Weltweit stehen Unternehmen und staatliche Energiebehörden in den Startlöchern, um eine neue Energiequelle zu erschließen: Erdgas, das als eisähnliches Hydrat in den Meeresböden der Tiefsee eingeschlossen ist. In Deutschland erforschen mehr als 20 Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft unter Leitung des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR), wie aus Gashydraten umweltfreundlich Erdgas gewonnen werden kann, indem gleichzeitig Kohlendioxid sicher in den Hydraten gebunden wird.
Erdgas setzt bei der Verbrennung deutlich weniger Kohlendioxid frei als zum Beispiel Erdöl oder Kohle. Außerdem eignen sich Gaskraftwerke aufgrund kurzer Reaktionszeiten gut als Ergänzung zu Wind- oder Solarkraftwerken. Deshalb gelten sie als umweltfreundliche und sichere Brückentechnologie auf dem Weg zu den erneuerbaren Energien. Die Versorgungssicherheit könnten in Zukunft riesige Erdgasvorräte in den Meeresböden der Tiefsee garantieren. Dort haben hoher Druck und niedrige Temperaturen Methan- und Wassermoleküle zu einem festen, eisähnlichen Stoff, dem Methanhydrat, verbunden. Kohlendioxid, das sonst in der Atmosphäre den Klimawandel vorantreiben würde, soll das Methan in den Hydraten ersetzen und sie so langfristig stabilisieren.
Das Leuchtturmprojekt SUGAR zur Erforschung submariner Gashydrat-Lagerstätten geht nach erfolgreichem Abschluss der ersten Phase jetzt offiziell in die zweite Phase. Eine Besonderheit von SUGAR liegt darin, dass in einem Vorgang klimaschädliches Kohlendioxid in den Meeresboden eingelagert wird und dadurch gleichzeitig das sog. Methaneis förderbar wird. Denn durch die Prozesswärme wird das Methan freigesetzt und kann so abgefangen und genutzt werden. SUGAR ist so angelegt, dass die gesamte Wirkungskette von der Erkundung der Vorkommen über den Abbau bis hin zum Abtransport des Methans untersucht und geeignete Technologien entwickelt werden.
Eine der größten künftigen Herausforderungen für Industriestaaten ist die sichere und nachhaltige Versorgung mit Energie. Eine Option stellen die gewaltigen Gashydratvorkommen, das so genannte Methaneis, auf dem Meeresgrund am Festlandssockel dar. Die geschätzten Gashydrat-Vorkommen am Festlandssockel übertreffen mit ca. 3000 Gigatonnen die Gasvorkommen an Land mit ca. 100 Gigatonnen um ein Vielfaches. Allerdings befinden sich die erforderlichen Abbautechnologien noch im Entwicklungsstadium. Andere Staaten wie beispielsweise Japan, die USA oder Kanada haben die Potenziale erkannt und arbeiten bereits mit Hochdruck daran, diese Vorkommen abzubauen.
In der in diesem Sommer abgeschlossenen ersten Projektphase wurden unter anderem Techniken entwickelt, mit denen Gashydratvorkommen gefunden und präzise vermessen werden können. Erfolgreiche Tests wurden im Schwarzen Meer und vor Neuseeland durchgeführt. Ein Ergebnis der ersten Projektphase ist, dass ein Verfahren geschaffen wurde, das automatisch die enormen akustischen Datenmengen verarbeitet, die bei der Suche nach Gasblasen in der Wassersäule entstehen. Bisher mussten die Messergebnisse aufwendig einzeln nachbearbeitet werden. Diese Entwicklung ist nicht nur wichtig, um Gashydratlagerstätten zu finden, sondern hilft auch den späteren Förderprozess zu überwachen.
In Laborversuchen konnten Wissenschaftler bereits zeigen, dass der Austausch von Methan gegen Kohlendioxid in den Hydraten funktioniert und wie er beschleunigt werden kann. Zudem haben Projektpartner aus der Industrie ein Konzept zum Transport von Methan in Form von festen Hydratpellets in Tankerschiffen entwickelt. Während der nun beginnenden zweiten Phase sind mehrere Schiffsexpeditionen geplant, bei denen die entwickelten Such- und Messmethoden praktisch angewendet werden. Gleichzeitig werden Techniken zum Abbau von Gashydraten unter Berücksichtigung von Umwelt- und Sicherheitsaspekten weiterentwickelt.
Da die deutschen Hoheitsgewässer nicht tief genug für Methanhydrate sind, kooperieren die Wissenschaftler vom IFM-GEOMAR eng mit den energiehungrigen BRIC-Staaten Brasilien, Russland, Indien, China, die über große Gashydratvorkommen verfügen. So soll am Ende erreicht werden, dass die dortigen Gashydrate mit Hilfe deutscher Technologie abgebaut werden. SUGAR kann so dazu beitragen, den Anstieg der weltweiten CO2-Emissionen zu vermindern und Arbeitsplätze in Deutschland zu schaffen.
Die Abkürzung SUGAR beschreibt die wesentlichen Inhalte der Untersuchung: "Submarine Gashydrat-Lagerstätten: Erkundung, Abbau und Transport". Die Bundesregierung engagiert sich mit den Bundesministerien für Wirtschaft und Technologie sowie für Bildung und Forschung seit 2008 in dem Projekt. Daneben haben sich in der ersten Phase von 2008 bis 2011 mehr als 20 Industriepartner und wissenschaftliche Einrichtungen an diesem Großprojekt beteiligt.
