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Erdöl

Als Mineralöl bezeichnet man in der petrochemischen Industrie die Produkte, die bei der Verarbeitung (durch Destillation) von Erdöl entstehen, beispielsweise Benzin, Heizöl, Schmieröl. Das Erdöl nennt man in der petrochemischen Industrie Rohöl.

Das Naturprodukt Erdöl wird in der Erdölraffinerie vor der Verarbeitung Rohöl und nach der Verarbeitung Mineralöl genannt.

Erdöl ist ein in Schichten der Erdkruste eingelagertes, hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen bestehendes, dickflüssiges, lipophiles Stoffgemisch. Es besitzt eine dunkle bis schwarze Farbe und hat einen ganz charakteristischen Geruch. Manche Erdölsorten fluoreszieren bei der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht. Es gibt verschiedene Theorien zur Entstehung des Erdöls.

Der biogenetischen Theorie gemäβ ist Erdöl aus Meeresorganismen entstanden, die starben, absanken und auf dem Meeresboden von Sedimenten bedeckt wurden. Durch Absinken der Sedimente wurden diese organischen Materialien hohem Druck und hoher Temperatur ausgesetzt. Unter diesen Bedingungen wandelten sie sich in sogenannte Kerogene um. Die fein verteilten Kerogene wandern, da sie leichter als Wasser sind und durch dieses verdrängt werden. Beim Wandern ("Migration" des Erdöls) vereinigen sich die Kerogene zu kompakteren Massen, zu Erdöl. Die Migration verläuft im Groβen und Ganzen aufwärts. Gerät das Erdöl unter undurchlässige Erdschichten, die seine weitere Wanderung nach oben und nach den Seiten verhindern (Erdölfallen), reichert es sich dort an und es entsteht so eine Erdöllagerstätte. Eine Erdöllagerstätte besteht also aus einem Speichergestein, dem in seinen Poren befindlichen Erdöl und mehr oder weniger Lagerstättenwasser, das sich - sofern vorhanden - ebenfalls in den Poren des Speichergesteins befindet. Das Lagerstättenwasser enthält oft gelöste Salze. Teilweise entstand unter ähnlichen Bedingungen Erdgas. Oberhalb von Erdöllagerstätten kann sich deshalb eine Kappe aus Erdgas befinden. Oberflächennahe, erdölhaltige sandige Sedimente werden als Erdölsande bezeichnet. Erdöl ist weltweit nicht gleich zusammengesetzt. So sind zu Beispiel in einigen Gebieten mehr Alkane, in anderen mehr Alkene enthalten, auch das Verhältnis von aliphatischen zu aromatischen Kohlenwasserstoffen ist verschieden.

Der abiogenetischen Theorie nach, die weitaus weniger Vertreter als die biogenetische Theorie hat (siehe insbesondere Thomas Gold), existieren im Inneren der Erde von ihrer Entstehung an groβe Mengen Kohlenstoffverbindungen, darunter auch viele Kohlenwasserstoffe. Diese Kohlenstoffverbindungen werden wegen ihrer geringen Dichte in Richtung Erdoberfäche aufgepresst.

Nach einer neuen Theorie werden die Kohlenwasserstoffe bei radioaktiven Prozessen im Erdmantel gebildet. 

Gefunden wurde Erdöl schon vor einigen tausend Jahren aufgrund der Tatsache, dass es eine niedrigere Dichte als Salzwasser hat und deshalb in den Hohlräumen der Schieferton-, Sand- und Karbonatsedimente nach oben steigt und unter Umständen an der Erdoberfäche zutage tritt (in Deutschland zum Beispiel bei Hänigsen zwischen Hannover und Braunschweig). Wenn es an undurchlässigem Schieferton oder einer anderen dichten Gesteinsschicht nicht weiter aufsteigen kann und in nicht zu groβer Tiefe stecken bleibt, ist es schon durch nicht sehr tiefe Bohrungen aufzufinden. Bis an die Erdoberfäche hervorquellendes Erdöl, welches durch die Aufnahme von Sauerstoff asphaltartige Stoffe bildete, wurde schon vor 12.000 Jahren im vorderen Orient, vor allem in Mesopotamien, als Bitumen entdeckt. Die Menschen lernten die Eigenschaften dieses Naturprodukts zu nutzen: So erhielt man durch das Vermischen von Erdöl mit Sand, Schilf und anderen Materialien ein Produkt zur Abdichtung von Schiffsplanken.

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Text 2.

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Erdölförderung

Befindet sich die Erdöllagerstätte nahe der Erdoberfäche, so kann das Öl im Tagebau gewonnen werden, Beispiel: Athabasca-Erdölsande, Alberta, Canada. Zu Beginn der Erdölnutzung wurde es an einigen Orten auch im Tiefbau gewonnen, zum Beispiel bei Wietze, westlich Celle (Niedersachsen, Deutschland). Aus tieferen Lagerstätten wird Erdöl durch Sonden gefördert, die durch Bohrungen bis zur Lagerstätte einge-bracht werden.

Zum Bohren werden Hohlbohrer verwendet, damit das Bohrklein aus dem Bohrloch zutage transportiert werden kann. Das Bohrwerkzeug besteht aus Stahlrohren, die zu einem immer längeren Rohrgestänge, dem Bohrstrang, aneinandergeschraubt werden können. Am unteren Ende befindet sich das eigentliche Bohrwerkzeug, der sogenannte Bohrmeiβel. Meistens besitzt der Bohrmeiβel drei gegeneinander winklig angeordnete, gezähnte Kegelrollen, die zum Bohren in hartem Gestein mit Diamanten besetzt sein können, aber auch andere Formen werden verwendet.

Meistens wird der gesamte Bohrstrang und damit auch der Bohrmeiβel von einer motorgetriebenen Vorrichtung übertage (Drehtisch) gedreht (Rotary-Verfahren). Der Bohrmeiβel hat einen gröβeren Durchmesser als das Rohrgestänge, so dass um das Gestänge herum ein Hohlraum entsteht (sogenannter Ringraum), der zur Verhinderung seines Zusammenbrechens mit einem Stahlrohr ausgekleidet wird (Casing).

Um das Bohrklein herauszufördern, wird eine Bohrflüssigkeit durch das Bohrrohr eingepresst, die an der Bohrkrone austritt und im Ringraum zusammen mit dem Bohrklein wieder nach oben gedrückt wird. Die Bohrflüβigkeit muss ein hohes spezifisches Gewicht und eine hohe Viskosität aufweisen, damit sie durch das hohle Bohrgestänge eingepresst und durch den Ringraum wieder ausgepresst werden kann und damit das Bohrklein dabei mitgerissen wird (Wasser, das unter anderem gelöste Polymere und suspendiertes Baryt-Mehl enthält). Manchmal wird die Bohrspülung auch benutzt, um damit einen Motor direkt über dem Bohrmeiβel anzutreiben, so dass nur der Bohrmeiβel, nicht aber der gesamte Bohrstrang gedreht wird. Damit die einzelnen Rohre des Bohrgestänges gehandhabt werden können, wird über dem Bohrloch ein Bohrturm errichtet in dem sich auch die Vorrichtung zum Drehen des Bohrgestänges mittels Motor befindet.

Wenn die Gegebenheiten es erfordern, kann auch in weiten Bögen gebohrt werden, so dass eine Lagerstätte auch von der Seite aus erschlossen werden kann (Richtbohren), zum Beispiel bei Lagerstätten unter besiedeltem, schwierigem, zu schützendem oder militärisch genutztem Gelände. Auch für die Korrektur von Bohrungen und zum Umgehen unbrauchbar gewordener Bohrlochabschnitte kann Richtbohren eingesetzt werden.

In gröβerer Tiefe steht das Erdöl unter dem Druck der auflastenden Erdschichten und gegebenenfalls des assoziierten Erdgases und wird nach Anbohren aus dem Bohrloch gepresst, da es leichter als Wasser und das umgebende Gestein ist. Beim ersten Anbohren der Lagerstätte muss deshalb das Austreten des unter Druck stehenden Öls mit einer speziellen Vorrichtung (Preventer) verhindert werden, die sich am oberen Ende des Bohrgestänges befindet. In der ersten Zeit kann das Öl meistens ohne weitere Maβnahmen durch den Eigendruck in der Lagerstätte gefördert werden (Primärförderung). Lässt der Lagerstättendruck nach, muss das Öl mit Tiefpumpen zutage gefördert werden, die von übertage über ein Bohrgestänge angetrieben werden.

Der Lagerstättendruck kann durch Einpressen von Wasser oder Erdgas mittels durch Bohrungen eingerichteter Einpresssonden erhöht werden (Sekundärförderung). Die Durchlässigkeit des Speichergesteins kann durch Einpressen von Säuren erhöht werden, wodurch Komponenten des Speichergesteins, zum Beispiel Karbonate, gelöst werden. Im Lauf der Lagerstättenausbeutung steigt der Wasser-Anteil im Fördergut, später wird in der Regel mehr Wasser als Öl gefördert, zum Teil mehr als 90 % Wasser. Durch primäre und sekundäre Förderverfahren können je nach Lagerstättenverhältnissen etwa 20 bis 50 % des Erdöls, das sich in der Lagerstätte befindet (oil in place) gewonnen werden. Der Rest wird durch die beschriebenen Förderverfahren nicht von den Feststoffen des Speichergesteins abgelöst. Weiteres Öl kann aber durch spezielle Verfahren gewonnen werden (Tertiärförderung). Dazu gehören: (1) Wärmeverfahren: Einpressen von Heiβwasser oder Heiβdampf (Dampffluten) oder Verbrennen eines Teils des Erdöls in der Lagerstätte; (2) Einpressen von Stickstoff; (3) Einpressen von CO2, das den Lagerstättendruck erhöht und sich im Öl löst und dadurch dessen Viskosität vermindert (CO2-Fluten); (4) Einpressen von Leichtbenzin oder Flüssiggas, die ebenfalls die Viskosität des öls erniedrigen. (5) Einpressen von wässrigen Lösungen viskositätserhöhender Stoffe (organische Polymere), wodurch das Öl besser von den Feststoffen abgelöst wird (Polymerfluten); (6) Einpressen von wässrigen Lösungen grenzflächenaktiver Stoffe, die sich an den Grenzflächen Öl/Feststoff und Öl/Wasser anreichern und so das Öl vom Feststoff lösen und im Wasser fein zerteilen, emulgieren (Tensidfluten). Die Tertiärverfahren werden teilweise auch kombiniert. Ein beträchtlicher Rest des Erdöls kann aber bisher mit keinem Verfahren aus der Lagerstätte gewonnen werden.

Besondere Schwierigkeiten bereitet die Erdölförderung aus Lagerstätten, die sich unter Gewäβern befinden (Off-shore-Gewinnung). Hier müssen zur Erschlieβung der Lagerstätte auf dem Gewässergrund stehende oder darüber schwimmende Bohrplattformen (Bild 5) eingerichtet werden, von denen aus gebohrt und später gefördert werden kann. Hierbei ist das Richtbohren vorteilhaft, weil dadurch von einer Bohrplattform ein gröβeres Areal erschlossen werden kann.

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Erdöl Bedeutung

Erdöl ist einer der wichtigsten Rohstoffe der modernen Industriegesellschaften. Es ist wichtig zur Erzeugung von Elektrizität und als Treibstoff fast aller Verkehrs- und Transportmittel. Daneben wird Erdöl in der chemischen Industrie zur Herstellung von Kunststoffen und anderer Chemieprodukte vielfach eingesetzt. Aus diesen Gründen wird es auch "Schwarzes Gold" genannt.

In der Erdölraffinerie wird das Erdöl in seine unterschiedlichen Bestandteile aufgespalten. Man unterscheidet Erdöl als Naturprodukt von Rohöl in der Industrie vor der Verarbeitung und von Mineralöl, so werden Produkte nach der Verarbeitung (Benzin, Kerosin, Heizöl, Schmieröl) des Erdöls genannt.

Für das Jahr 2003 wurden die bestätigten Weltreserven je nach Quelle auf 1.260 Milliarden Barrel (171,7 Milliarden Tonnen nach Öldorado 2004 von ExxonMobil) bzw. auf 1.148 Milliarden Barrel (156,6 Milliarden Tonnen nach BP Statistical Review 2004) berechnet. Die Reserven, die geortet sind und mit der heute zur Verfügung stehenden Technik wirtschaftlich gewonnen werden können, nahmen in den letzten Jahren trotz der jährlichen Fördermengen jeweils leicht zu und erreichten im Jahr 2003 den höchsten jemals berechneten Stand. Während die Reserven im Nahen Osten, Ostasien und Südamerika aufgrund der Erschöpfung von Lagerstätten und unzureichender Prospektionstätigkeit sanken, stiegen sie in Afrika und Europa leicht an. Es wird vorausgesagt, dass die Erdölreserven nur noch 50 Jahre den Weltverbrauch decken können. Diese Aussage ist jedoch schon älter und da sie immer noch gilt, spricht man von der Erdölkonstante. Im Jahre 2003 befanden sich die gröβten Erdölreserven in Saudi-Arabien (262,7 Milliarden Barrel), im Iran (130,7 Milliarden Barrel) und im Irak (115,0 Milliarden Barrel), darauf folgten die Vereinigten Arabischen Emirate, Kuwait und Venezuela (siehe 1 für eine genaue Tabelle).

Kritiker dieser Angaben weisen allerdings darauf hin, dass die Zahlen häufig aus politischen Gründen verfälscht wurden (siehe dazu auch http://www.oilcrisis.com). Zudem melden viele Länder jährlich dieselben Zahlen, obwohl sie gleichzeitig groβe Mengen Erdöl fördern; die Zahlen werden also oft nicht angepasst. Aufgrund der Schätzungen unabhängiger Experten - die aber ebenfalls nicht verifiziert werden können - wird angenommen, dass im ersten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts die Spitze (Peak-Oil) der Hubbert-Kurve erreicht wird, das heiβt die Hälfte der Weltölvorräte verbraucht sind. Dies würde jährlich exponentiell steigende Förderkosten bedeuten.

Die Länder der Europäischen Union sind verpflichtet, einen 90-Tage-Vorrat an Erdöl für Krisenzeiten zu unterhalten. Ein groβer Teil der deutschen und ein kleinerer Teil der ausländischen Vorräte liegt in den unterirdischen Kavernenanlagen im Zechsteinsalz im Raum Wilhelmshaven, wohin auch das meiste Erdöl nach Deutschland eingeführt wird.

Bislang wurden in der Geschichte der Menschheit rund 900 Milliarden Barrel Erdöl gefördert. Die meisten Reserven wurden in den 1960er Jahren entdeckt. Ab Beginn der 1980er Jahre liegt die jährliche Förderung - diese liegt zur Zeit bei 27 Milliarden Barrel - über der Kapazität der neu entdeckten Reserven, sodass seit dieser Zeit die vorhandenen Reserven abnehmen. Deshalb wird von den meisten Experten mit einem Fördermaximum (Peak-Oil) zwischen 2010 und 2020 gerechnet.

Einige gehen sogar davon aus, dass das Maximum noch vor 2010 eintreffen wird (Colin J. Campbell, Jean Laherrere). Ab diesem Zeitpunkt wird Erdöl immer knapper und teurer werden. Unter derzeitigen Voraussetzungen (das heiβt bei gleichem Verbrauch, statische Reichweite) reichen die Erdöl-Reserven noch 43 Jahre.

Hauptförderer von Erdöl waren im Jahr 2003 Saudi- Arabien (496,800 Millionen Tonnen), Russland (420.000 Millionen Tonnen), USA (349,400 Millionen Tonnen), Mexiko (187,800 Millionen Tonnen) und Iran (181,700 Millionen Tonnen), die gesamte Weltförderung lag bei 3.608,600 Millionen Tonnen.

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Energieträger Erdgas

Erdgas ist ein natürlicher, umweltschonender Energieträger (Methan, CH4). Erdgas wird durch Bohrlöcher aus der Erde gefördert und durch ein unterirdisches Leitungssystem direkt zum Kunden transportiert. Mit Erdgas kann man heizen, Wasser erwärmen, kochen, grillieren, kühlen, Strom produzieren und sogar Auto fahren.

Das heute genutzte Erdgas ist aus organischen Stoffen entstanden. Es wurde bei der Entstehung von Erdöl beziehungsweise von Kohlelagerstätten gebildet. Ausgangsmaterial waren abgestorbene Reste von Plankton und Algen flacher Urmeere, die auf den Meeresgrund absanken und dort – von Bakterien zersetzt – als Faulschlamm vergärten.

Aus Ablagerungen von feinkörnigem Festlandschutt (Ton, Sand, Kalk) wurde Erdölmuttergestein. Das darin enthaltene organische Material wurde in eine feste, erdölartige Substanz, das Bitumen, umgewandelt. Bei fortschreitendem Absinken des Meeresgrundes und zunehmender Überlagerung des Muttergesteins durch jüngere Sedimente bildeten sich unter wachsendem Druck und steigenden Temperaturen aus dem Bitumen flüssige und gasförmige Kohlenwasserstoffe. Es entstand schweres, dann leichtes Öl und schlieβlich – bei entsprechend hohen Drücken und Temperaturen – Erdgas. Solches Erdgas ist in Becken weit verbreitet, die reiche Kohlenwasserstoff-Vorkommen erwarten lassen.

Ausgangsmaterial des anderen Erdgas-Lieferanten, der Kohle, waren vor allem höhere Pflanzen aus früheren Erdzeitaltern, besonders aus dem Karbon. Durch rasches Absinken des Erdbodens gelangte das pflanzliche Material in tiefere Erdschichten, wo es im sogenannten Inkohlungsprozess der Reihe nach in Torf, Braunkohle, Steinkohle und Anthrazit umgewandelt wurde. Während der Inkohlung kam es zur Abspaltung gasförmiger Reaktionsprodukte, besonders von Methan. Erdgas-Vorkommen, die bei der Bildung von Kohle entstanden, sind beispielsweise die Felder in den Niederlanden und in der südlichen Nordsee.

Durch das Gewicht der überlagernden Schichten wurde das Muttergestein mit zunehmender Absenkung immer stärker zusammengedrückt. Dabei wurde Erdöl und/oder Erdgas ausgepresst. Wegen ihres geringen spezifischen Gewichts und der Oberflächenspannung stiegen Erdöl und Erdgas über Risse und Hohlräume in höher gelegene, poröse Gesteinsschichten empor. Die Wanderung fand dort ein Ende, wo das poröse Gestein von undurchlässigen Deckschichten (etwa Ton) überlagert wurde.

Zu gröβeren Erdgas-Ansammlungen konnte es allerdings nur dort kommen, wo diese Deckschichten eine ausreichend mächtige Schicht aus Speichergestein (Sandstein, Dolomit, klüftige Kalke) nach oben abschlossen und eine so genannte Fangstruktur vorhanden war.

Laufend werden neue Erdgas-Vorkommen entdeckt. Die statische Reichweite der sicher gewinnbaren Reserven beträgt zurzeit rund 63 Jahre. Die statische Reichweite aller bekannten und teilweise mit mehr Aufwand gewinnbaren Erdgas-Reserven beträgt rund 130 Jahre.

Für die Suche nach Erdgas-Lagerstätten und für das Erkunden ihrer Gröβe wird die so genannte Seismik angewendet. Spezielle Sensoren, die Seismographen, registrieren die Ausbreitungsgeschwindigkeiten künstlich erzeugter Erschütterungen, die von den verschiedenen Gesteinsschichten reflektiert werden. Die Messdaten geben Aufschluss über die Gesteinsstrukturen bis in mehrere Tausend Meter Tiefe.

Der Förderdruck wird auf den Fernleitungsdruck reduziert und das Erdgas in die Pipeline eingespeist. Komplizierter und aufwändiger ist die Förderung von Offshore-Vorkommen. Hier werden je nach Wassertiefe und Umweltbedingungen Bohrschiffe und -plattformen eingesetzt.

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Erdgas weltweit

Die bedeutendsten sicher gewinnbaren Erdgas-Reserven befinden sich im Mittleren Osten sowie auf dem Gebiet der ehemaligen Sowjetunion. In Westeuropa verfügen die Niederlande und Norwegen über die gröβten Vorräte.

Erdgas wird international in der Regel auf der Basis langfristiger Verträge gehandelt. Bei Erdgas-Lieferverträgen sind Laufzeiten von 20-25 Jahren üblich, weil Milliardeninvestitionen für Prospektion, Förderung, Transport und Verteilung erforderlich sind. Die daraus resultierende starke gegenseitige Interessenbindung zwischen Produzenten und Abnehmern trägt in hohem Masse zur Versorgungssicherheit bei. Die weltweit steigende Nachfrage, die laufende Entdeckung neuer Vorkommen rund um den Erdball und der Ausbau der Ferntransportsysteme führen zu einer zunehmenden Globalisierung des Erdgas-Handels. Als Folge der EU-Gasmarktliberalisierung entstanden für kurzfristig gehandeltes Erdgas die Handelsplätze Zeebrugge (Belgien) und Bunde-Oude an der deutsch-belgischen Grenze. Sie erfüllen die Funktion einer Börse für Tages-, Wochen-, Quartals- oder Jahreskäufe.

Perfektionierte Technologien ermöglichen den interkontinentalen Erdgas-Transport. Sie erlauben die Nutzung von Gasvorkommen, die weit von den Verbrauchszentren entfernt sind. Der Transport erfolgt über Tausende von Kilometern in Überland- und Unterwasser-Pipelines oder per Tanker, die das Erdgas in verflüssigter Form (LNG) mitführen.

In den kommenden Jahren wird weltweit ein starkes Wachstum des Erdgas-Verbrauchs erwartet. Die Gründe liegen einerseits im wachsenden Energiebedarf insbesondere in den Schwellenländern. Andererseits sind die industrialisierten Länder bestrebt, Kohle und Erdöl aus ökologischen Gründen durch Erdgas zu substituieren und die Abhängigkeit vom Öl abzubauen.

Verflüssigtes Erdgas wird auch in Europa immer wichtiger. In Fördergebieten, die nicht ans Leitungsnetz angeschlossen sind, wird das Erdgas auf minus 162 Grad abgekühlt. Sein Volumen reduziert sich dabei um den Faktor 600. Dieses Liquefied Natural Gas (LNG) kann in speziellen Tankern über die Weltmeere transportiert und später wieder in den gasförmigen Zustand gebracht werden. Zur Zeit sind verschiedene neue Tanker und Verflüssigungsanlagen im Bau.

Erdgas lässt sich als Primärenergie praktisch so einsetzen, wie es gefördert wird. Gewinnung, Reinigung und Transport von Erdgas benötigen nur wenig Energie. Sein Wirkungsgrad als Primärenergie liegt deshalb über 90 Prozent. Auβer Strom aus Wasserkraft erreicht kein anderer Energieträger einen solchen Wert.

Die wichtigsten ökologischen Vorteile in Kürze

• keine emissionsverursachenden Umwandlungsprozesse

• unterirdischer Transport, also kein Schwerverkehr mit Lärm und Abgasen

• ungiftig für Mensch, Tier, Böden und Gewässer

• nahezu schwefelfrei

• frei von organisch gebundenem Stickstoff

• schadstoffarme Verbrennung

• vergleichsweise niedrige CO₂-Emissionen

• kein Staub

• kein Russ

• keine Schwermetalle

• keine Entsorgungsprobleme

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Das Flugzeug

Ein Flugzeug ist ein Luftfahrzeug, das schwerer als Luft ist und den zu seinem Fliegen nötigen dynamischen Auftrieb mit nicht-rotierenden Auftriebsflächen erzeugt. Der Betrieb von Flugzeugen, die am Luftverkehr teilnehmen, wird durch Luftverkehrsgesetze geregelt.

Im rechtlichen Sprachgebrauch ist ein Flugzeug ein motorgetriebenes Luftfahrzeug, schwerer als (die von ihm verdrängte) Luft, das seinen Auftrieb durch Tragflächen erhält, die bei gleichbleibenden Flugbedingungen unverändert bleiben, allgemeinsprachlich Motorflugzeug genannt. Wenn in einem Gesetzestext also von Flugzeugen die Rede ist, dann sind immer nur Motorflugzeuge gemeint, nicht aber Segelflugzeuge, Motorsegler und Ultraleichtflugzeuge. Letztere sind in Deutschland eine Unterklasse der Luftsportgeräte.

Manche Autoren verwenden eine weiter gefasste Definition, nach der auch die Drehflügler eine Untergruppe der Flugzeuge darstellen. Die eigentlichen Flugzeuge werden dann zur besseren Abgrenzung als Starrflügler, Starrflügelflugzeug oder Flächenflugzeug bezeichnet. Diese Einordnung widerspricht aber sowohl der rechtlichen Definition als auch dem allgemeinen Sprachgebrauch und kann damit als veraltet betrachtet werden.^[4]

Die in diesem Artikel verwendete Definition richtet sich nach der umgangssprachlichen Bedeutung des Begriffes Flugzeug, die sämtliche Luftfahrzeuge umfasst, die einen Rumpf mit festen Tragflächen besitzen.^[5][6]

Bei klassischen Flugzeugen wird der Auftrieb – bei der Vorwärtsbewegung des Luftfahrzeugs – durch die Luftströmung an den Tragflächen erzeugt. Dabei bildet sich über der Tragfläche durch den Verdrängungsimpuls des Flügels ein Wirbelansatz, der über der Tragfläche einen Unterdruck verursacht und damit einen Auftrieb erzeugt. Die Flügel können aber auch flexibel am Flugzeugrumpf fixiert sein. So werden teils horizontal verstellbare Schwenkflügel mit variabler Pfeilung eingesetzt, die der Fluggeschwindigkeit angepasst werden, z. B. beim KampfflugzeugTornado.

Im weiteren Sinn benutzen das Starrflügelprinzip auch Luftfahrzeuge mit vollkommen flexiblen Tragflächen, wie Gleit- und Motorschirme, sowie mit zerlegbaren Tragflächen wie bei Hängegleitern.

Bei Ornithoptern, auch Schwingenflugzeug genannt, bewegen sich die Tragflächen wie Vogelflügel auf und ab, um Auftrieb und Vortrieb zu erzeugen. Sie werden daher teils auch Flatterflügel genannt. Besonders in der Frühzeit der Luftfahrt wurde versucht, Schwingenflugzeuge nach dem Vorbild der Natur zu bauen. Es ist nicht bekannt, dass personentragende Flugzeuge dieses Typs bisher geflogen sind, es gibt aber funktionsfähige, ferngesteuerte Modell-Ornithopter und Kleinstdrohnen, so z. B. das DelFly der TU Delft.

Ein Rotorflugzeug besitzt als Tragorgane Flettner-Rotoren, die den Magnus-Effekt nutzen. Rotorflugzeuge sind selbst im Modellbau nur selten anzutreffen und haben bisher keine praktische Bedeutung. Sie dürfen nicht mit Drehflüglern verwechselt werden.

Bei Drehflüglern (Hubschrauber, Helikopter) sind die Tragflächen in Form eines horizontalen Rotors aufgebaut. Die Luftströmung über den Rotorblättern ergibt sich aus der Kombination der Drehbewegung des Rotors und der anströmenden Luft aus Eigenbewegung und Wind.

Einige Drehflügler, wie zum Beispiel die Verbundhubschrauber oder Kombinationsflugschrauber, besitzen jedoch neben ihrem Hauptrotor auch mehr oder weniger lange, feste Tragflächen, die für zusätzlichen Auftrieb sorgen.

Ein Zwischending zwischen Starrflügelflugzeugen und Drehflüglern sind die Wandelflugzeuge, die im Flug die Flugmodi (Flugzustände) wechseln können.

Anders als das Flugzeug fliegt die Rakete ballistisch, auch wenn sie aerodynamische Steuerflächen haben kann. Diese dienen aber nicht dem Auftrieb, sondern nur der Stabilisierung und Steuerung. Ein Sonderfall ist der Raumgleiter, der meist im ballistischen Flug startet und imaerodynamischen Flug landet. Er kann als Flugzeug angesehen werden.

Bodeneffektfahrzeuge fliegen mit Hilfe von Tragflächen knapp über der Erdoberfläche und ähneln damit tief fliegenden Flugzeugen. Sie sind jedoch in der Regel nicht in der Lage, über den Einflussbereich des Bodeneffektes hinaus zu steigen, und gelten daher – ähnlich wie Luftkissenfahrzeuge – nicht als Luftfahrzeuge.

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Aufbau des Flugzeugs

Traditionell wird ein Flugzeug in drei Hauptgruppen (Konstruktionshauptgruppen) unterteilt: Flugwerk, Triebwerksanlage und Ausrüstung.

Das Flugwerk besteht aus dem Rumpfwerk, dem Tragwerk, dem Leitwerk, dem Steuerwerk und dem Fahrwerk bei Landflugzeugen bzw. den Auftriebskörpern (Schwimmern) bei Wasserflugzeugen. Bei Senkrechtstartern und Segelflugzeugen älterer Bauart kann anstelle von Fahrwerk oder Schwimmern ein Kufenlandegestell vorhanden sein. In vielen, meist älteren Veröffentlichungen wird statt Flugwerk der Begriff Flugzeugzelle oder einfach Zelle verwendet.^[7]

Der Flugzeugrumpf ist das zentrale Konstruktionselement der meisten Flugzeuge. An ihm ist das Tragwerk angebracht, er beherbergt neben den Piloten auch einen Großteil der Betriebsausrüstung. Bei einem Passagierflugzeug nimmt der Rumpf die Passagiere auf. Oft ist auch das Fahrwerk ganz oder teilweise am Rumpf. Die Triebwerke können in den Rumpf integriert werden. Bei Flugbooten bildet der Rumpf den Haupt-Auftriebskörper.

Man unterscheidet verschiedene Rumpfformen. Heute sind runde Rumpfquerschnitte die Regel, wenn die Maschine eine Druckkabine besitzt. Frachtmaschinen besitzen oft einen rechteckigen Rumpfquerschnitt, um das Beladevolumen zu optimieren. Die meisten Flugzeuge besitzen nur einen Rumpf, daneben gibt es auch Maschinen mit Doppelrumpf und Nurflügelflugzeuge.

Das Tragwerk besteht aus Flügel, Vorflügel und Landeklappen.

Das Leitwerk besteht aus dem Höhenleitwerk mit den Höhenrudern und den zugehörigen Trimmrudern, dem Seitenleitwerk mit dem Seitenruder und dem Trimmruder dafür und den Querrudern. Zudem ist die Hauptaufgabe des Leitwerks, die gegebene Fluglage und Richtung zu stabilisieren, ferner die Steuerung um alle drei Achsen des Flugzeuges.

Das Steuerwerk oder die Steuerung besteht beim Starrflügelflugzeug aus dem Steuerknüppel oder der Steuersäule mit Steuerhorn oder Handrad und den Seitensteuerpedalen, mit denen die Steuerbefehle gegeben werden. Für die Übertragung der Steuerkräfte bzw. -signale können Gestänge, Seilzüge, Hydraulik, elektrische (Fly-by-wire) oder optische (Fly-by-light) Signale eingesetzt werden. Die Steuersäule wird bei einigen modernen Flugzeugen durch den Sidestick ersetzt.

Das Fahrwerk ermöglicht einem Flugzeug sich am Boden zu bewegen, die erforderliche Abhebegeschwindigkeit zu erreichen, die Landestöße zu absorbieren und Stöße z. B. durch Bodenwellen zu dämpfen. Fahrwerke werden eingeteilt in ein starres und halbstarres Fahrwerk, das auch während des Fluges unverändert seine Position beibehält, wobei das halbstarre Fahrwerk teilweise eingezogen wird (z. B. nur das Bugfahrwerk), und einem Einziehfahrwerk, das vor und nach dem Start oder der Landung eingezogen und gegebenenfalls durch Fahrwerksklappen abgedeckt werden kann. Einziehfahrwerke sind bei Flugzeugen mit hoher Endgeschwindigkeit unerlässlich. Als Fahrwerksform kommt das Bugradfahrwerk zum Einsatz, bei dem ein kleines Rad unter dem Flugzeugvorderteil angebracht ist und das Hauptfahrwerk hinter dem Flugzeugschwerpunkt liegt. Dies ermöglicht während des Rollens am Boden gute Sicht für den Piloten. Das ehemals weit verbreitete Heck- oder Spornfahrwerk mit einem kleinen Rad oder einem Schleifsporn am Heck kommt heute nur noch selten zum Einsatz. Eine Besonderheit ist das Tandemfahrwerk, bei dem die die Hauptlast tragenden Fahrwerksteile vorne und hinten am Rumpf gleich groß sind und das Flugzeug durch Stützräder am Tragwerk stabilisiert wird.

Das Triebwerk eines Flugzeuges umfasst einen oder mehrere Motoren (i. a. von gleicher Bauart) mit Zubehör. Die häufigsten Bauweisen sind: Hubkolbenmotor (Flugmotor) oder eine Gasturbine (Wellenleistungstriebwerk) mit Propeller (Turboprop), Strahltriebwerke wie der Turbofan. Selten/experimentell ind Staustrahltriebwerk, Raketentriebwerk oder Elektromotor.

Zum Zubehör gehören das Kraftstoffsystem und -leitungen, ggf. eine Schmieranlage, die Motorkühlung, Triebwerksträger und Triebwerksverkleidung.

Außerhalb der Kampffliegerei sind die Strahltriebwerke aus Wartungsgründen mittlerweile nicht mehr in Flügel oder Rumpf integriert, eine Ausnahme bildet die Nimrod MRA4.

Als Treibstoff wird meist Kerosin, AvGas oder MoGas verwendet.

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Das Wesen der Pädagogik

"Der ist nicht wirklicher Lehrer und Erzieher, der Pädagogik sich angeeignet hat als Wissenschaft von der Kindesbehandlung, sondern derjenige, in dem der Pädagoge erwacht ist durch Menschenerkenntnis."

Rudolf Steiner.

Machen wir uns auch nur ansatzweise klar, welche Bedeutung Pädagogik hat? Sie ist so ziemlich das Wesentlichste und Bedeutsamste, was es gibt.

Wahre Erziehung kann den Kindern und Jugendlichen Welten eröffnen, von denen die meisten Menschen nicht einmal träumen – denn die Welt ist immer viel umfassender und großartiger, als wir sie erleben.

Die Schönheit eines Regenbogens – und eines Käferchens... Die Großartigkeit eines Berges, des Meeres – oder einer Blüte. Das Wunder der Liebe, innerhalb der Familie, zum Freund – und zum Mitmenschen. Die Freude am Leben, am Lernen – und an ständiger Entwicklung. Das Wunder, Freude zu empfinden, Trauer, Zuneigung, Dankbarkeit – und Verwunderung, Staunen, Mitleid, Mitfreude, Ehrfurcht...

Das Wunder, Mensch zu werden, immer mehr...

Das Potential zu diesem umfassenden Geschehen bringt jeder Mensch selbst mit auf die Erde – und noch weit mehr. Die Kinder bringen auch ihre ureigensten Impulse mit, die sich später ausleben wollen, die in vielfältiger, individueller Gestalt das Zukünftige, das Gute auf die Erde bringen wollen.

Dieses Wunder können wir – als zeitlich Vorangegangene – immer nur begleiten, hilfreich mit ermöglichen. Wir können dem Wunder der Menschwerdung in jedem Einzelfall immer nur (so gut wir es vermögen) die Wege ebnen.

Pädagogik bedeutet also eigentlich immer, Hindernisse zu beseitigen, die dem allmählichen Erscheinen(können) des Wesens jedes individuellen Menschen im Wege stehen.

Was aber können wir tun, damit wir in diesem essentiellen, höchst gefährdeten Prozess nicht selbst zum Hindernis werden? Denn wir gehören bereits zu den Hindernissen, wenn wir jenes Entwicklungsgeschehen nicht in dieser Weise begreifen – und auch, wenn wir gar nicht erleben, um welche Hindernisse es geht. Dann helfen wir dem Kinde nicht, Hindernisse zu beseitigen, sondern wir schaffen neue.

Wie soll ein Kind ein Empfinden für die Schönheit gewinnen – oder bewahren oder vertiefen... – wenn seine und unsere Umgebung nicht schön ist? Wie soll ein Kind die Großartigkeit eines Berges oder einer Blüte empfinden, wenn sie in der Schule abstrakt "wissenschaftlich" behandelt werden, ja wenn Lehrer und Eltern diese Großartigkeit nicht wirklich selbst tief empfinden?

Wie sollen Kinder und Jugendliche die tiefen menschlichen Gefühle entwickeln, wenn um sie herum eine erschütternde Gefühlsarmut herrscht? Wenn Hektik, Sachlichkeit und latente Antipathien, Sorgen und Egoismen unser Seelenleben und damit auch das äußere Leben, das heißt die Welt der Heranwachsenden prägen?

Was also wäre das Wesen der Pädagogik? Wäre es nicht vor allem eine immer tiefer werdende Ehrfurcht vor diesem Wunder-Geschehen der Menschwerdung? Ein tiefes Streben, dieses Geschehen immer mehr begreifen, ja überhaupt erst einmal erleben zu können? Und dann ... eine große Sehnsucht und ein entschlossenes Streben, sich selbst immer mehr zu verwandeln, um wirklich Wegbereiter sein zu können?

Wenn man die Frage der Pädagogik so groß denken kann – wenn Pädagogik in einem selbst so tief zur Frage wird –, dann beginnt der wahre Pädagoge in einem zu erwachen... 

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Text 7. Psychologie als Beruf

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Der Weg in die Berufspraxis verläuft nur in den seltensten Fällen geradlinig, zumal in den letzten Jahren. 31 bis 54 Prozent der Psychologiestudentinnen und -studenten haben vor dem Psychologiestudium eine andere Ausbildung abgeschlossen, 24 bis 35 Prozent ein anderes Studium begonnen. Solche “Umwege”, weitere Ausbildungen und Warteschleifen werden einerseits vom Arbeitsmarkt eingefordert

oder sind durch den Numerus clausus bedingt. Andererseits ist es angesichts der Fülle von unterschiedlichen Berufsfeldern für Psychologie-Absolventinnen und -Absolventen nicht leicht, den passenden Ort zu finden. Oftmals sind es informellere Kontrakte, persönliche oder professionelle Erfahrungen aus Praktikums-, Arbeits- und Ausbildungszusammenhängen, die sich als ergiebig für das Suchen und Auffinden von Arbeitsplätzen erweisen. Wir möchten nun exemplarisch Praktikerinnen und Praktiker, allesamt Diplom-Psychologinnen und -Psychologen, selbst zu Wort kommen lassen, damit sie von ihrem Weg in den Beruf und ihrem aktuellen Arbeitsalltag, von 20 ihren Freuden und Leiden erzählen. Die Autorinnen und Autoren orientierten sich in ihren Texten an folgenden, von uns vorgegebenen Leitfragen:

– Wie sah dein Weg in den Beruf und hin zu diesem, deinem aktuellen Arbeitsplatz aus?

– Wie hast du den Wechsel vom Studium in den Beruf erlebt?

– Wie sieht ein “typischer Arbeitstag” aus?

– Welche psychologischen Kompetenzen brauchst du in deiner Arbeit?

– Was könntest du zu deiner Rolle als Psychologin/Psychologe innerhalb deiner Institution sagen?

– Mit welchen Berufsgruppen arbeitest du in welcher Weise zusammen?

– Was macht dir an deiner Arbeit am meisten Freude, wo gibt es Probleme?

– Was möchtest du Studienanfängerinnen und -anfängern über deinen Beruf (oder die Psychologie im allgemeinen) mit auf den Weg geben?

In den Berichten aus der Praxis wird u. a. deutlich, dass die Arbeit als Psychologin und als Psychologe in der Regel bedeutet, in eine Institution eingebunden zu sein oder mit mindestens einer Institution zusammenarbeiten zu müssen. Dabei werden Psychologinnen und Psychologen mit Bündeln von zum Teil unterschiedlichen, bisweilen sogar widersprüchlichen Erwartungen konfrontiert. Sie sollen Krankheitsdiagnosen stellen und/oder Prognosen über das zukünftige Verhalten von Menschen abgeben, sie sollen Menschen wieder gesund machen, das kann heißen: schulfähig, arbeitsfähig, gesellschaftsfähig, leistungsfähig, partnerschaftsfähig, glücksfähig, fahrtauglich etc. Diese unterschiedlichen Ansprüche müssen – gemeinsam mit eigenen Vorstellungen und psychologischen Erkentnissen über

Grenzen und Möglichkeiten menschlichen Handelns – in die Arbeit intergriert werden. Auch hier gilt es, unterschiedliche Perspektiven zu reflektieren, einen eigenen Stand-ort zu bestimmen und Formen der Zusammenarbeit zu entwickeln, die dem Stand des psychologischen Wissens, den ethischen Anforderungen an die psychologische Arbeit, den Bedürfnissen von Klientinnen, Klienten und Auftraggeberinnen, -gebern und eigenen Vorstellungen gleichermaßen gerecht werden.

In der Darstellung der Praxisfeldbeschreibungen wurde die Systematik der psychologischen Arbeitsfelder (vgl. vorangegangenes Kapitel) zugrunde gelegt, und zwar in folgender Reihenfolge:

A: Klinische Psychologie

A1: Psychiatrie

A2: Rehabilitationspsychologie in der Orthopädie

A3: Neuropsychologie

A4: Kinder- und Jugendpsychiatrie

A5: Sozialpsychiatrischer Dienst im Gesundheitsamt

A6: Psychologie in einer psychologisch-therapeutischen Beratugsstelle

für Studierende

A7: Klinische Psychologie in selbständiger Praxis

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