Ergänzung 2.2: Die Eigenschaften von Öl (1/2)

Hinsichtlich Ölverschmutzungen durch Unfälle auf dem Meer sind die folgenden Eigenschaften von Öl von Bedeutung.

• Dichte
• Viskosität
• Fließpunkt
• Destillationseigenschaften
• Siedepunkt und Explosionsbereich

Wasser, Öl und ein Korken. Die Dichte nimmt von unten nach oben ab.
Foto: Christina Klose

Die Dichte von Öl ist für sein Verhalten in Was- ser, d.h. seine Schwimmfähigkeit sowie seine Fähigkeit, sich mit Wasser zu vermischen, ver- antwortlich. Bei 15°C beträgt die Dichte von Wasser 1 g/cm³. Bei Meerwasser liegt sie bei 1.02 bis 1.07 g/cm³. Die Dichte von Rohöl reicht von 0.75 bis 1.00 g/cm³. Daher schwimmt Rohöl gewöhnlich auf Wasser. Sobald das Öl jedoch ausgelaufen ist, nimmt die Dichte stufenweise zu, bis solche Werte erreicht werden, die mit Meerwasser vergleichbar sind. Dieses ist auf Verwitterungsprozesse wie Verdunstung oder Emulsionsbildung zurückzuführen. Wenn die Dichte von Öl zunimmt, nimmt sein Auftrieb ab und macht dadurch eine Entdeckung und Aufnahme entsprechend schwieriger. Die Dichte von einem Öl in Beziehung zu Wasser wird als seine relative Dichte bezeichnet.
Die Dichte eines Öls ist ein Indikator für die Ausbeute bei einer Destillation und daher für Raffinerien von Interesse.

Die Dichte von Öl wird in Graden von API Schwere ausgedrückt, einem Richtwert des American Petroleum Institute. Die API Schwere wird mit der unten angegebenen Formel berechnet, wobei SG die Spezifische Schwere des Öls bei 60°F ist (circa 15.6°C).

Die Viskosität einer Substanz beschreibt seinen Fließwiderstand. Dieser ändert sich stark mit der Temperatur. Die Viskosität von verschiedenen Ölen variiert weit. Sie nimmt zu, wenn das spezifische Gewicht und die Dichte zunehmen. Die Fließeigenschaften sind für Hersteller von Bedeu- tung, da die Viskosität des Öls bei Beckentemperatur bestimmt, wie einfach das Öl zum Brunnen für die Gewinnung fließt.

Wenn Öl ins Meer ausläuft, nimmt die Viskosität des Öls wegen Ver- witterungsprozessen wie Verdunstung und Emulsionsbildung stufenweise zu. Eine Veränderung der Viskosität verändert das Verhalten des Schad- stoffs auf der Meeresoberfläche. Alle Öle werden viskoser (zähflüssiger, d.h. sie fließen weniger leicht), wenn ihre Temperatur abnimmt, abhängig von ihrer Beschaffenheit manche jedoch mehr als andere.

Der Fließpunkt benennt die Temperatur, unter welcher ein Öl nicht mehr fließt. Dies ist eine Funktion von den im Öl enthaltenen Wachsen und Asphaltenen. Wenn ein Öl abkühlt, wird ein Fließen zunehmend erschwert, bis das Öl schlussendlich vom flüssigen zu einem halb- festen Zustand am Fließpunkt wechselt. Für manche Öle liegt der Fließpunkt weit unter Null, aber für manche liegt er bei ungefähr 15°C. Die typische Temperatur, bei der Öl in Tankern transportiert wird (Frachttemperatur), liegt bei ungefähr 30°C. Bei einem Tankerunglück kühlt das Öl dadurch ab und beginnt einzudicken, bis sein Fließpunkt erreicht ist.

Wenn die Temperatur eines Öls erhöht wird, erreichen die verschiedenen Komponenten eine nach der anderen ihren Siedepunkt und verdunsten: sie werden destilliert. Einige dieser Komponenten sind giftig. Das bedeu- tet, dass sie dazu in der Lage sind, lebende Organismen krank zu machen oder ihnen Schäden zuzufügen. Manche Öle enthalten Rückstände, die sogar bei hohen Temperaturen nicht leicht herausdestillieren. Diese verbleiben wahrscheinlich für eine verlängerte Dauer in der Umwelt. Bei einer Konzentration von 900ppm (0.09%) führen flüchtige organische Verbindungen (VOCs = Volatile Organic Compounds) nach ungefähr einer Stunde zu Reizungen der Atemwege und Augen (CEDRE 2006).

Es ist sehr wichtig, den Fließpunkt und die folgliche Beschaffenheit des Öls zu kennen, um im Falle einer Ölverschmutzung die richtigen Gegen- maßnahmen ergreifen zu können. Beispielsweise kann flüssiges Öl von der Oberfläche abgeschöpft werden, wohingegen im Falle von erstarrtem Öl mechanische Maßnahmen zum Entfernen benötigt werden.