E N E R G I E  Feuer aus dem Eis

Unter der Tiefsee lagern gewaltige Mengen Methan. Ist das die Energie der Zukunft?

Sind die hohen Ölpreise nur Vorboten einer gefährlichen Energiekrise, weil die Vorräte rasch zur Neige gehen? Dies prophezeit der britische Ölexperte John Colin Campbell: "Hundert Jahre leichten Wachstums der Wirtschaft gehen zu Ende." Einbrechende Aktienmärkte und Militärinterventionen der USA zur Sicherung ihrer Ölversorgung drohten.

Das Gegenteil behauptete Esso-Sprecher Karl-Heinz Schult-Bornemann, als er Ende Juni die Studie Öldorado 2001 präsentierte. Wir könnten "noch 250 bis 300 Jahre von den jetzt schon bekannten Vorräten leben". Öl verliere zwar allmählich seine Rolle als Hauptenergieträger an das Erdgas. Aber das Ölzeitalter werde "nicht aus Mangel an Öl zu Ende gehen, genauso wie die Steinzeit nicht aus Mangel an Steinen zu Ende ging".

John Campbell hat jahrzehntelang für Ölmultis gearbeitet, er misstraut ihren Prognosen inzwischen gründlich: "Die Firmen verschweigen bewusst die Erschöpfung der Vorkommen, denn das würde den Investoren nicht gefallen." Auch die USA und die Öl exportierenden Opec-Staaten stellten "die Welterdölvorkommen übertrieben" dar, etwa weil sie "Energiesparprogramme und die Entwicklung erneuerbarer Energien verhindern" wollten.

Energiekrise oder Öldorado, wem ist überhaupt noch zu trauen? Versuchen wir es mit dem Forschergremium IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), das für das Umweltprogramm der Vereinten Nationen Unep möglichst "objektive wissenschaftliche" Abschätzungen zu Klimafragen erstellen soll. Kürzlich verglich das IPCC die geschätzten Weltvorräte an Öl, Gas und Kohle mit dem historischen Verbrauch dieser Ressourcen und mit Szenariorechnungen, wie viel Energie in den nächsten hundert Jahren verfeuert werde (siehe Grafik ).

Auch das IPCC ist nicht apolitisch, aber es fördert gewiss nicht die Energiemultis. Denen geht es mit seinen Klimaschutzappellen tüchtig auf die Nerven. Die Grafik zeigt, dass die geschätzten Öl-, Gas- und Kohlevorräte groß sind im Vergleich zur verfeuerten Menge fossiler Energieträger. Und die Schwankungsbreite der IPCC-Schätzungen, wieviel fossile Energie im besten oder schlimmsten Fall bis 2100 verbraucht werde, ist beachtlich.

Tretroller oder Transrapid?

Kein Wunder. Wer weiß schon genau, wie groß anno 2100 die Erdbevölkerung sein wird? Wie die Menschen bis dahin heizen und kochen (siehe nächste Seite), ob sie Tretroller oder Transrapid fahren - und wie ihre Roboter Krieg führen? Vielleicht züchten ja Roboter 2100 noch die letzten Exemplare der klimafrevelnden Sippe Homo sapiensim artgerechten Biozoo. Wie auch immer, solche Jahrhundertprognosen dürften so präzise sein wie einst das Orakel von Delphi.

Blicken wir also bescheidener "nur" ein Vierteljahrhundert in die Zukunft und schätzen ganz grob, bis dahin werde nochmals so viel Energie verbraucht wie in den vergangenen 120 Jahren. Die Grafik lässt erahnen: zumindest so lange dürften die Vorräte reichen. Beruhigend käme hinzu, dass noch längst nicht alle Öl- und Gasvorkommen bekannt sind.

Steigende Ölpreise und verbesserte Technik machen es zunehmend attraktiv, Energie in schwer zugänglichen Gebieten zu suchen, sogar aus der Tiefsee zu fördern. Den Weltrekord hält derzeit eine Esso-Plattform, die 1463 Meter unter dem Meeresspiegel zu bohren beginnt, und zwar nochmals kilometerweit in den Untergrund. Schult-Bornemann verweist sogar auf konkrete Pläne "zum Erschließen von Vorkommen in 3000 Meter Wassertiefe".

Für Öl- und Gasprospektoren ist beispielsweise Australiens Grundfläche inzwischen um das Dreifache gewachsen. Generell dürften in den besser erschließbaren Meeressockeln der Kontinente noch viele Gigatonnen fossiler Energie zu finden sein. John Campbell schließt übrigens in seinem Krisenszenario ausdrücklich die Berücksichtigung von Tiefseeölen und von arktischem Öl aus. Dies erklärt zumindest teilweise die Diskrepanz zwischen Optimisten und Pessimisten. Den Ölschock abmildern dürfte zusätzlich die wachsende Ersetzbarkeit des schwarzen Goldes durch Gas. Sogar im Straßenverkehr bekommen Benzin und Diesel Konkurrenz, Firmen wie Ford, Volvo, Fiat und Opel bieten erdgasbetriebene Autos an. Je höher die Treibstoffpreise, desto austauschbarer werden die Energieträger, vielleicht fährt man dereinst wieder mit Kohlegas, weil dies billiger ist. Oder packt Gashydrat in den Tank.

In 25 Jahren könnte nämlich die Technik gereift sein, um zahllose "neue" Quellen in der Tiefsee anzuzapfen: In deren Sedimenten lagert Gashydrat, auch brennendes Eis genannt. Der Gesamtvorrat ist zwar noch schwer abschätzbar, aber viele Fachleute meinen, er werde sämtliche bekannten Öl-, Gas- und Kohlevorräte deutlich übertreffen. Der IPCC-Bericht schätzt die Gesamtmenge gespeicherten Kohlenstoffs im Gashydrat auf 12 000 Milliarden Tonnen. Als mögliche Ressource berücksichtigt er diese Vorkommen allerdings noch nicht.

Gashydrat kommt im Alltag nicht vor, es existiert nur bei Eiseskälte oder unter hohem Druck. Selbst bei 50 Bar (rund 25-mal mehr als in einem Autoreifen) darf die Temperatur 5 Grad Celsius nicht übersteigen. Schmilzt ein Liter Gashydrat, dann schäumen 164 Liter Methangas heraus, zurück bleibt eine Pfütze aus 0,8 Liter Wasser. Wieso gibt es diesen scheinbar so exotischen Stoff dennoch in derart gewaltigen Mengen?

Die Böden der Tiefsee sind durchweg kälter als ein Kühlschrank, für starken Druck sorgt die hohe, darüber stehende Wassersäule. Auch tiefgefrorene Permafrostböden in Sibirien, Alaska oder Kanada enthalten Gashydrat. Methan (CH4) ist Hauptbestandteil von Erd-, Faul-, Sumpf- oder Biogas. Es entsteht, wenn Biomasse luftdicht verrottet. Seit Jahrmillionen sinken Reste von Algen und Plankton auf den Meeresgrund und verrotten im Sediment. Viel CH4 plus H2O ergibt Gigatonnen Gashydrat.

Man muss das weiße, brennbare Eis nur noch im dunklen Schlamm am dunklen Meeresgrund finden. Das war zunächst ähnlich schwierig wie die Suche nach einer versunkenen Moorleiche bei totaler Finsternis. Und erklärt, warum die Seefahrer seit Jahrtausenden ahnungslos über Energieschätze hinwegschippern. Die Ahnung wuchs erst in den siebziger Jahren nach seismologischen Untersuchungen vor der Südostküste der USA. Dass tatsächlich Methanhydrat dort im Boden steckt, bewies dann 1980 ein Bohrkern des Tiefseebohrschiffes Glomar Challenger. Er enthielt noch ein kleines Stückchen schäumendes Hydrat, als er an Bord kam - das meiste war bereits auf dem Weg nach oben zerfallen.

Inzwischen lässt sich das brennende Eis leicht orten. Großflächige, aber keineswegs umfassende Untersuchungen des Ozeanbodens mit akustischen Schallwellen haben ergeben, dass vor allem an den Kontinentalrändern zur Tiefsee die Sedimente oft voll sind mit Gashydrat. Über diesen Lagern herrscht meist eine hohe biologische Produktivität, viele Tier- und Pflanzenreste rieseln herab, oder sie werden mit Flusssedimenten angeschwemmt.

Erwin Suess vom Kieler Zentrum für marine Geowissenschaften Geomar ist ein Pionier in Sachen Gashydrat, er und sein Team erhielten den diesjährigen Philip Morris Forschungspreis. Große Brocken Methanhydrat haben die Kieler mit einem videogesteuerten Greifer aus knapp 800 Meter Tiefe geholt. Und sie konnten 1999 erstmals vom deutschen Forschungsschiff Sonne aus beobachten, wie vor der Küste des US-Bundesstaates Oregon kühlschrankgroße, weiße Blöcke dieses seltsamen Eises auftauchten und schäumend auf den Wellen zerfielen. Suess sieht eine "enorme Bedeutung der Hydrate als potenzielle Energieressource. Ihr Einfluss auf die Umwelt und den globalen Kohlenstoffkreislauf ist noch kaum bekannt. Bisher wird Methan aus Gashydraten nur in unbedeutenden Mengen und ausschließlich aus Permafrost gefördert." Weltweit werden Gashydratlager eifrig erforscht, vor allem die Japaner suchen nach Fördermöglichkeiten für diese neue Energie, die auch vor ihren Küsten lagert.

Die Methanbergung ist gefährlich

Offenbar hat Gashydrat in der Klimageschichte eine besondere Rolle gespielt. "Mehrere Episoden anomaler Erwärmung des Erdklimas sind bisher dokumentiert, die nur über kurzzeitige und große Freisetzungen von Methan aus Gashydrat erklärbar sind", sagt Suess. Die Klimarechnungen des IPCC können dieses Phänomen noch nicht adäquat berücksichtigen. Denn niemand weiß bisher genau, was die rasche Freisetzung von Methan und die resultierende Aufheizung der Erde jeweils ausgelöst hat. Fest steht, dass Methan ein rund 30-mal stärkeres Treibhausgas ist als Kohlendioxid. Und dass Gashydrat vergleichsweise locker gebunden im Meeresboden liegt und eventuell ausbrechen kann. Denn es ist fast zehn Prozent leichter als Wasser. Oft enthält es zusätzlich Gasblasen und wird dadurch noch leichter. Lockert sich aus irgendwelchen Gründen seine Deckschicht, dann kann Hydrat aufschwimmen wie ein Korken. In einigen Fällen dürften dabei riesige Methanmengen schlagartig in die Luft gegangen sein.

In der Fachliteratur werden Szenarien diskutiert, wie große Gashydratlager an untermeerischen Hanggebieten ins Rutschen geraten können: Erdwärme heizt das Gashydrat an seiner Unterschicht auf, es bildet sich Methan, das wie ein Luft- oder Gleitkissen wirkt. Ein Seebeben kann das Hydratlager abrutschen lassen in die Tiefe. Dabei wirbelt die obere Deckschicht hoch, entlastetes Eis steigt auf. Als potenzielle Auslöser riesiger Methanrülpser aus dem Ozean gelten auch Einschläge großer Meteoriten oder historische Verlagerungen von Ozeanströmen.

Fantasievolle Forscher und Journalisten versuchen sogar das spurlose Verschwinden von Schiffen und Flugzeugen im Bermudadreieck mit Methaneruptionen zu erklären: Schiffe versacken im sprudelnd-leichten Ozean wie Klaviere, Flugzeuge entflammen in brennender Luft. Dokumentiert ist jedoch kein einziger Fall.

Gewiss ist nur, dass die Nutzung von Gashydrat im Meer viel Vorsicht und neue Technik erfordert. Nahezu konventionell dürften sich hingegen große Lager in Permafrostböden ausbeuten lassen: Hinabgepumpter Heißdampf schmilzt das Hydrat, Methan steigt hoch.

Der Ölpreis wird entscheiden, ob und wann solch unkonventionelle Ressourcen erschlossen werden. Aus Umweltgründen wäre es sinnvoll, Methan aus der Arktis als Energiequelle zu nutzen, statt es unkontrolliert entweichen und den Treibhauseffekt noch weiter verstärken zu lassen. Das Gas verbrennt zudem sauberer als Öl oder Kohle, das CH4 enthält viel Wasserstoff (H) und vergleichsweise wenig Kohlenstoff (C). Es könnte den Übergang erleichtern in die gelobte solare Wasserstoffwirtschaft. Wie schnell der Wechsel vom Öldorado über das Gasdorado ins Solardorado gelingt, darüber entscheiden jedoch nicht Klimakonferenzen, sondern der Markt und sein großer Freund, Onkel Sam. Eine zünftige Ölkrise à la Campbell könnte zwar beschleunigend wirken. Doch wer möchte das?