Methanhydrat – Nützliche Energiequelle und möglicher Klimakiller

Kohlendioxid ist nur eines der Gase, die unsere Atmosphäre erwärmen. Das schädlichste Treibhausgas ist allerdings Methan. Es wirkt sich 26-mal stärker auf das Klima aus als CO2. Unvorstellbare Mengen dieses Gases sind in Eis eingeschlossen und lagern als Methanhydrat im Meer und in gefrorenen Böden. Eine plötzliche Freisetzung könnte sich verheerend auf das Klima auswirken.

Entstehung von Methanhydrat

Methan entsteht, wenn sich organische Substanzen ohne Sauerstoff zersetzen. In der Natur wird es hauptsächlich in Feuchtgebieten freigesetzt. Den größten Teil des Methans, das heute in die Atmosphäre gelangt, produziert aber die Menschheit. Durch Landwirtschaft, Erdgasabbau und besonders durch die Massentierhaltung gelangen große Mengen des Gases in die Luft.

Entsteht Methan tief im Meer oder in gefrorenen Böden, verbindet es sich unter bestimmten Bedingungen mit dem Wasser und bildet das Methanhydrat. Bei Temperaturen von 2-4 Grad und bei einem Druck von mindestens 20 Bar kann sich das Methan fest mit dem Wasser verbinden. Das Gas wird dabei sehr stark verdichtet und von gefrorenem Wasser umschlossen. So bildet sich ein Eis, das große Mengen Methan enthält. Ein Liter Methanhydrat enthält 164 Liter Gas. Nur unter hohem Druck oder bei niedrigen Temperaturen ist die Verbindung stabil. Sinkt der Druck oder steigt die Temperatur nur geringfügig, zerfällt Methanhydrat sehr schnell und setzt große Mengen Gas frei. Das austretende Methan kann entzündet werden und das Eis scheint dann zu brennen.

Vorkommen des Methanhydrates

Fast 50 große Fundstellen in Meeresabschnitten rund um den Globus wurden bereits entdeckt. Wahrscheinlich sind sogar noch weit mehr Lagerstätten vorhanden. Doch nicht nur im Ozean gibt es Methanhydrat. Auch in Permafrostböden, beispielsweise in den Polargebieten, lagern sehr große Mengen. Im Boden kommt die Verbindung meist ab einer Tiefe ab 500 Metern vor. Geschätzte Zehn Billionen Tonnen Methanhydrat lagern weltweit in Böden und Meeren. Es gibt weit mehr Kohlenstoffvorkommen in Form von Methanhydrat als in den weltweiten Erdöl-, Erdgas- und Kohlelagerstätten.

Großer Nutzen und große Gefahr

Sollte das Erdöl und Erdgas der bisherigen Abbaugebiete noch knapper werden, könnte ein Abbau des Methanhydrates interessant sein. Zurzeit lohnt sich die Förderung jedoch nicht, da die Kosten im Vergleich zum Erdölabbau viel höher sind. Methanhydrat ist allerdings eine mögliche Energiequelle der Zukunft und wird bereits intensiv erforscht. In einigen Jahren könnte sich der weltweite Abbau lohnen.

Das im Eis lagernde Methan birgt allerdings auch eine große Gefahr. Methanhydrat ist nur unter perfekten Bedingungen stabil. Schon kleine Veränderungen könnten es zerfallen lassen. Ein Druckabfall, ein geringer Temperaturanstieg und sogar Vibrationen durch Bohrungen und Erdrutsche könnten dafür sorgen, dass Methanhydrat zerfällt. Eine einzige Lagerstätte setzt beim Zerfall explosionsartig Millionen Tonnen Methan in die Atmosphäre frei. Der plötzliche Volumenanstieg löst dabei sogar Tsunamis aus.

Auch die Permafrostböden bergen riesige Mengen Methan, die nur eingeschlossen bleiben, solange der Boden gefroren bleibt. Der jetzige Anstieg der globalen Temperatur taut die Böden auf und erwärmt auch die Meere. Ab einem gewissen Punkt könnten bald unvorstellbare Mengen des Gases freigesetzt werden.

Methan hält sich nicht lange in der Atmosphäre. In circa acht Jahren zersetzt es sich vollständig zu Kohlendioxid. Sollte das eingeschlossene Methanhydrat zerfallen, sind die Folgen für das Klima kaum abzuschätzen. Eine permanente Freisetzung könnte sich über zehntausende Jahre auswirken. Bis das Methanhydrat aufgrund des Klimawandels zerfällt, dauert es allerdings noch viele Jahrzehnte. Die Oberflächentemperatur dringt nur sehr langsam in ausreichende Tiefen vor. Der Zerfall von Methanhydrat ist daher eher eine langfristige Gefahr und wirkt sich frühestens in hundert Jahren bemerkbar aus.

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