Rohstoffe

Jagd nach den Energiequellen der Tiefsee

Erdöl, Methanhydrat, Erdgas: Experten zufolge liegt die Zukunft der Energiegewinnung – neben dem Ausbau von Solar-, Wind- und Wasserkraft – in den Weltmeeren. Allerdings stellen die extreme Verhältnisse in der Tiefsee größte Anforderungen an die Abbaumethoden. Die Technik ist oft komplizierter als in der Raumfahrt.

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Drei Kilometer unter der Meeresoberfläche sorgen die Naturgesetze für reichlich unwirtliche Arbeitsbedingungen. „Das Wasser ist mit zwei Grad Celsius eiskalt, die Sichtweite liegt bei wenigen Zentimetern. Und dann erst dieser Druck von mehreren hundert Bar – das kann man sich kaum vorstellen“, sagt Mathias Paschen. Jedwede Bequemlichkeit ist nach Ansicht des Meerestechnikers allerdings fehl am Platze, wenn es darum geht, den weltweit steigenden Energiehunger auf absehbare Zeit zu stillen. „In den nächsten zehn bis 15 Jahren werden wir um die Nutzung von Erdöl und Erdgas aus tieferen Meeresregionen nicht herumkommen."


Der Professor für maritime Technologien an der Universität Rostock ist überzeugt davon, dass die Zukunft der fossilen Energiegewinnung - neben dem parallelen Ausbau regenerativer Quellen wie Solar-, Wind- und Wasserkraft - in der nahezu unerschöpflichen Weite der Weltmeere liegt. Die extremen Verhältnisse der Tiefsee stellen jedoch extreme Anforderungen an die Abbaumethoden: „Sie können bei 2000 Metern Wassertiefe und mehr keine herkömmlichen Bohrturm-Plattformen im Meeresboden verankern“, erklärt Paschen. „Also müssen Sie unterseeische Lagerstätten direkt am Meeresgrund anzapfen – mit tiefseegeeigneten Systemen und den zugehörigen Robotern."


Seit langem beschäftigt sich der 56 Jahre alte Experte an der Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik seiner Heimatstadt mit Methoden der Erkundung und Erschließung von Rohstoffvorkommen unter dem Meeresgrund. Als Stipendiat am Institute of Marine Research im norwegischen Bergen erlebte Paschen Anfang der 90er Jahre hautnah mit, wie der Ressourcenreichtum am Grund der flacheren Randgewässer der tiefen Ozeane mit moderner Unterwassertechnik erschlossen wird. Jetzt will der Inhaber des Lehrstuhls für Meerestechnik zusammen mit Unternehmen und Kollegen weiterer norddeutscher Hochschulen die Entwicklung „intelligenter mobiler Unterwassersysteme“ in Angriff nehmen, die für die Installation und Wartung zukünftiger Offshore-Technologien in der Tiefsee erforderlich sind.

Denn der Einsatz weitgehend selbstgesteuerter Automaten (“automatically operated vehicles“) werde auch jenseits der ozeanischen Schelfränder immer interessanter, glaubt Paschen. „Heute, wo wir eine Verknappung und Verteuerung der Ressourcen feststellen, müssen wir auch ungewöhnliche Wege gehen.“ Entsprechende Systeme, die an Land in Modulen vorgefertigt und unter Wasser von Robotern endmontiert werden, seien häufig komplizierter als in der Raumfahrt.


„Man muss das geförderte Öl zum Beispiel an Ort und Stelle von Gas, Wasser, Sedimenten und Harzen trennen.“ Mit dem probeweisen Abbau metallischer Tiefsee-Rohstoffe begannen deutsche Ingenieure bereits in den 70er Jahren. Damals wurden Mangan-Knollen im Pazifik aus 5000 Metern mit „Kartoffel-Erntemaschinen ans Tageslicht geholt“.


Moderne Unterwasser-Elektronenhirne haben Paschen zufolge aber noch mehr auf dem Kasten: Sie bugsieren riesige Bohrköpfe an die richtige Stelle und fügen elektrische Unterwasser-Steckverbinder in totaler Finsternis zusammen. Auch Planspiele zur Ausbeutung der geheimnisumwitterten Methanhydrate kursieren in Fachkreisen schon länger - nicht erst seit der Popularisierung des Themas in Frank Schätzings Bestseller-Roman „Der Schwarm“ (2004), den Paschen trotz aller nötigen Vereinfachung als „prima recherchiert“ bezeichnet.


„Die Idee, Methan aus dem Meer zu gewinnen und gleichzeitig CO 2 einzulagern, wie sie von Kollegen am Kieler Forschungsinstitut IFM- GEOMAR verfolgt wird, ist faszinierend.“ Die möglichen Folgen für Klima und Meeresgeologie bei Pannen oder Unfällen dürften indes nicht außer Acht gelassen werden. „Wir müssen erst mehr über die Wechselwirkungen zwischen Hydraten und ihrer Umgebung wissen.“ Sollte das gigantische Vorhaben maritimer Methan-Bergwerke eines Tages Realität werden, dürfte die Nachfrage nach Tiefseerobotern in die Höhe schnellen.


Bisweilen begnügen sich die Rostocker Unterwasser-Ingenieure mit bescheideneren Etappenzielen. Die Arbeiten an elektronischen Steuertechniken für marine Fahrzeuge sind in der Profillinie „Maritime Systeme“ der Uni Rostock zwar schon weit vorangeschritten. „Bei der Entwicklung kompletter Systeme liegt ein Großteil des Weges aber noch vor uns“, meint Paschen. Bis spätestens 2012 peilt er den Bau erster „testfähiger Funktionsmuster“ an - und ist ob der künftigen Export-Chancen optimistisch: „Wir stoßen in jungfräuliches Territorium vor.“