Wissenschaft

Methanhydrate - Tickende Zeitbombe oder ergiebige Energiequelle?

Es lagert tief unter der Meeresoberfläche, in den Permafrostböden der Erde und in den Gaspipelines Sibiriens und Alaskas. Es setzt sich zusammen aus zwei der Stoffen die auf der Erde mit am häufigsten vorkommen. Es ist ein ergiebiger Energiespeicher und ein starkes Treibhausgas. Gelangt es an die Wasseroberfläche löst es sich schäumend auf.

Die Rede ist von Methaneis oder Methanhydrat, eine Verbindung aus Wasser (H2O) und Methan (CH4). Es kann nur unter ganz bestimmten Bedingungen entstehen, dazu gehören tiefe Temperaturen und hohe Druckverhältnisse. Außerdem muss genug Methan aus dem Abbau organischen Materials vorhanden sein.

Diese Verhältnisse herrschen im Ozean in Tiefen zwischen zirka 400 und 4.000 Metern, also vor allem an den Kontinentalhängen wo die Landmassen in Richtung Meeresboden abfallen. Organisches Material wird in der Form von Detritus, also abgestorbenem organischen Material aus höher gelegenen Wasserschichten nach unten transportiert oder gelangt durch Flüsse ins Meer. Ab einer Tiefe von etwa 4.000 Metern kann nicht mehr genug Methan produziert werden, da nur noch wenige abgestorbene Tier- und Pflanzenreste hinabsinken. Oberhalb von 400 Metern ist  entweder die Temperatur zu hoch oder der Druck zu niedrig.

Über Methanhydrate wird seit einigen Jahren heftig diskutiert. Der eine sieht in ihnen eine neue nahezu unerschöpfliche Energiequelle. Der andere hält sie für eine Gefahr fürs Klima, die unter Kontrolle gebracht werden muss. Laut Prof. Dr. Klaus Wallmann vom Kieler Forschernetzwerk "Ozean der Zukunft" könnten Methanhydrate ungefähr das doppelte an Energie liefern wie alle anderen Lagerstätten fossiler Brennstoffe wie Öl, Kohle und Erdgas. Es wäre also durchaus lukrativ über die Förderung nachzudenken. Das gestaltet sich jedoch als Problem, da sich die Verbindung an der Oberfläche, das heißt unter veränderten Temperatur und Druckverhältnissen, schnell auflöst und sich als Gas verflüchtigt. Hieraus resultiert das nächste und weitaus größeren Problem: Methan ist ein starkes Treibhausgas. Dieter Lohmann vom Wissensmagazin Spektrum beschreibt, dass ein Methanmolekül genauso stark zur Erwärmung der Atmosphäre beiträgt wie 21 CO2 Moleküle. Auch seine Verbrennung würde dem Klima schaden, da hierbei CO2 frei wird. Hinzu kommt das Problem, dass Methanhydrate nicht nur auf dem Meeresboden vorkommen, sonder auch in dessen Sediment eingelagert sind, wo sie einen stabilisierenden Effekt haben. Fiele dieser durch eine plötzliche Destabilisierung des Hydrats weg, könnte es zu unterseeischen Erdrutschen kommen, was zum einen starke Beschädigungen der Ökosysteme nach sich ziehen würde und zum anderen Tsunamis an der Wasseroberfläche auslösen könnte.

Abgesehen von der Diskussion ob es möglich oder vernünftig wäre, das Methan aus ökonomischen Beweggründen abzubauen, besteht die Gefahr, dass die Hydrate durch die Erwärmung der Atmosphäre bereits instabil werden. Die Wassermassen der Ozeane reagieren zwar sehr träge auf eine Erwärmung der Luft, weshalb es lange dauert, bis es in zirka 1.000 Metern Tiefe zu einer Temperaturveränderung kommt, die sich auf die Hydrate auswirkt. Doch vor dem Hintergrund der Nachhaltigkeit sollte dieser Prozess nicht ignoriert werden. Auch die Hydrate in den oberen Schichten der Permafrostböden der Arktis und Antarktis sind immer längeren Perioden ausgesetzt in denen der Boden auftaut. Allerdings lagern auch hier die größten Teile des Methans in großen Tiefen was bedeutet, dass es sehr lange dauert, bis eine Temperaturerhöhung nennenswerte Mengen von Methan freisetzt.

Es wird deutlich, dass viele verschiedene Meinungen einander gegenüberstehen, was zeigt, dass auf diesem Gebiet noch einiges an Forschungsarbeit nötig ist, egal ob sie dazu führt, dass das Methan als Energiequelle nutzbar gemacht werden kann, oder ob Mittel und Wege gefunden werden müssen, um die Atmosphäre und die Bewohner der Erde vor ihm zu schützen. Vielleicht gibt es ja auch eine Entwarnung, doch bis die ausgesprochen wurde ist es sicherlich zu empfehlen, die Erwärmung der Atmosphäre so weit wie möglich zu bremsen, um die Methanhydrate so lange wie möglich stabil an Ort und Stelle zu halten.

Carla Lange

Tags Methan | Methanhydrat | Permafrost Kategorien Wissenschaft Datum Sonntag, den 29. November 2009 um 05:20 Uhr Autor Carla Lange

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