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Klimaschutz: Mit Sinn aus den Augen

Mehr als 30 Milliarden Tonnen Kohlendioxid bläst die Weltgemeinschaft jährlich in die Atmosphäre - und hüllt damit die Erde in eine zusätzliche Heizdecke. Energiesparen lässt aber so manchen Ökonomen und Politiker um Wirtschaftswachstum wie Wählerstimmen fürchten und nach Alternativen suchen. In der Tiefe versenken lautet ihre Hoffnung.
Basalt heißt der neue Stein der Weisen – zumindest jener, die nach Lösungen im Kampf gegen den Klimawandel suchen und nicht allein auf Energiesparen setzen wollen. Die chemischen Eigenschaften dieses vulkanischen Ergussgesteins wollen David Goldberg und seine Kollegen vom Lamont-Doherty Earth Observatory in Palisades im US-Bundesstaat New York nun nutzen, um Kohlendioxid zumindest für die nächsten Jahrzehnte aus dem Verkehr zu ziehen und damit der Erderwärmung entgegenzuwirken.

Juan-de-Fuca-Rücken – ein optimaler SpeicherLaden...
Juan-de-Fuca-Rücken – ein optimaler Speicher | Im Gebiet um den Juan-de-Fuca-Rücken könnte das Kohlendioxid der nächsten 120 Jahre der USA eingelagert werden.
Eigentlich zeichnet sich Basalt dadurch aus, dass er relativ beständig ist und zum Beispiel nur schwer verwittert, doch zumindest in der Tiefsee könnten Ingenieure und Geologen die besonderen Umweltbedingungen nutzen und das Gestein in ihrem Sinne manipulieren: Pumpt man CO2 in die dunklen und kalten Abgründe der Ozeane, vermischt es sich dort mit dem salzigen Meerwasser; infiltriert es dann ins Gestein, reagiert das Kohlendioxid mit Kalzium- und Magnesium-Ionen des Basalts. Am Ende entsteht daraus Kreide, in der das Treibhausgas vorerst unwiderruflich gebunden ist – zumindest im Laborversuch.

Sichere Tiefe

Das sollte aber auch in der Natur möglich sein, weshalb Goldbergs Team schon einen Schritt weiter geht und ein geeignetes Gebiet für ein derartiges CO2-Endlager ausgemacht hat: basaltischen Meeresboden in der Nähe des Juan-de-Fuca-Rückens im Pazifik vor Oregons Küste – 78 000 Quadratkilometer Meeresboden, der nach Auswertung von Tiefseebohrungen und Ansicht der Forscher perfekte Bedingungen bietet. Weite Teile des potenziellen Gasspeichers liegen zum Beispiel unterhalb einer 2700 Meter mächtigen Wassersäule. Dies garantiert ausreichend hohen Druck und kühle Temperaturen an der Basis, die das Kohlendioxid verflüssigen und dafür sorgen, das es – schwerer als das umgebende Wasser – nicht aufsteigen kann.

Seit das magmatische Ausgangsmaterial aus zahlreichen Vulkanen und Rissen in der Erdkruste an die Oberfläche gesickert ist, haben sich über den Basaltdecken mehr als 200 Meter dicke, feinkörnige Sedimentschichten aufgetürmt. Diese Tonlagen versiegeln den Speicher zusätzlich: Sollten tatsächlich Gasblasen aus dem Basalt aufsteigen, bleiben sie in darüber liegenden Decken hängen. Doch neben dem Beiwerk stimmen auch die physikalischen Eigenschaften des Felsens selbst, wie Goldberg erfreut feststellt: "Das Gestein sieht aus wie eine Honigwabe und ist durchsetzt mit Poren, die genügend Platz bieten, um Kohlendioxid hineinzupressen."

Jahrhundertspeicher

Mit diesem Wissen kartierten die Forscher die ausgesuchte Region am Juan-de-Fuca-Rücken und kalkulierten seine potenzielle Aufnahmekapazität. Zieht man alle Ecken ab, die im Umkreis von Hydrothermalquellen oder entlang von erdbebengefährdeten Verwerfungslinien liegen, bliebe demnach immer noch genügend Stauraum, um 250 Milliarden Tonnen Kohlendioxid zu entsorgen – die Vereinigten Staaten könnten darin für die nächsten 120 Jahre ihre gesamte gegenwärtige Jahresproduktion versenken.

Basalt auf dem MeeresbodenLaden...
Basalt auf dem Meeresboden | Basalt könnte die optimale Lösung für die Entsorgung von Kohlendioxid sein.
Aber nicht nur der basaltische Meeresboden entlang von ozeanischen Rücken wäre geeignet, auch an Land tritt das Gestein in vielen Regionen der Erde an die Oberfläche oder liegt nur knapp darunter wie im Nordosten der USA, in Teilen der Karibik, im nördlichen und südlichen Afrika sowie in Südostasien. In Deutschland besteht das Gebiet des Vogelbergs, der Eifel und des Westerwaldes aus dem oft tiefschwarzen Material. Möglichkeiten genug also, das Verfahren auch an Land auszuprobieren: Juerg Matter, ebenfalls vom Lamont-Doherty Earth Observatory, startet noch 2008 ein Projekt auf Island, wo Abgase eines Kraftwerks bei Reykjavik ins Gestein gepumpt werden sollen – das erste seiner Art in dieser Größe auf dem Land.

Theoretisch hätten die Wissenschaftler damit ein Endlager gefunden, doch praktisch stehen ihm vor allem auf dem Meer noch enorme Kosten gegenüber. Denn bislang existiert weder eine adäquate Technik noch die Infrastruktur für die ozeanische Tiefenentsorgung und -überwachung. Doch Goldberg ist überzeugt, dass diese Probleme zumindest vor der amerikanischen Westküste in absehbarer Zeit überwunden werden: "Das Gebiet ist so nahe, dass Pipelines oder Tanker das CO2 anliefern können – und dennoch liegt es weit genug von Menschen entfernt, dass auch im Fall der Fälle nichts passieren kann."
16.07.2008

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 16.07.2008

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  • Quellen
Goldberg, D. et al: Carbon dioxide sequestration in deep-sea basalt. In: Proceedings of the National Academy of Sciences 10.1073/pnas.0804397105, 2008.

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