Methanhydrat


Sir Humphrey Davy stellte zwar 1810 experimentell ein Gashydrat her ? in diesem Fall Chlorhydrat ?, aber weder die Chemie noch die Industrie interessierten sich dafür, bis in den Dreißigerjahren des 20. Jahrhunderts Öl-Pipelines durch Methanhydratbildung verstopften. Natürliche Methanhydrat-Vorkommen wurden schließlich auf dem Meeresboden vermutet, und 1971 gelang es russischen Forschern, erste Methanhydrat-Proben aus dem Schwarzen Meer zu bergen.

Im Meerwasser absterbendes Plankton sinkt zum Grund und verwest. Geschieht dies in Tiefseegebieten, wo der Sauerstoffgehalt am Meeresboden gering ist, wird bei dem Abbau Methan frei. Das Gas perlt normalerweise zur Oberfläche empor, aber bei entsprechend hohem Druck und geringer Temperatur verbindet das Methan sich stattdessen mit Wasser zu eisförmigem Methanhydrat („Methaneis“). Dabei bauen die Wassermoleküle sog. Käfigstrukturen mit eingeschlossenen Methanmolekülen auf: Clathrate (lateinisch: clatratus = Käfig). Auf diese Weise entstanden im Verlauf von Jahrmillionen regelrechte Eispanzer, die im Schwarzen Meer bis zu 15 Kilometer dick sind und beispielsweise im Atlantik und im Pazifik das Abrutschen der Kontinentalhänge verhindern, weil die Methanhydrate in den Poren der abgelagerten Sedimente wie Zement wirken.

Durch eine Erwärmung infolge einer Klimaveränderung oder durch eine Druckminderung aufgrund einer Absenkung des Meeresspiegels kann Methanhydrat verstärkt freigesetzt werden ? worunter die Stabilität der Kontinentalhänge leidet. So rutschten vor 7000 oder 8000 Jahren fast 5,6 Milliarden Kubikmeter Geröll vom norwegischen Kontinentalabhang (Storegga-Rutschung). Spuren des durch die Druckwelle ausgelösten Tsunamis lassen sich in norwegischen Fjorden nachweisen. Ein aufgelöster Kubikmeter Methanhydrat verwandelt sich bei Normaldruck in 160 Kubikmeter Gas.

1988 schätzte der Geologische Dienst der USA, dass in den Ozeanen mehr als doppelt so viel Kohlenstoff gebunden ist wie in den gesamten Erdöl-, Erdgas und Kohlelagern der Welt:

Von 10 000 Gigatonnen ging man damals aus. Daraufhin glaubten viele, dass Methanhydrat in naher Zukunft eine aufgrund des zu erwartenden Energiemangels interessante Energiequelle werden könnte. Ökologen warnten jedoch vor den völlig unbekannten Folgen eines eventuellen Abbaus für die Stabilität der Kontinentalhänge, die Meeresströmungen und das Klima. Freigesetztes Methan trägt in der Atmosphäre zur Erwärmung bei und ist als Treibhausgas dreißigmal wirksamer als Kohlendioxid!

Neuere Forschungsergebnisse lassen vermuten, dass die tatsächlichen Methangasvorräte in den Weltmeeren nur ein Viertel oder allenfalls ein Drittel der 1988 geschätzten Menge betragen. Der Geophysiker Alexei Milkov rechnete 2004 nur noch mit 500 bis 2500 Gigatonnen Kohlenstoff, die im Methangas eingeschlossen sind.

Im Sommer 2008 gelang es Technikern, bei Mallik am Mackenzie-Delta an der Nordwestküste Kanadas, probeweise sechs Tage lang Methangas aus dem Permafrost zu saugen. In Deutschland arbeiten Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften IFM-Geomar in Kiel im Rahmen des Forschungsprojekts „Sugar“ daran, eine Fördertechnologie für Methanhydrat zu entwickeln.

© Dieter Wunderlich 2004 / 2008

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