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Von der Kunst, in weichen Sedimenten zu bohren

Methanhydratlagerstätten sind anders als konventionelle Erdgas- und Erdöllagerstätten. Letztere liegen meist mehrere Kilometer tief in Jahrmillionen alten Sedimenten, die im Laufe der Zeit zu festem Gestein zusammengepresst wurden. Damit sind diese Lagerstätten in der Regel auch von festen, undurchlässigen Gesteinsschichten überdeckt. Methanhydrate hingegen befinden sich in sehr viel jüngeren, eher weichen Sedimenten. Die konventionelle Bohrtechnik ist zum einen sehr teuer und zum anderen für die Erschließung der Gashydratvorkommen in weichen Sedimenten ungeeignet. Deutsche Forscher und Unternehmen wollen deshalb eine kleine Bohrplattform entwickeln, die man am Meeresboden absetzen kann und auf der Bohrer, Pumpen und Stromversorgung befestigt werden können. Auf diese Weise kann die Anlage in der Tiefe weitgehend autark arbeiten und das Methan aus den Hydratlagerstätten fördern. Einen Vorläufer dieser mobilen Bohreinrichtung (MARUM- MeBo) gibt es bereits. Er wird seit einigen Jahren auf Forschungsschiffen für Explorationsbohrungen in bis zu 2000 Meter Wassertiefe eingesetzt und kann etwa 100 Meter tief in den Meeresboden bohren. Zurzeit wird die nächste MeBo-Generation gebaut, die Sedimenttiefen von bis zu 200 Metern ereichen kann. In den kommenden Jahren soll dieses Gerät weiterentwickelt und im Meer getestet werden. Methanhydratlagerstätten könnte man künftig mit einem Ensemble dieser kleinen und im Vergleich zu großen Bohrinseln relativ preiswerten Bodenförderanlagen ausbeuten. Die Geräte haben den Vorteil, dass sie von jedem Mehrzweck- oder Forschungsschiff auf den Meeresboden gesetzt werden können. Teure Einsätze von Bohr- oder Spezialschiffen wären nicht nötig.

Bevor ein Unternehmen heute mit der Ausbeutung einer Erdgas- oder Erdöllagerstätte beginnt, wird die Förderung generell zuerst am Computer simuliert. Für Gas und Öl gibt es dafür bereits ausgereifte Simulationsprogramme, die ermitteln, wie sich der Druck in einer Lagerstätte innerhalb von 5 bis 10 Jahren verändert – und wie stark dadurch die Förderrate im Laufe der Zeit abnimmt. Die etablierten Simulationsprogramme berücksichtigen unter anderem die Geometrie der Lagerstätte und Temperaturen. Ein Forschungsinstitut arbeitet derzeit an einer Softwareversion, die auch die Methanhydratförderung simulieren kann. Noch muss die Software mit realen Messdaten aus dem Meer und dem Labor gefüttert werden. Dazu zählen unter anderem Informationen über die Bildungs- und Zerfallszeiten von Hydraten. In etwa 2 Jahren soll die Software einsatzbereit sein. Ihre Stärke ist, dass sie auch kleine Lagerstätten von nur etwa 1 Quadratkilometer Größe im Detail simulieren kann, also eine gute räumliche Auflösung hat.

Abb. 3.10 > Das Unterwassergerät MARUM-MeBo wird seit mehreren Jahren für Bohreinsätze am Meeresgrund genutzt. Es lässt sich flexibel auf verschiedenen Forschungsschiffen einsetzen. Mit ähnlichen Geräten könnten  künftig Methanhydrate abgebaut werden. © Grafik: A. Dibiasi für MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen; Foto: V. Diekamp, MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen Abb. 3.10 > Das Unterwassergerät MARUM-MeBo wird seit mehreren Jahren für Bohreinsätze am Meeresgrund genutzt. Es lässt sich flexibel auf verschiedenen Forschungsschiffen einsetzen. Mit ähnlichen Geräten könnten künftig Methanhydrate abgebaut werden. © Grafik: A. Dibiasi für MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen; Foto: V. Diekamp, MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen