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Göttingen Brennendes Eis aus den Tiefen des Meeres
Campus Göttingen Brennendes Eis aus den Tiefen des Meeres
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16:30 27.05.2017
Von Michael Caspar
Am Röntgen-Tomographen: Prof. Werner Kuhs und Andrzej Falenty untersuchen die Mikrostruktur von Gashydraten. Quelle: Wenzel
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Göttingen

In Stahlbehältern bewahrt das Team von Prof. Werner F. Kuhs Gashydrat-Proben vom Meeresgrund auf. Damit der an der Erdoberfläche instabile Stoff nicht zerfällt, wird er im Institutsgebäude an der Goldschmidtstraße 1 in flüssigem Stickstoff bei minus 196 Grad Celsius gelagert. Mit dicken Handschuhen holt Kuhs wissenschaftlicher Mitarbeiter Andrzej Falenty, ein promovierter Geologe, eine Probe heraus. Das Eis beginnt sofort zu schmelzen. Es schäumt vom frei werdenden Gas auf. Mit dem Feuerzeug lässt sich das Eis anzünden. Es riecht nach faulen Eiern. „Das liegt am Schwefelwasserstoff, der fast immer in Methanhydraten vorkommt“, erklärt Falenty.

Schon in 150 Metern Tiefe

„Das Methan-Eis lässt sich kaum zerstörungsfrei an die Meeresoberfläche bringen“, erläutert Kuhs. Bereits im Bohrloch, wo ein geringerer Druck als außerhalb herrsche, beginne der Zerfall. Entsprechend teuer seien die Gashydratproben, die sich in einer Tiefe von einigen hundert Metern finden, in der Arktis auch schon in 150 Metern Tiefe.

Der Kristallograph erzeugt daher mit seinen Mitarbeitern auch selbst das brennbare Eis. Dazu ahmen sie im Labor die Bedingungen nach, die am Meeresgrund herrschen: vier Grad Celsius und ein paar 100 bar Druck.
Die Göttinger betreiben Grundlagenforschung. „Wir untersuchen, wie sich die Gashydrate bilden, welche mechanischen Eigenschaften sie haben und wie der Prozess der Zersetzung verläuft“, führt der Professor aus. Ein Röntgen-Tomograph liefert ihnen Bilder von Proben in der Druckkammer. Die Aufnahmen haben eine Auflösung von 300 Nanometern. So groß sind die kleinsten Bakterien. Zur Auswertung der Bilder hat Kuhs Team eine eigene Software entwickelt.

Gefahr von Tsunamis

Die Erschließung von Gashydratvorkommen am Meeresboden ist nicht einfach. „Durch Bohrungen kann es zu einem unkontrollierbaren Zerfall der Vorkommen kommen“, warnt Prof. Werner F. Kuhs. Deshalb bleiben Vorkommen an Tiefseehängen unangetastet. Sie könnten ins Rutschen geraten. Tsunamis seien die Folge. Aus diesem Grund erfolge auch die Verlegung von Tiefseekabeln in Gebieten mit Gashydratvorkommen äußerst vorsichtig. In flachen, unterseeischen Bereichen sei die Förderung unproblematischer.
„Anders als bei Öl- und Erdgas-Feldern lassen sich Kammern nicht mit einer Bohrung erschließen“, erklärt der promovierte Geologe Andrzej Falenty. In Abständen von 200 bis 300 Metern seien jeweils neue Bohrlöcher notwendig. Bei der Entwicklung der nötigen Bohrtechnik führt Deutschland zusammen mit Japan. mic

Der Professor, der seit 1993 in Göttingen tätig ist, befasst sich bereits seit 1987 mit Gashydraten. „Seit den 90er-Jahren hat das Interesse stark zugenommen“, berichtet der Wissenschaftler. Methanhydrat verstopfe nämlich Öl- und Gaspipelines. „Um das zu verhindern, gibt die Industrie jedes Jahr eine halbe Milliarde Euro aus“, weiß Kuhs.

100 Millionen seit 2004

Seit der Jahrtausendwende werde das Gashydrat zunehmend als potentieller Energielieferant gesehen. Staaten wie China, Indien oder Japan, aber auch Israel investierten viel Geld in die Forschung. Das tue auch Deutschland. Seit 2004 hätten die Bundesministerien für Bildung und Forschung sowie für Wirtschaft und Energie 100 Millionen Euro in ein Projekt gesteckt, das 2018 durch ein europäisches Vorhaben ersetzt werden solle. Wissenschaft und Wirtschaft erarbeiteten das Know-how für die Erkundung von Gashydrat-Vorkommen und deren Erschließung durch die nötige Bohrtechnik. Auch Kuhs Abteilung ist am Projekt beteiligt.