerke (Bild 1) in der Vorstellung der meisten Menschen kaum präsent; erst recht war das Problem ihrer Entsorgung weithin nicht bekannt.

Das änderte sich im Frühjahr 1995: Als die ausgediente britische Rohöl-Zwischenlagerplattfom "Brent Spar" versenkt werden sollte, entbrannte eine sehr heftige Debatte über die Umweltverträglichkeit einer derartigen Beseitigung (Bild 2). Unter dem Druck der Öffentlichkeit gab der Betreiber, der Shell-Konzern, schließlich nach, und die Plattform wurde zunächst in einen Fjord Norwegens geschleppt. Die unabhängige Stiftung Det Norske Veritas hat mittlerweile die Vorschläge sechs internationaler Firmen, wie die "Brent Spar" zu demontieren und zu entsorgen sei, insbesondere unter Umwelt- und Sicherheitsaspekten geprüft. Die Optionen umfassen eine Verwertung an Land ebenso wie etwa die Nutzung von Teilen in Fischfarmen. Eine Entscheidung des Betreibers steht noch aus.

Nun ist die "Brent Spar" kein Routinefall; vielmehr handelt es sich um eine Sonderanfertigung. Hingegen sind die meisten anderen Plattformen weitgehend nach bestimmten Grundmustern aufgebaut, so daß sich Erfahrungen aus schon etwa 1000 Demontagen jeweils übertragen lassen. Dennoch stellt jeder Rückbau kaum geringere Anforderungen als die Installation dieser Anlagen. Zudem wird die schiere zu entsorgende Materialmenge mit den Jahren problematisch. Zwar liegen präzise Daten nicht vor, doch schätzen Experten die Zahl der in aller Welt betriebenen Offshore-Anlagen auf 6000 bis 6500. Davon stehen die meisten – rund 4000 – im Golf von Mexiko, 950 weitere im asiatischen Raum, etwa 750 im Mittleren Osten und 640 in Nordsee und Nordostatlantik.

Die großen Ölbohrplattformen gehören zu den gewaltigsten je errichteten Bauwerken. Allein die gut 400 Stahlplattformen in der Nordsee, verstrebte Konstruktionen nach Art des Pariser Eiffelturms, wiegen zusammen etwa 3,7 Millionen Tonnen, vergleichbar der Menge an Altautos, die in Deutschland in eineinhalb Jahren anfallen. Dort stehen zudem 25 Meeresbauten mit insgesamt etwa 8,7 Millionen Tonnen Stahlbeton; das ist mehr als doppelt so viel, wie auf der größten innerstädtischen Baustelle Europas am Potsdamer Platz in Berlin, bis zum Jahr 2002 verbaut werden dürfte. Die größte Plattform dieser Art bringt es allein schon auf knapp eine Million Tonnen Beton.


Grundkonstruktionen

Derart beeindruckende Zahlen spiegeln die Funktion von Förderplattformen und die Bedingungen ihres Einsatzes. So müssen Erdöllagerstätten in ein bis vier, Erdgasblasen sogar in drei bis sechs Kilometer Tiefe des Kontinentalsockels erschlossen werden. Dafür verwendete Bohrgestänge erreichen Durchmesser von mehr als zwei Metern. Deckaufbauten zum sicheren Betrieb der Bohrung und Förderung sowie für allgemeine Zwecke wie Energieversorgung und Unterkunft der Mannschaft wiegen mitunter mehrere 10000 Tonnen.

Bei der Planung suchen die Ingenieure mögliche Belastungen durch Naturkräfte abzuschätzen, insbesondere durch Wind, Strömung, Wasserstand und Seegang, gegebenenfalls auch durch Eis oder Erdbeben. Stürme können bei großen Betonplattformen Kippmomente von vielen Milliarden Newtonmetern aufbringen. Zur konstruktiven Auslegung werden deshalb umfangreiche Statistiken der Umweltbedingungen herangezogen, um die maximal zu erwartenden Belastungen während der Gebrauchsdauer einzurechnen. Aufbauten mit Mannschaftsräumen müssen beispielsweise über dem Kamm so hoher Wellen liegen, wie sie nur einmal in hundert Jahren auftreten können; in der Nordsee sind das etwa 25 Meter über dem normalen Wasserspiegel.

Wichtige Aspekte der baulichen Konstruktion einer ortsfesten Anlage sind demgemäß die Angriffsfläche für Wind und Wasser sowie die Verankerung, die letztlich alle horizontal und vertikal auf die Konstruktion einwirkenden Kräfte in den Meeresboden leiten muß. Es haben sich zwei Varianten weitgehend durchgesetzt: Jacket- und Schwerkraftplattformen.

Erstere sind verstrebte Gerüste. Ihr Deck ruht auf einem Fachwerk aus Rohren von oft einigen Metern Durchmesser mit Wandstärken bis zu zehn Zentimetern (Bild 3, Zeichnung links). Sie bieten Meeresströmungen wenig Angriffsfläche – ein Vorteil dieser Bauart. Wie bei hölzernen Fachwerkbauten werden Belastungen über Verbindungsknoten verteilt. Dieser Unterbau ist meist mit Druck- und Zugpfählen im Grund verankert, die ihrerseits zwischen etwa 0,60 und 2,59 Meter Durchmesser haben und deren Wände zwischen fast vier und mehr als sechs Zentimeter dick sind; Längen von 70 bis 200 Metern und Gewichte bis zu einigen hundert Tonnen sind nicht ungewöhnlich.

Etwa 80 Prozent aller Offshore-Anlagen sind von diesem Typ, der sich für unterschiedliche Meerestiefen und Gewichte auslegen läßt. Beispielsweise steht die Bullwinkle-Plattform im Golf von Mexiko in 411 Meter tiefem Wasser und ist mit allen Aufbauten insgesamt 492 Meter hoch; sie wiegt 78000 Tonnen und kostete bei ihrer Errichtung Ende der achtziger Jahre etwa eine halbe Milliarde Dollar. In der Nordsee stehen kleine, unbemannte Stationen mit Aufbauten von 150 sowie Unterstrukturen von 250 Tonnen, die beispielsweise mittels Pumpen den Druck in der Lagerstätte erhöhen, in einer Wassertiefe von wenigen Metern. Das Spektrum reicht aber bis hin zu einer Produktionsplattform in 186 Metern Wassertiefe mit einem Decksgewicht von etwa 31000 und einem Gewicht der Unterstruktur von etwa 46000 Tonnen (der Eiffelturm als vergleichbare terrestrische Stahlkonstruktion ist zwar etwa 300 Meter hoch, wiegt aber nur rund 7000 Tonnen). Bei den meisten der größeren Jacket-Plattformen ist das Deck mit den Mannschafts- und Versorgungseinrichtungen aus Modulen aufgebaut, die meist 1000 bis 2000, in Einzelfällen aber bis zu etwa 10000 Tonnen schwer sind.

Die Schwerkraftplattformen erreichen ihre Standsicherheit durch hohes Eigengewicht. Diese auch als Betonplattformen bezeichneten Konstruktionen ruhen auf hohlen Fundamentkörpern; darauf aufsitzende Pfeiler, Schäfte oder Türme tragen das Deck (Bild 3, mittlere Zeichnung). In den Hohlräumen läßt sich gefördertes Erdöl vorübergehend speichern. Derartige Systeme stehen in der Nordsee in Wassertiefen zwischen 70 und 216 Metern; die überwiegend stählernen Decks wiegen 11000 bis 54000 Tonnen.

Dementsprechend massiv sind die Beton-Unterstrukturen, die 130000 bis 800000 Tonnen Gewicht erreichen. Solch voluminöse Bauwerke bieten angreifenden Kräften viel Fläche, so daß große Kippmomente entstehen können. Außerdem läßt sich auf dem Meeresboden – anders als an Land – schwerlich eine möglichst plane horizontale Ebene herstellen. Um schiefes und insbesondere auf Unebenheiten punktuelles Aufsitzen des Gründungskörpers zu vermeiden, umgibt man ihn mit senkrecht stehenden Spundwänden oder Betonplatten, der sogenannten Schürze; sie dringt beim Absetzen der Plattform in den Boden ein. Anschließend wird der verbliebene Zwischenraum verfüllt. Mithin verzahnt die Schürze Meeresboden und Betonstruktur. Das erhöht die Standsicherheit und verhindert zudem Unterspülungen, wie ein flach aufsitzender Körper sie infolge der durch ihn gestörten Strömungen hervorrufen würde.

Von den beiden Grundtypen gibt es Varianten und Hybriden, also Stahlplattformen mit einem Betonfundament. Überdies sind zahlreiche Spezialkonstruktionen gebräuchlich. So sind in der Nordsee drei sogenannte Tension-Leg-Plattformen in Betrieb, wie man sie zunehmend bei der Erschließung von Ölfeldern in größeren Wassertiefen eingesetzt. Sie bestehen aus großvolumigen Schwimmkörpern, fachlich als Halbtaucher bezeichnet; das Deck sitzt darauf auf Stützen auf (Bild 3, rechte Zeichnung). Während des Betriebs sind diese Hohlräume so weit geflutet, daß der Halbtaucher mehrere Meter unter Wasser sinkt. Zur Gründung werden Ankerpfähle in den Boden gerammt und daran stählerne Trossen und Rohre angebracht. Dann nimmt der Halbtaucher zusätzlichen Wasserballast auf, sinkt also tiefer, und man befestigt die Zugglieder. Durch Lenzen und Aufsteigen des Schwimmkörpers werden sie vorgespannt. Die Plattform ist dann ortsfest verankert und wird bei hohem Seegang nicht stampfen und rollen; die Stahlrohre können wegen der Vorspannung nicht knicken.

Für nur zeitweise bemannte Anlagen, wie sie etwa zur Ölübergabe an Tanker benötigt werden, nutzt man auch Gelenktürme. Wie der Name sagt, sind es schlanke, hohe Strukturen, die gelenkig am Meeresboden verankert sind. Anders als bei starren Bauwerken ist das Biegemoment in der Gründung nicht am größten, sondern im Gegenteil gleich null. Deshalb reichen dort wesentlich geringere Querschnitte aus. Das Gelenk ist so beschaffen, daß nur Neigungen, aber keine Rotationen möglich sind. Die Wasserverdrängung des Turms oder zusätzlicher Schwimmkörper erzeugt so viel Auftrieb, daß sich die Plattform immer wieder aufrichtet.

Alle diese Anlagen werden an Land oder in geschützten tiefen Gewässern, wie die Fjorde Norwegens und Schottlands sie bieten, gefertigt und dann auf Position geschleppt (Spektrum der Wissenschaft, Juni 1982, Seite 20). Stahlkonstruktionen ruhen dabei auf Bargen oder Pontons (Bild 3, Photo), während die hohlen Betonstrukturen und Halbtaucher von selbst schwimmen. Betriebsfertig ausgerichtet werden sie dann mit Trossen und Winden von verankerten Pontons oder Schleppern aus beziehungsweise nach ihrer Verankerung mit entsprechenden Vorrichtungen der Plattformen selbst.


Möglichkeiten der Entsorgung

Weil große Offshore-Anlagen für den jeweiligen Standort konzipiert sind, können sie nur stillgelegt werden, wenn ein Erdöl- oder Erdgasvorkommen erschöpft beziehungsweise nicht länger wirtschaftlich auszubeuten ist; eine direkte Wiederverwendung für den gleichen Zweck an einem anderen Ort ist nicht vorgesehen. Manche sind auch früher außer Dienst zu nehmen, wenn Schäden oder Materialermüdung den sicheren Betrieb gefährden und zu kostspielige Sanierungen erfordern würden.

Die verschiedenen Verfahren, sie an Land oder auf See zu entsorgen, hat das Umweltbundesamt unter technischen und ökologischen Gesichtspunkten untersucht, um die Bundesregierung in internationalen Verhandlungen über das zulässige Vorgehen zu beraten. Die grundsätzlichen Möglichkeiten sind Verbleib des kompletten Systems am Standort, Teilrückbau bis zu einer vorgegebenen Tiefe unter Meeresniveau sowie vollständiger Rückbau.

Im ersten Falle wird die Anlage – eventuell mit neuen Decksaufbauten – für einen anderen Zweck genutzt. Falls dies nicht möglich ist, muß sie entweder instandgehalten und mit Seezeichen versehen werden, um Schiffe nicht zu gefährden, oder wird gekippt, also an Ort und Stelle auf dem Meeresboden deponiert; man spricht dann vom Toppling.

Beim Rückbau wird die Plattform in Einzelteile zerlegt, die angehoben und auf Bargen zum Recycling an Land oder zum Versenken in ausgewiesene Tiefwassergebiete transportiert werden. Vom Teilrückbau spricht man immer dann, wenn Strukturen am Standort unter Wasser verbleiben. Unproblematisch sind unbrauchbar gewordene mobile Einheiten wie die zur Lagerstättenerkundung; sie können wie Schiffswracks an der Küste demontiert werden.

Die ersten größeren Offshore-Bauwerke nahmen ihren Betrieb in den vierziger Jahren im Golf von Mexiko auf. Konstruktion, Bau und Installation orientierten sich lange nur an Fragen des sicheren Betriebs unter harten Umweltbedingungen, während ein späterer Rückbau kaum je bedacht wurde. Die Genfer Seerechtskonvention von 1958 forderte zwar, daß stillgelegte marine technische Einrichtungen vollständig zu entfernen seien; aber das war damals noch durchaus durchführbar, weil die Anlagen in Wassertiefen von maximal 30 Metern standen.

Ende der siebziger Jahre gründeten erste Plattformen jedoch in mehr als 100 Meter tiefem Wasser; und vor kurzem hat man Rammarbeiten 1000 Meter unter dem Meeresspiegel im Golf von Mexiko abgeschlossen – doppelt so große Tiefen sind mit derzeitigen Konstruktionen möglich. Ein sicherer und umweltverträglicher Rückbau stellt mithin keine geringeren Anforderungen als die Errichtung solcher Anlagen.

Die Seerechtskonferenz der Vereinten Nationen forderte 1982 erneut, Off-shore-Installationen nach Außerbetriebnahme gänzlich oder zumindest teilweise zu demontieren, um Seefahrt und Fischfang nicht zu behindern. Sie beauftragte die International Maritime Organization, entsprechende Richtlinien zu erarbeiten. Gemeinsam mit dem Marine Environment Protection Committee entwickelte Vorschläge wurden dann 1989 als Resolution verabschiedet. Demnach wäre bei Wassertiefen von weniger als 75 Metern – von 1998 an bis zu 100 Metern – und Gewichten der tragenden Struktur von weniger als 4000 Tonnen der vollständige Rückbau erforderlich. Ausgenommen sind Bauwerke, die anderen Nutzungen offenstehen, etwa als Forschungsstation oder als künstliches Riff. Die Richtlinie enthält allerdings keine Regelungen darüber, ob die demontierten Teile versenkt werden dürfen oder an Land gebracht werden sollen.

Ein unvollständiger Abbau oder das Toppling ist nur zulässig, sofern mindestens 55 Meter freie Wassersäule über dem verbleibenden Teil und dessen Standsicherheit gewährleistet sind. Das wäre beispielweise bei etwa einem Viertel der Offshore-Bauwerke in der Nordsee gegeben. Zudem sind alle Daten der Unterwasserstruktur in Seekarten einzutragen, gegebenenfalls Markierungen anzubringen und der Bauwerkszustand vom Eigentümer zu überwachen. Nationale Institutionen des betreffenden Küstenstaates müssen die vom Betreiber gewählte Variante prüfen und genehmigen.

Anläßlich der Diskussion über die "Brent Spar" beschloß die Nordseeschutzkonferenz im dänischen Esbjerg im Juni 1995 gegen die Stimmen von Norwegen und Großbritannien ein Moratorium, wonach Plattformen in ihrem Zuständigkeitsbereich nicht versenkt werden dürfen (bis zu einem endgültigen Beschluß sind diese beiden Staaten daran nicht gebunden). Zudem forderte sie die Oslo-Paris-Kommission auf, geeignete Regelungen auszuarbeiten (diese Institution ist seit dem in Oslo getroffenen Übereinkommen von 1972 über das

Verhüten der Meeresverschmutzung in Nordsee und Nordatlantik mit dem Einbringen von Abfällen und anderen Stoffen befaßt; 1985 erklärte sie das Versenken von Offshore-Anlagen oder ihrer Komponenten zu einer Form von Abfallbeseitigung, die in den Zuständigkeitsbereich des Übereinkommens falle). Auf diesem rechtlichen Hintergrund werden derzeit für beide Meere Richtlinien für das Entsorgen von Plattformen erarbeitet; auf dem Ministertreffen im Sommer dieses Jahres dürften darüber konkrete Entscheidungen fallen.


Technische Umsetzung

Aus Gründen des Arbeits- und Umweltschutzes sind Rückbau und Entsorgung – wie erwähnt – ähnlich aufwendig wie Bau und Installation einer Offshore-Anlage. Entsprechend anspruchsvoll ist die Ausschreibung des Vorhabens, die auf einer eingehenden Inspektion und Dokumentation der Plattform und der

lokalen Gegebenheiten beruht. Alle sich um die Aufträge bewerbenden Firmen müssen die von ihnen für geeignet erachteten Maßnahmen einschließlich der dazu erforderlichen technischen Verfahren und Geräte sowie die Überwachung des Ablaufs darlegen. Die Konzepte werden dann nicht nur auf Machbarkeit, sondern auch auf eventuelle Verstöße gegen nationales oder internationales Recht geprüft.

Zu Beginn baut man noch gut erhaltene und wiederverwendbare technische Komponenten aus. Desgleichen werden schwere Ausrüstungsteile wie Helikopterdeck sowie Abfackel- oder Bohrtürme demontiert und auf Schiffe verladen.

Um Belastungen der Umwelt möglichst gering zu halten, muß man Schadstoffe, die im wesentlichen in den Decksaufbauten, den Rohrleitungen und der Anlagentechnik zu finden sind, entweder vor dem Rückbau entnehmen oder in den Komponenten an Land transportieren, wo sie als Sonderabfall verbrannt oder deponiert werden. Die Demontage auf dem Meer ist jedenfalls so zu gestalten, daß künftig keine Schadstoffe freigesetzt werden.

Anschließend wird das Deck vom Unterbau getrennt, unter Umständen zerlegt und verfrachtet. Dabei sind Verbindungen zu lösen, wozu sich herkömmliche Verfahren wie das Schneidbrennen oder neuere wie das Wasserstrahlschneiden eignen (Bild 4). Einzelne Stücke wiegen zwischen 100 und 10000, im Mittel etwa 1500 Tonnen. Der Kran der Plattform oder zusätzliche Schwimmkräne hieven sie zum weiteren Transport auf Bargen.

Anspruchsvoller sind die Unterstrukturen. Zumindest für Jacket-Plattformen hat man aus dem Rückbau von etwa 1000 kleineren mit einem Gewicht bis zu 5000 Tonnen im Golf von Mexiko und einigen ebenfalls kleineren Anlagen in der Nordsee mittlerweile Erfahrungen gesammelt. Für solche Stahlkonstruktionen empfiehlt sich demnach insbesondere, daß Taucher beziehungsweise Fach-arbeiter in Druckkammern oder in U-

Booten mittels Manipulatoren sogenannte Schneidladungen zur gezielten Sprengung anbringen (Spektrum der Wissenschaft, August 1996, Seite 92). Die Teile – bei kleineren Bauwerken auch die komplette submarine Struktur – heben Kräne, die an den bei der Installation genutzten Verankerungspunkten festliegen, auf Bargen.

Wenn ein Transport zur weiteren Demontage oder sonstigen Entsorgung von vornherein entfällt, ist das Toppling – sofern rechtlich erlaubt – die billigste Option: Nach dem Durchtrennen der Unterstruktur in der gewünschten Wassertiefe ziehen Schlepper an der Oberkante des Bauwerks, bis es kippt. Um die Sicherheit der Arbeiter zu gewährleisten und den Rückbau wie geplant durchführen zu können, muß die Struktur freilich einstweilen in sich stabil bleiben; man trennt also an geeigneten Stellen und in entsprechender Abfolge.

Zum Abschluß wird der Meeresboden von Verankerungspunkten und ähnlichen Hindernissen für Schiffsanker und Fischereinetze befreit und das Bohrloch durch Einpumpen von Beton verschlossen. Dann muß der Standort noch einmal inspiziert und abgenommen werden.

Nach diesem groben Schema wurden auch in der Nordsee verschiedene Offshore-Bauwerke beseitigt, so die englische Esmond-Plattform (Bild 5). Auch die einzige bisher außer Dienst gestellte deutsche Anlage, die Forschungsplattform Nordsee (FPN) mit einem Decksgewicht von 1500 und einer Unterkonstruktion von 1170 Tonnen, wurde 1993 demontiert und an Land entsorgt (Bild 6). Die nordwestlich von Helgoland in 30 Metern Wassertiefe gegründete FPN war in den Jahren 1974 und 1975 im Auftrag des damaligen Bundesministers für Forschung und Technologie errichtet worden; sie diente unter anderem als Meßstation von Meeresökologen, für Überwachungsaufgaben des Bundesamtes für Seeschiffahrt und Hydrographie, für Großversuche mit in Deutschland entwickelten Offshore-Strukturen sowie als Basis einer Sendemastanlage der Forschungsanstalt der Bundeswehr für Wasserschall und Geophysik. Den Rückbau konzipierte und organisierte die Hamburger Ingenieurgesellschaft IMS in Zusammenarbeit mit verschiedenen Ämtern und Experten.

Dabei wurde auf die sonst vielfach genutzten Sprengtechniken verzichtet, denn die IMS wollte dabei auftretende Probleme vermeiden:

- Die marine Umwelt kann bei Sprengungen in Mitleidenschaft gezogen werden.

- Einige Sprengstoffe sind giftig und bergen somit Gefahren bei ihrer Handhabung.

- Versagen einzelne Ladungen, kann die Struktur instabil werden.

- Detonationswellen gefährden die Wasserfahrzeuge vor Ort.

Des weiteren wurden die Möglichkeiten zum Abheben und Transport von Deck, Ober- und Unterbau analysiert. So sprach gegen ein Verfrachten auf mehrere Pontons, daß die Kopplungen zwischen ihnen durch Seegang starken Belastungen ausgesetzt gewesen wären. Hingegen zeigten Computersimulationen, daß der Einsatz von zwei bis drei Schwimmkränen und einer Barge sowohl wirtschaftlich als auch sicher und schnell sein sollte, was sich dann bestätigte.


Weitere Schritte

An Land gebrachte Decksmodule und Aufbauten werden weiter zerlegt. Bei gutem Erhaltungszustand und entsprechendem Bedarf können die überwiegend in den Niederlanden, Großbritannien und Norwegen ansässigen Hersteller sie wieder aufarbeiten und erneut einsetzen. Meist sind aber nur einzelne Aggregate und Ausrüstungsteile wiederverwendbar, und der größte Teil der Decksmodule wird verschrottet, also immerhin als Rohstoffquelle genutzt. Schätzungen zufolge sind mehr als 90 Prozent des Gesamtgewichts der Jacket-Plattformen auf diese Weise wiederzuverwerten, nur der relativ geringe Rest muß verbrannt oder deponiert werden.

Zerlegen und Verschrotten an Land stellen weitgehend vergleichbare technische Anforderungen wie der Abriß von Industrieanlagen und das Abwracken der Decksaufbauten und Maschinenräume von Schiffen. Entsprechende Techniken und Erfahrungen sind also vorhanden. Besonderer Sorgfalt bedarf es aber, um eventuell vorhandene Problemstoffe zu entnehmen und zu entsorgen; insbesondere Schwermetalle, Öle und polychlorierte Biphenyle (PCBs) können bei unsachgemäßer Handhabung die Umwelt stark belasten.

Zwar sollten inzwischen PCB-haltige Öle für Hydrauliksysteme, Transformatoren und Kondensatoren schon während des Betriebs der Plattform ausgetauscht worden sein, desgleichen der Asbest in der Isolierung von Rohrleitungen. Doch sind stets Restmengen zu gewärtigen.

Weniger Mühe beim Verschrotten machen die stählernen Unterstrukturen. Sie erfordern lediglich recht große Flächen, starke Kräne und umweltverträgliche Trenntechniken, wie sie auch bei Schiffen eingesetzt werden. Zwar bietet sich für die fachwerkförmigen Sektionen nur in Einzelfällen eine Wiederverwendung für neue Plattformen an, doch sind sie eine Rohstoffquelle von hohem – auch finanziellem – Wert: Der Schrott ersetzt entsprechende Mengen von Roheisen in der Stahlproduktion. Dadurch wird ein Vielfaches an Erz und Kohle gespart, damit Abraummengen und Landschaftsverbrauch vermindert.

Die Energieeinsparung durch das Recycling einer 32000 Tonnen schweren Jacket-Plattform schätzt das Londoner Unternehmen Hyperion Energy Consultants auf etwa 410000 Gigajoule. Das entspricht dem Energiegehalt von etwa 14000 Tonnen Steinkohle, mit dem 4000 Drei-Personen-Haushalte in Deutschland ihren Bedarf für Heizung, Warmwasserbereitung und elektrische Geräte ein Jahr lang decken könnten; beim Einsatz dieser Kohlenmenge zur Erzverhüttung entstünden außerdem 39000 Tonnen Kohlendioxid. Bei großen Transportentfernungen kann die Energieersparnis geringer ausfallen, Ressourcen würden aber in jedem Fall geschont. Die Gesamtbilanz ließe sich zudem verbessern, indem man mehrere Plattformen eines gesamten Feldes zugleich entsorgte.

Versenken in der Tiefsee erfordert ähnliche Aufwendungen für die Demontage und mitunter – je nach Lokation von Plattform und Deponie – sogar höhere für den Transport im Vergleich zur Landentsorgung. Es muß auch einkalkuliert werden, daß nach einem Versenken – sofern dies gestattet wäre – Kosten und

Energie für regelmäßige Fahrten von Überwachungsschiffen anfallen. Sie haben nicht nur auf freiwerdende Schadstoffe und veränderte physische Belastungen der Struktur zu achten, sondern auch auf eventuelle Wirkungen beispielsweise von Kupfer und Zink auf Tiefsee-Ökosysteme, über die bislang erst wenig bekannt ist. Allerdings dürfte ein solches Monitoring im Krisenfall mangels geeigneter Sanierungstechniken wohl kaum Konsequenzen haben.


Problemfall Schwerkraftplattform

Über Rückbau und Entsorgung großer Stahlbetonanlagen liegen noch keine praktischen Erfahrungen vor; in den vergangenen Jahren wurden aber verschiedene Konzepte dazu erarbeitet. Ihnen gemeinsam ist, daß im Prinzip die Installation in umgekehrter Richtung durchlaufen wird.

Nach der Demontage der Decksmodule drückt man also Luft in die Hohlräume der Betonunterstruktur, bis sie ohne Auftrieb im Wasser schwebt (dienten sie als Zwischenspeicher, muß man sie zuvor spülen und in einem Spezialschiff Öl und Wasser trennen). Dann müßte man die Gründungsschürzen mit Trennverfahren entfernen, was noch nicht erprobt ist und schwierig werden dürfte, weil sie schlecht zugänglich sind. Außerdem haftet die Plattform mit ihrer enormen Bodenfläche wie eine Saugglocke am Untergrund, so daß man sie nicht einfach durch weiteres Einblasen von Luft aufschwimmen lassen kann, sondern zunächst noch gezielt unterspülen muß. Meist sind allerdings schon beim Bau dafür geeignete Einrichtungen vorgesehen.

Schwimmt die Plattform schließlich, sind noch Verunreinigungen von der Unterseite zu entfernen. Dann wird sie in einen geeigneten Tiefwasserbereich – also wieder einen Fjord wie beim Bau – geschleppt. Dort lassen sich verbliebene Deckstrukturen demontieren, der Decksrahmen entfernen und die Tanks in den Hohlkörpern reinigen. Beim Teilrückbau würden alle Demontagearbeiten am Standort durchgeführt, Speichertanks bereits dort gereinigt und verbleibende Betonteile gesprengt.

Das große Problem aber ist, daß im Unterschied zu Stahlkonstruktionen Unterstrukturen aus Stahlbeton derzeit nicht an Land zu entsorgen sind. Schwimmkräne, mit denen sie geborgen werden müßten, vermögen maximal 14000 Tonnen zu heben – das entspricht zwar dem doppelten Gewicht des Pariser Eiffelturms, doch sind einzelne Betonteile schwerer (die stärksten Kräne an Land heben lediglich etwa 1000 Tonnen). Es gibt überdies keine Trenntechniken, dickwandige Betonstrukturen kontrolliert zu zerlegen, das heißt einen schwimmenden Hohlkörper oberhalb der Wasserlinie zu teilen: Beim Sprengen würden die Teile versenkt, und das Wasserstrahlschneiden ist nicht bei jeder Geometrie geeignet.

Selbst wenn diese Probleme gelöst wären, bliebe immer noch die Frage, wo die nutzlosen Brocken abgelagert werden könnten. Deponieren würde man sie müssen; denn anders als für Stahlschrott, den man aufschmelzen kann, sind für Beton nur in wenigen Ländern Recyclinganlagen vorhanden, und auch sie könnten die anfallende Menge bei weitem nicht bewältigen (ebenso wird der beim Abriß von Gebäuden an Land entstehende Schutt großenteils deponiert und erst zum kleineren Teil etwa für den Straßenbau wiederaufgearbeitet). Praktikabel scheint einstweilen nur, die selbstschwimmende Plattform-Unterstruktur Richtung Tiefsee zu schleppen und dort zu sprengen.


Mittelabwägung

Versenken von Decksaufbauten und technischen Anlagen im offenen Meer ist sicherlich das kostengünstigste Verfahren. Doch werden dann über kurz oder lang Schadstoffe nach und nach in einem empfindlichen Ökosystem freigesetzt. Wurde zuvor sorgfältig gearbeitet, dürften dies zwar nur verhältnismäßig geringe Mengen sein, die noch dazu stark verdünnt werden. Es ist aber kaum zu gewährleisten, daß daraus nicht doch eine anhaltende Störung des marinen Lebensraums resultiert. Falls dies geschähe, gäbe es keinerlei Maßnahmen, nachträglich einzugreifen: Anders als etwa eine Deponie an Land ist ein Lager in der Tiefsee nicht zu sanieren, wie auch an ein Heben und Verfrachten der gewaltigen Müllbrocken gar nicht zu denken wäre. Potentiell kontaminierte Decksaufbauten, Rohrleitungen und Anlagentechnik sollten deshalb immer an Land entsorgt werden.

Weniger problematisch sind die Unterbauten: Weder Stahl noch Stahlbeton geben Schadstoffe ab. Stahlunterstrukturen im Golf von Mexiko bespielsweise werden gereinigt und als künstliche Riffe versenkt. Dieses Verfahren ist aber nicht zu verallgemeinern, denn es bedarf entsprechend hoher Sonneneinstrahlung und Wassertemperaturen, damit solche Objekte von Riffbildnern besiedelt werden; zudem ist umstritten, ob derartige Materialien überhaupt ein geeignetes Substrat bilden (Spektrum der Wissenschaft, März 1996, Seite 66). In den USA werden im übrigen hohe Anforderungen an die Reinigung der Anlagen gestellt, und die Industrie hat die Hälfte der durch die Versenkung eingesparten Kosten – bislang 20000 bis 350000 Dollar pro Plattform – in einen Fond zum Schutz der Meeresumwelt zu zahlen.

Für Stahlkonstruktionen im europäischen Schelfbereich empfiehlt sich aus den genannten Gründen das Verfrachten und Recyceln an Land. Bei großvolumigen Unterstrukturen aus Beton ergeben sich jedoch keine so klaren ökologischen Vorteile, denn der Energieaufwand für das Zerlegen und den Transport zur Küste – falls technisch überhaupt durchführbar – wäre erheblich größer; zudem würde knapper Deponieraum verbraucht.

Die Bundesregierung vertritt deshalb auf Empfehlung des Umweltbundesamtes folgende Positionen in internationalen Verhandlungen:

- Decksaufbauten, Rohrleitungen, technische Anlagen und Stahlunterkonstruktion müssen vollständig demontiert und an Land entsorgt werden.

- Betonunterkonstruktionen von Schwerkraftplattformen sollte man entweder am Standort belassen oder an einer dafür ausgewiesenen Stelle im Meer versenken.

- Unterkonstruktionen sollten lediglich in begründeten Ausnahmefällen zur Bildung von künstlichen Riffen dienen, und nur in Regionen wie dem Golf von Mexiko, wo auch natürlicherweise Riffe anzutreffen sind oder waren.

- Alle Komponenten, die im Meer versenkt werden, müssen zuvor gereinigt und soweit möglich von Schadstoffen befreit werden. Dies gilt insbesondere für in den Unterkonstruktionen vorhandene Tanks, für Rohrleitungen und andere technische Anlagen.

- Der Standort von Offshore-Anlagen ist nach deren Außerbetriebnahme weitgehend naturnah wiederherzustel-len. Verbleibende Komponenten dürfen Schiffahrt und Fischerei nicht beeinträchtigen oder gar gefährden.

- Nicht mehr benötigte Bohrstellen sind so zu verschließen, daß selbst im Falle eines Erdbebens kein Öl oder Gas mehr austreten kann, der Verschluß Schiffahrt und Fischerei nicht beeinträchtigt und auch nicht durch Anker oder Schleppnetze herausgerissen werden kann.

Bei den Verhandlungen werden vor allem die beiden in der Offshore-Technik aktivsten europäischen Länder – Großbritannien und Norwegen – ihre ökonomischen Interessen vertreten. Die Niederlande als drittgrößter Offshore-Förderer mit immerhin mehr als 100 Plattformen (sie stehen vorwiegend in flachen Gewässern, doch gehört dazu auch eine Betonplattform mit 60000 Tonnen schwerer Unterstruktur) haben hingegen bereits erklärt, daß sie alle Anlagen an Land entsorgen wollen. Auch die vier in Betrieb befindlichen Nordsee-Plattformen der Bundesrepublik sollen einmal so behandelt werden, zumal nach deutschem Recht nur noch das Versenken von Aushub, der beim Freibaggern von Fahrrinnen und Häfen anfällt, unter bestimmten Bedingungen zulässig ist.

Ausgenommen die massiven Betonstrukturen, ist die Landentsorgung die ökologisch sinnvollste Variante für Förder-Plattformen im Schelfbereich. Sie ist meist technisch durchführbar und ökonomisch zu vertreten. Die Erdgas- und Erdölindustrie sollte zumindest bei allen künftigen Offshore-Anlagen entsprechende Vorkehrungen treffen und dafür ungeeignete gar nicht mehr bauen. Die Meere als größter Bereich des globalen Ökosystems erfordern einen konsequenten, vorbeugenden Schutz.


Literaturhinweise

Offshore Abandonment Activities: The Energy and Enviromental Impacts. Von P. B. Brindley und M. Corcoran in: Society of Petroleum Engineers, SPE 30373, 1995.

An assessment of the environmental impacts of decommissioning options for oil & gas structures in the UK North Sea. Auris Enviromental, Berdeen 1995.

Rückbau und Entsorgung von Offshore-Plattformen in der Nordsee. Studie der IMS Ingenieurgesellschaft mbH im Auftrag des niedersächsischen Umweltministeriums, Hamburg/Hannover 1995.

Außerbetriebnahme von Offshore Öl- und Gas-Anlagen: Zur Frage der Ausgewogenheit von Entsorgungsaspekten. Wirtschaftsverband Erdöl- und Erdgasgewinnung e.V., Hannover 1996.

A Technical Review of the Possible Methods of Decommissioning and Disposing of Offshore Oil and Gas Installations. Europäische Kommissionen DG XI and DG XVII, Brüssel 1996.



Aus: Spektrum der Wissenschaft 1 / 1998, Seite 74
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
1 / 1998

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft 1 / 1998

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