Einstürzende Stollen

Im Ruhrgebiet kann es passieren, im Garten, auf der Straße, im Wald: Der vermeintlich feste Untergrund reißt plötzlich auf. Denn jahrhundertelang haben Kumpel Kohle aus dem Boden geschachtet. Sie hinterließen Tausende Kilometer Hohlraum, viele Stollen sind auf keiner Karte vermerkt. Als Folge der Aushöhlung haben sich manche Gebiete bis zu 30 Meter abgesenkt. Anderswo reagiert der Boden schneller auf den porösen Untergrund – er stürzt ein. Immer wieder krachen Gebäude und Autos in die menschgemachten Schluchten. Die nordschwedische Stadt Kiruna droht, als Folge des Eisenerz-Abbaus, ganz vom Erdboden verschluckt zu werden. Sie soll komplett umziehen.

Die Erschütterungen solcher »Tagesbrüche« sind nur in der Nachbarschaft zu spüren. Zuweilen jedoch gerät der Untergrund großflächig in Bewegung. Er sackt ab, so dass Tausende Tonnen Gestein mit einem Ruck brechen. Solch ein Erdbeben erschütterte vor einem Jahr das Saarland, als Kohleschichten unter Tage einstürzten. Das Beben der Stärke 4 hat zahlreiche Gebäude beschädigt.

Am 13. März 1989 kollabierte in Thüringen eine Kalisalzmine und löste ein Beben der Stärke 5,7 aus. In der Ortschaft Völkershausen mussten zahlreiche Gebäude abgerissen werden. Ebenfalls 1989 ließ ein Beben in einer Kohlemine im australischen Newcastle gar Hunderte Häuser zusammenkrachen. Bei dem Schlag der Stärke 5,6 starben 13 Menschen, 165 wurden verletzt. Solch ein Beben sei in deutschen Kohlegebieten nicht zu befürchten, beruhigen Geologen. Die Abbauflächen seien dafür zu klein.

Loch durch die Alpen

Berge sind ein Verkehrshindernis. Allein durch die Schweizer Alpen führen mehr als 900 Tunnel für Autos und Züge. Ein Loch, das derzeit durch das Gotthardmassiv gebohrt wird, gilt als Höhepunkt der Ingenieurskunst. Der mit 57 Kilometern längste Eisenbahntunnel der Welt soll die Fahrzeit zwischen Zürich und Mailand um über eine Stunde verkürzen und den Lkw-Verkehr verringern.◗

Der Gotthard-Basistunnel quert die Höhenzüge nahe der Talsohle. Es drohen gefährliche Überraschungen. Das weiche Salzgestein der Piora-Mulde jedoch, ein matschiges Sediment, konnte umgangen werden. Auch könnte Kluftwasser in den Tunnel rinnen, die entwässerten Spalten würden sich verformen und den Berg absacken lassen. Andere Gefahren kennen Geologen erst, wenn sie den Berg untersucht haben. Bohrungen liefern allerdings nur ein punktuelles Bild. Deshalb wird der Berg von allen Seiten mit Schallwellen durchleuchtet. Gesteinsgrenzen reflektieren die Wellen – ein grobes Bild des Felsinneren entsteht. Der Gotthard-Tunnel schlängelt sich in S-Form durch die Alpen, um bedrohlichen Regionen auszuweichen.

Kleinere Formationen lassen sich nur vor Ort erkennen. Die Gotthard-Bohrer haben deshalb ein Spürsystem an Bord: Mit Schall und Elektrizität erkunden sie das Gestein. Ist es allzu brüchig, beißen sich die Bohrer fest. Dort kommt man nur mit Sprengungen weiter. Mit Laser und Satellitennavigation finden die Bohrer ihre Route millimetergenau. 2011 gibt es in der Bergmitte ein großes Zusammentreffen. 2017 könnte der erste Zug durch die Röhre rollen.

Tokyos Kathedrale

Unterstädte können zur tödlichen Falle werden. Taifune drücken oft gewaltige Regenmengen auf Tokyo. Das Wasser steht dann kniehoch in den Straßen, Sturzbäche ergießen sich in U-Bahn-Schächte und Parkhäuser. Der Druck der unterirdischen Wassermassen kann darüberstehende Gebäude einstürzen lassen.

Doch Tokyo hat sich gewappnet: Fünf Betonkübel unter der Stadt, alle so groß wie ein Hochhaus, sammeln die Fluten kleinerer Flüsse und das Abwasser vieler Straßen im Großraum der japanischen Hauptstadt. Ein zehn Meter dicker Tunnel leitet das Wasser 50 Meter unter der Erdoberfläche in eine gewaltige unterirdische Kathedrale. Von dort schaffen Pumpen das Wasser in den Fluss Edogawa, der in den Pazifik mündet. 200000 Liter pro Sekunde können so aus der Stadt befördert werden. Das Abwassersystem ist zu Tokyos neuer Sehenswürdigkeit avanciert. Während der Trockenzeit wandeln Besucher durch den Säulenwald der Unterwelt-Kathedrale.

Auch europäische Städte müssten sich besser schützen, warnen Forscher. Bodenversiegelung und vermehrte Starkregenfälle steigerten auch hierzulande die Gefahr von unterirdischen Fluten.

Kerker für Klimakiller

in Problem unter den Teppich zu kehren gilt gemeinhin als ungeeignete Lösung. Nicht so bei der drohenden Erwärmung der Erdatmosphäre. Um diese zu stoppen, planen Wissenschaftler, das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) im Erdboden zu versenken. Die Bundesregierung lässt derzeit in Deutschland verschiedene Endlager für den Klimaschädling testen.

Im Boden der Nordsee vor der norwegischen Küste liegt einer der größten künstlichen CO2-Speicher. Dort pumpt die Ölfirma Statoil CO2, das bei der Erdgasförderung anfällt, 1000 Meter tief in eine poröse Sandsteinschicht, die von einer Schieferplatte nach oben hin abgedeckt wird. Mehr als zehn Millionen Tonnen CO2 wurden in der 200 Meter dicken Gesteinslage bereits entsorgt. Das Gas entweicht nicht.

Einige Geologen warnen, der Boden über solchen Speichern könnte bersten. Außerdem müsse die Erdbebengefahr erforscht werden. Die sichersten CO2-Gräber seien vermutlich geplünderte Öl- und Gaslagerstätten. Die Reservoire hätten schließlich Jahrmillionen lang bewiesen, dass sie dicht halten.

Volles U-Bahn-Rohr

Es dröhnt, Gläser zittern: Häufig spüren Anwohner, wenn sich eine Tunnel-Bohrmaschine durch den Untergrund fräst. Mitunter bleibt es nicht bei störenden Geräuschen. In München stürzte 1994 ein Linienbus in eine U-Bahn-Baustelle. 2005 krachte in Barcelona eine Wohnung mitsamt Garage in einen Schacht; benachbarte Hochhäuser mussten daraufhin wegen Kollapsgefahr abgerissen werden. Vor zwei Jahren stürzte sowohl in Guatemala-Stadt als auch in São Paulo der Boden über U-Bahn-Baustellen zusammen, Häuser und Autos fielen Dutzende Meter in die Tiefe.

Doch gemessen an der Vielzahl von U-Bahn-Bauten passieren wenig Unfälle. Normalerweise rückt ein Tunnelbohrer nur zentimeterweise voran, dann stoppt er, damit die freigelegten Wände betoniert werden können. Auf diese Weise beugen die Ingenieure Setzungen des Bodens vor. Unter Wohngebieten wird zudem meist vor dem Bau einer U-Bahn eine Betondecke in den Boden zwischen dem geplanten Tunnel und Wohnhäusern gespritzt.

Eine Schwierigkeit stellen Grundwasserschichten dar. Spundwände sollen das Nass von der Tunnelschneise fernhalten. In Köln scheint genau dies nicht gelungen zu sein. Offenbar drang nahe der Baustelle vor dem Stadtarchiv Grundwasser durch eine Spundwand. Es spülte anscheinend Sand aus dem Boden, sodass den Häusern in der Umgebung ihr Fundament weggerissen wurde.

Heiße Unterwelt

Im Förderkorb eines Bergwerks kommt man einer großen Energiequelle auf die Spur. Schnell wird es wärmer auf der Fahrt in die Tiefe, alle hundert Meter um drei Grad. Um diese Energie nutzbar zu machen, treiben Ingenieure Bohrgestänge in den Boden und pumpen Wasser in den Untergrund. Es wird von der Erdwärme erhitzt, steigt wieder auf, treibt Dampfturbinen an. Doch die Energiequelle erwies sich als gefährlich. In Basel hatte 2006 der Wasserdruck den felsigen Untergrund in fünf Kilometer Tiefe derart unter Spannung gesetzt, dass er mit lautem Knall zerbarst. Zwar gab es kaum Schäden, doch das Risiko weiterer Erschütterungen erschien groß, sodass das Basler Erdwärme-Projekt gestoppt wurde. Auch in Australien, Frankreich und Kalifornien haben Erdwärme-Anlagen Beben verursacht.

Wirklich starke Beben seien jedoch nicht zu erwarten, behaupten Geophysiker. Was allerdings nicht bedeutet, dass die Umgebung sicher ist. Dies zeigt sich in der südbadischen Kleinstadt Staufen. Dort haben Geothermiebohrungen den Gips in 120 Meter Tiefe aufquellen lassen. Seit über einem Jahr hebt sich der Boden – einen Zentimeter pro Monat. 158 Häuser haben schon Risse. Und keiner weiß, wie lange es noch nach oben geht.