Gesundheit : Explosive Energiequelle: Kommt das Gas hoch, gehen wir unter

Gideon Heimann

Wasser: Lösungsmittel, Lebensmittel, Lebensraum - viel genutzt, selten geschützt. Und immer noch in etlicher Hinsicht ein Rätsel für die Wissenschaft. Davon handelten auch einige der 16 Fachvorträge, die auf der Jahresversammlung der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina zu hören waren. Vom vergangenen Donnerstag an bis zum heutigen Montag kamen rund 400 Wissenschaftler in Halle/Saale zu eben diesem Schwerpunktthema "Wasser - essentielle Ressource und Lebensraum" zusammen.

Unter den jüngsten Forschungen um das bisweilen seltsame Verhalten von Wasser gibt es eine, die auch aus Sicht der Energieversorgung bedeutsam werden kann. Es geht um Gashydrate - eine recht janusköpfige Substanz, das war den Erläuterungen von Erwin Suess zu entnehmen. Suess ist Leiter einer Arbeitsgruppe beim Forschungszentrum für Marine Geowissenschaften (Geomar) der Universität Kiel, er befasst sich seit einigen Jahren mit den Gashydraten.

Wasser als Behälter

Beim Gashydrat zeigt sich eine besondere Eigenschaft der Wassermoleküle: Sie können sich zu "Käfigen", zu Behältern zusammenballen und andere Moleküle einschließen, umhüllen. In diesem Fall ist es Methan (CH4), wie es bei bakterieller Zersetzung organischer Substanzen entsteht, also auch den Hauptbestandteil von Erdgas bildet. In den Hydrat-Behältern ist das Methan allerdings besonders dicht gepackt: ein Kubikmeter dieses schneeartigen Materials enthält 164 Kubikmeter Methan.

Es bildet sich bei bestimmten Temperaturen und unter Druck, den Messkurven der Untersuchungen zufolge schneiden sich die Linien beider Einflussgrößen bei sechs Grad Celsius und 45 Bar Überdruck. So günstige Bedingungen herrschen an vielen Stellen der Ozeane, wo die Schelfmeere in die Tiefsee übergehen. 45 Bar Überdruck entsprechen einer Wassertiefe von 450 Metern, da ja die Wassersäule alle zehn Meter eine Druckerhöhung von einem Bar bewirkt.

Freilich wurden Gashydrate auch schon in Sibirien gefunden. Dort ist der Druck zwar weitaus geringer, aber die Temperatur entsprechend tief. Auf das sonderbare Material stießen Techniker bereits in den 30er Jahren, und zwar in Pipelines, durch die feuchtes Erdgas gepumpt worden war - es verstopfte Rohre und Ventile.

Die Mengen natürlich vorkommenden Gashydrats, die bis jetzt vor allem mit Hilfe sonografischer Methoden kartiert werden konnten, sind immens. Die vorhandenen Vorräte des in Öl, Kohle und Erdgas gebundenen Kohlenstoffs auf der Erde werden auf etwa 5000 Milliarden Tonnen geschätzt, bei den Gashydraten kommt man auf etwa die doppelte Menge.

Die Bergung des Energieträgers dürfte aber Probleme bereiten. So zersetzt sich das Hydrat in geringeren Wassertiefen, es sind schon ganze Placken beobachtet worden, die schäumend an die Meeresoberfläche aufstiegen, auch in tief hinunter reichenden Fischernetzen fand sich das Material.

Die verlockenden Vorteile des Gashydrats wurden schon 1999 auf einer Konferenz an der Technischen Universität Berlin diskutiert. Doch Suess sieht auch die Gefahren für die Ökologie, wenn es zu einer großflächigen Freisetzung des Materials kommt. Immerhin lagern sie in Übergangszonen, die tektonisch nicht immer sehr stabil sind. Gibt es dort auch nur leichte Bewegungen der Böden, könnten sich große Bereiche lockern. Und da die Dichte des Stoffes von Druck und Temperatur abhängt, nehmen aufsteigende Teile sehr schnell sehr große Gasvolumina ein - fast explosionsartig. Suess zeigte die Computersimulation eines solchen Ereignisses vor Norwegen, das eine Flutwelle ausgelöst haben soll, die sich noch an der Küste Islands bis in eine Höhe von 30 Metern auftürmte.

Schlimmer noch: An der Meeresoberfläche angekommen, tritt das Methan in die Atmosphäre über - wo es einen 30-Mal stärkeren Treibhauseffekt verursacht als Kohlendioxid. Es könnte also zu einer folgenschweren Kette kommen, wenn Beben das Methan erst einmal in größeren Mengen lockern. Dann erwärmt sich letztlich auch das Wasser, und weiteres Methan steigt auf. Suess ist davon überzeugt, dass solche Katastrophen vor 50 Millionen Jahren und in kleinerem Ausmaß auch später geschahen.

Vom empfindlichen Gleichgewicht in den Weltmeeren sprach auch Peter Lemke, der sich am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven (AWI) mit dem Fachgebiet Dynamische Ozeanografie befasst. Die ozeanischen Strömungen (etwa der Golfstrom) stellen "Warmwasserheizungen" für die nördlichen Teile Europas dar, die nur aufgrund fein gesteuerter Unterschiede in der Temperatur und im Salzgehalt zirkulieren können - so kommt es über 1000 Jahre hinweg ein Mal zu einer kompletten Umwälzung. Werden die Ströme gestört, bricht der Wärmetransport ab, mit Folgen, die verheerend sein dürften. Ähnliche Warnungen gab es schon einige, auch vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung.

Dass die Meere gigantische Kohlenstoff-Speicher sind, ließe sich freilich auch zur Reduktion des CO2 Gehalts in der Atmosphäre ausnutzen. Gerade die Amerikaner spekulieren darauf, ihre Emissionen gegen eine solche Absorption in Pflanzen "gegenzurechnen". Gotthilf Hempel, Meeresbiologe und Senator der Leopoldina, verwies auf Versuche, das Wachstum der Algen zu vermehren. Begrenzender Faktor sei die Menge des für die Pflanzen verfügbaren Eisens - entsprechende "Probedüngungen" im Meer südlich von Kapstadt verliefen erfolgreich. Doch weiß niemand, wie Pflanzen und Tiere langfristig auf den Eingriff reagieren, warnte Hempel.

Akademie bald 350 Jahre alt

Mit etwa 1000 Mitgliedern in 27 Ländern ist die Leopoldina die mitgliederstärkste Akademie in Deutschland - und auch die älteste. Denn sie wurde 1652 von vier Ärzten als naturwissenschaftlich-medizinische Vereinigung in Schweinfurt gegründet. 1687 wurde sie von Kaiser Leopold I. in den Stand einer Reichsakademie erhoben. Bis 1878 folgte der Ort ihres Sitzes dem jeweiligen Präsidenten, seitdem ist sie in Halle/Saale ansässig.

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