Hochspannung!

Dass die Ressourcen unserer Erde endlich sind, dürfte allgemein bekannt sein. Aber wie werden diese Rohstoffe gewonnen? Erdöl und Erdgas, fossile Rohstoffe, zählen momentan zu den wertvollsten, natürlichen Schätzen, die es auf unserer Welt gibt.

Erdöl und -gas werden weiter verwendet. In diesem aufbereiteten Zustand sind sie uns nur zu gut bekannt und bestimmen unseren Alltag. Da sind das Auto, das mit Benzin oder Diesel angetrieben wird, die Plastikdose, in der wir unser Pausenbrot für die Arbeit aufbewahren, oder beispielsweise die Zahnpastatube, die ebenfalls aus den Rohstoffen gemacht worden sind.

Die Gewinnung von Erdöl, um nur ein Vorgehen zu beleuchten, erfolgt in den Schritten Aufsuchen, Erschließen sowie Förderung durch Hochspannungsmotoren von Menzel beziehungsweise Abbau.

Die Fördermenge variiert dabei, schließlich sind die Vorräte begrenzt und können sich nicht regenerieren oder nachwachsen, wie zum Beispiel Holz. Im Schnitt rechnen die Betreiber mit einer Zeitspanne von circa 40 Jahren. Aber auch der Druck, der bei dem Abbau herrscht, schwankt. In der ersten, primären Phase, ist der Eigendruck des Ölfeldes groß genug, sodass das schwarze Gold von ganz allein an die Oberfläche sprudeln kann. Die Pumpen, ausgestattet mit leistungsstarken Hochspannungsmotoren, müssen in dieser Phase noch nicht ihr ganzes Potenzial ausschöpfen. Lässt dieser natürlich vorherrschende Druck nach, wird auf die Pumpen als Hilfsmittel zurückgegriffen.

Besonders haben sich sogenannte „Pferdekopfpumpen“ in das Gedächtnis eingebrannt, die im mittleren Westen oder im Süden der USA unermüdlich auf- und abtanzen. Andere Pumpen sind mit einem Elektromotor ausgestattet. Welcher Antrieb und welche Pumpenform indiziert sind, hängt von der Fördertiefe ab. Die Pumpen sind mit Motoren ausgestattet, die gewisse Bedingungen an ihre Umgebung stellen (z. B. max. 40°C und keine direkte Sonneneinstrahlung). Desweiteren werden die Hochspannungsmotoren mit Kurzschluss- oder Schleifringläufer produziert, standardmäßig für eine Nennspannungen von 3 kV bis 11 kV ausgelegt. Von einer Hochspannung spricht man im Allgemeinen, wenn eine elektrische Spannung von über 1000 Volt (1 kV) anliegt.

Der Aufbau eines Kurzschlussläufers ist einfacher, als der des Schleifringläufers und besteht im Wesentlichen aus einem Käfig. Interessanterweise verhalten sich diese Motoren im Betriebszustand wir Schleifringläufermotoren. Der Schleifring bewirkt einen Transport von Strom /Signal, von einem starren zu einem rotierenden Gegenstand, sodass der Motor horizontal, aber auch vertikal aufgestellt ist.

Sinkt der Druck immer weiter, schließt sich die zweite Phase an, in der Wasser oder Erdgas einspeist wird. Irgendwann führt diese Unterstützung des Vorgangs zu Öl, dass verdichtet wird. Das wiederum erschwert aber sukzessive den Abbau und leitet den dritten Abschnitt ein.

Die letzte Phase nutzt besondere Verfahren (zuführen von heißem Wasser oder Dampf) oder das Einpressen von Stickstoff, dass die Fließgeschwindigkeit und Konsistenz optimiert. Besondere Herausforderung stellt der Abbau von Erdöl unter dem Meeresspiegel. Bohr- und Förderplattformen sind nach einem verheerenden Unfall auf den Prüfstand gekommen.