Rohstoffe aus dem Meer

Hightech-Strategie Rohstoffe aus dem Meer

Methan, seltene Metalle, Diamanten: Alles kann aus dem Meer gewonnen werden. Der damit verbundenen Probleme nimmt sich die Forschung an.

Ein unterseeischer Erdrutsch vor der Küste Norwegens löst einen gewaltigen Tsunami aus, der Nordeuropa verwüstet. Verantwortlich sind Bakterien, die Methanhydrat abbauen und so den Kontinentalhang des norwegischen Schelfs destabilisiert haben. Dieses Szenario im Roman „Der Schwarm“ von Frank Schätzing hat Methanhydrat in Verruf gebracht. Professor Peter M. Herzig, Leiter des Leibniz Instituts für Meereswissenschaften IFM-Geomar in Kiel, beruhigt: „Reine Fiktion.“

Interview mit Prof. Dr. Peter M. Herzig

Ganz im Gegenteil, so der Meeresforscher: Methanhydrate, mit deren Abbau sich das Projekt SUGAR befasst, böten große Chancen für unsere Energieversorgung. SUGAR steht für „Submarine Gashydrat-Lagerstätten: Erkundung, Abbau und Transport“. An dem Projekt arbeiten mehrere Partner aus Forschung und Wirtschaft zusammen. Beteiligt sind vor allem Unternehmen mit Erfahrungen beim Bau von Geräten für die Untersuchung von Lagerstätten im Meer und im Spezialschiffbau. Darüber hinaus wirken Konzerne aus dem Bereich der Gasförderung und Gasverteilung mit.

Brennendes Eis

Was ist Methanhydrat eigentlich? Man bezeichnet es auch als Methaneis oder, umgangssprachlicher, brennendes Eis. Gefrorenes Wasser, das gewissermaßen von innen brennt: In Käfigen aus Wassermolekülen sind dabei Moleküle des Gases Methan eingelagert. Methaneis entsteht nur bei niedrigen Temperaturen und einem Druck von mindestens 20 Atmosphären, also vor allem am Grund des Meeres. Das Methan entstand ähnlich wie Kohle, Erdöl und Erdgas aus absterbenden Organismen. Dieses Faulgas findet sich vor allem im Bereich der Kontinentalhänge in einigen hundert Metern Tiefe. Kommt Methaneis an die Wasseroberfläche, zerfällt es sehr schnell, und das Methan gelangt als Gas in die Atmosphäre. Entzündet man das Eis, so brennt es sofort.

Eine besondere Bedeutung könnte dieser Stoff dadurch erhalten, dass er sich wie Erdgas vorzüglich zur Energiegewinnung eignet. Und: Es gibt vermutlich mehr davon als Erdgas, Erdöl und Kohle zusammengenommen. Bisher wird Methanhydrat nur im dauerhaft gefrorenen Boden Sibiriens abgebaut, künftig könnte es aus dem Meer gewonnen werden.

Das ist allerdings nicht unproblematisch. Schließlich ist Methan ein erheblich wirksameres Treibhausgas als Kohlendioxid (CO2). Es darf also beim Abbau nicht in die Atmosphäre gelangen. Und es darf nicht zu jenen Erdrutschen an den Kontinentalhängen kommen. Dann wäre nämlich das Szenario aus Schätzings Roman Realität. Hier sind die Geologen gefragt.

Genialer Kreislauf

Die Idee der Kieler Forscher klingt einfach und genial zugleich. Methan wird verbrannt. Das dabei entstehende CO2 wird in Methanhydratlagerstätten unter dem Meeresgrund gepumpt. Hier entsteht bei den niedrigen Temperaturen und dem hohen Druck in der Verbindung mit Wasser ebenfalls eine feste Substanz. Diese wiederum verdrängt das Methanhydrat, das durch eine weitere Bohrung an die Oberfläche gepumpt wird.

So einfach das klingt, wird es doch noch lange dauern, bis die vielen damit verbundenen technischen Probleme gelöst sind. "Die Förderung und Nutzung von Methanhydraten wird frühestens in zehn Jahren möglich sein", sagt Professor Klaus Wallmann vom Kieler Forschungsinstitut. "Angesichts der aktuellen Debatte um die Energieversorgung der Zukunft ist es aber wichtig, diese Ressource schon heute intensiv zu erforschen.“ Das gelte für den Entstehungsprozess ebenso wie für die ökologischen, ökonomischen und rechtlichen Fragen.

Vor allem müssen die vorhandenen maritimen Technologien so weiterentwickelt werden, dass sie wirtschaftlich und umweltschonend arbeiten. Bei der Offshore-Technik handelt es sich neben dem Schiffbau um den wichtigsten weltweiten Markt für maritime Produkte: Unterwasser- und Tauchtechnik, Plattform- und Anlagenbau sowie schwimmende Spezialgeräte wie Produktions-, Transport- und Rohrverlegeschiffe gehören dazu.

Deutschland hat auf diesem Gebiet einen relativ geringen Marktanteil. Denn unser Land verfügt über keine nennenswerten unterseeischen Erdöl- oder Erdgasvorkommen. Die große Chance der deutschen Unternehmen besteht darin, innovative Techniken zu entwickeln – und so auf dem Weltmarkt mit herkömmlicher Technik zu konkurrieren. Innovative Entwicklungen gibt es bereits für die Öl- und Gasgewinnung. Sehr vorausschauend sollte sie auch für den Abbau neuer Rohstoffe aus dem Meer entwickelt werden.

Maritime Rohstoffe werden immer wichtiger

Aus den Meeren lassen sich Metalle, Diamanten, Schwermineralsande, Sand und Kies gewinnen. Die letztgenannten drei Stoffe bauen wir bereits heute wirtschaftlich ab. Metallgewinnung wird zunehmend wichtiger, da die Lagerstätten an Land weitgehend ausgebeutet sind. So sind einige Metalle bald so teuer, dass es sich mittelfristig lohnen wird, sie aus unterseeischen Lagerstätten abzubauen.

Ein bekannter Rohstoff aus dem Meer sind etwa Manganknollen. Mangan ist an Land noch reichlich vorhanden. Interessant sind jedoch die seltenen Metalle, die in Manganknollen enthalten sind. Der Anteil an den zunehmend knapper werdenden Metallen Kupfer, Nickel, Kobalt und Molybdän könnte es eines Tages wirtschaftlich machen, die Knollen in 3.000 bis 6.000 Metern Tiefe abzubauen. Aber auch hierfür braucht es innovative Technik, die gezielt für diesen Zweck entwickelt werden muss.

Das gilt auch für die Massivsulfidvorkommen, die sich vor allem an den Bruchkanten der Kontinentalplatten finden. Aus so genannten heißen Quellen treten hier Substanzen aus dem Erdinneren aus. Diese setzten sich als Massivsulfide ab. Sie enthalten Kupfer, Zink, Silber, Gold und wertvolle technische Metalle wie Indium, Germanium, Wismut und Selen.

Diamanten werden heute schon mit deutscher Technik vor Namibia abgebaut. In den Brandungszonen des Atlantiks sind Bohrschiffe im Einsatz, die in Deutschland entwickelt und gebaut wurden.

Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Hannover befasst sich ebenfalls mit der Rohstoffgewinnung aus dem Meeresboden. Die Fachbehörde des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie ist die zentrale wissenschaftlich-technische Institution für alle georelevanten Fragestellungen.

Professor Peter M. Herzig, Kurator der BGR, lenkt das Augenmerk  auch auf die genetischen Rohstoffe aus dem Meer: „Dabei handelt es sich um Substanzen, die von marinen Organismen produziert werden“, erläutert er. Aus solchen Stoffen gewinnt die Pharma- und Kosmetikindustrie zum Beispiel Substanzen für ihre Produkte.

Letztlich wird die Rohstoffgewinnung aus dem Meer mit Methanhydrat, Mangan und Co nur feiner und raffinierter: Denn mit Fisch, Salz und Wasser gewinnt der Mensch seit Jahrtausenden elementare Lebensmittel und Rohstoffe aus den Ozeanen.

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