Geologie: Eingeschlossen in Stein

Wenn es nur so einfach wäre: Kohlendioxid aus dem Rauchgas von Kraftwerken abtrennen und in tiefe Erdschichten pumpen, wo es im Idealfall für immer verborgen bleibt. Vor allem die Kohleindustrie setzt auf das CCS (carbon capture and storage) genannte Verfahren, um künftig „grüner“ zu sein.

Noch gibt es viele technische Probleme – und nicht zuletzt die Frage nach geeigneten Schichten im Untergrund. Sie müssen große Mengen des Treibhausgases aufnehmen und sicher verwahren können. Bisher setzen Fachleute vor allem auf leergepumpte Erdgaslagerstätten, nach dem Motto: „Was bislang dicht hielt, wird auch dicht bleiben.“ Auch poröse Sandsteine, die keine Lagerstätten waren, kommen infrage. In Norddeutschland etwa sind sie weit verbreitet. Bezogen auf den globalen CO2-Ausstoß von mehr als 30 Milliarden Tonnen allein im Jahr 2008 bieten solche Schichten aber auch nicht genügend Platz.

Geoforscher um David Goldberg von der Columbia-Universität in New York bringen jetzt einen weiteren, verbreiteten Gesteinstyp in die Diskussion ein: Basalt. Die dunklen Brocken sind erstarrte Lava und in großen Mengen überall dort zu finden, wo Kontinente auseinanderbrechen, etwa in Island oder Ostafrika. Auch an der heutigen US-Ostküste strömte vor rund 200 Millionen Jahren massenhaft Lava aus dem Erdinneren. Gerade diese Gesteine seien gut für die CO2-Deponierung geeignet, schreiben die Forscher im Fachmagazin „PNAS“.

Vor allem die oberen Teile der Basaltschichten böten sich für CCS an. Denn sie sind porös und wasserhaltig und ermöglichen damit einen guten Transport des Gases durch den Untergrund. Die darüberliegenden Schichten hingegen sind relativ dicht und fungieren als natürliche Barriere gegen unerwünschte Entgasungen. Der Vorteil der dunklen Gesteine als Kohlendioxiddeponie bestünde darin, dass das Treibhausgas nicht wie üblich für Jahrzehnte in Wasser gelöst ist, sondern rasch fixiert wird. Mithilfe des CO2 werden feste Karbonatminerale (CO3-Verbindungen) gebildet, die auf der Gesteinsoberfläche wachsen.

Den Berechnungen zufolge kann allein der Basalt im „Sandy-Hook-Becken“ vor der Küste New Jerseys bis zu 900 Millionen Tonnen CO2 aufnehmen. Das ist etwa so viel wie drei große Kohlekraftwerke in 40 Jahren ausstoßen.

Das Problem: Das Wachsen von Karbonat in den Gesteinsspalten könnte den Wasserkreislauf in der Tiefe abwürgen und so die Aufnahmefähigkeit für CO2 verringern. Nicht zuletzt stellt sich auch an der US-Atlantikküste die Frage, ob die tiefe Deponie wirklich über Jahrtausende dicht halten wird. Ralf Nestler