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3 Rohstoffe aus dem Meer – Chancen und Risiken

Manganknollen

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Für die Manganknollengebiete bedeutet dies, dass die Lizenznehmer bei der ISA Erkundungsgebiete mit einer Größe von bis zu 150 000 Quadratkilometern beantragen. Für diese Gebiete müssen die einzelnen Vertragspartner Lizenzgebühren zahlen. Entscheidend ist, dass die Staaten nur die Hälfte ihres Lizenzgebietes nutzen dürfen – also maximal 75 000 Quadratkilometer. Die andere Hälfte bleibt nach der Vorerkundung für ärmere Staaten reserviert. Bislang hat die ISA 12 Lizenzen für die CCZ und 1 Lizenz für den Indischen Ozean vergeben, jeweils an Länder. Die Lizenz­nehmer sind im Einzelnen: China, Deutschland, Frankreich, Indien, Japan, Russland, Südkorea sowie die Interoceanmetal Joint Organization, ein Zusammen­schluss von Bulgarien, Tschechien, Slowakei, Polen, Russland und Kuba.
2.15 > Wie chemische Analysen von Manganknollen zeigen, unterscheiden sich Manganknollen der verschiedenen Meeresgebiete deutlich in ihren Metallgehalten. * Gramm pro Tonne ** Gewichtsanteil in Prozent
Abb. 2.15 > Wie chemische Analysen von Manganknollen zeigen, unterscheiden sich Manganknollen der verschiedenen Meeresgebiete deutlich in ihren Metallgehalten, * Gramm pro Tonne ** Gewichtsanteil in Prozent © Hein & Petersen
Vor Kurzem sind 2 Industrieunternehmen als Antragsteller hinzugekommen: die britische Firma UK Seabed Resources Limited und die belgische G-TEC Sea Mineral Resources NV. Seit 2011 haben auch einige Entwicklungsländer (Nauru, Kiribati und Tonga), die mit westlichen Firmen kooperieren, Anträge gestellt. Diese Anträge beziehen sich auf die von den ursprünglichen Lizenznehmern erkundeten Gebiete, die für die Entwicklungsländer reserviert waren und jetzt an Nauru, Kiribati und Tonga übergeben werden. Die finanziellen und technischen Mittel für die weitere Erkundung und spätere Erschließung dieser Gebiete werden allerdings nicht von den 3 Inselstaaten, sondern von den Industriepartnern erbracht. Bislang handelt es sich bei den von der ISA vergebenen Lizenzen nur um eine Explorationslizenz, die es den Staaten erlaubt, die künftigen Abbaugebiete genauer zu untersuchen. Unter anderem wird derzeit im Detail untersucht, in welchen Teilen der Gebiete die höchsten Knollendichten oder Knollen mit besonders hohen Metall­gehalten zu finden sind. Diese Lizenzen wurden für 15 Jahre vergeben und können einmalig um 5 Jahre verlängert werden. Danach muss der Abbau beginnen, sonst verliert der Staat sein Abbaurecht. Gesetzliche Rahmenbedingungen für den künftigen Bergbau wird die ISA allerdings erst 2016 festgelegt haben, denn noch sind einige Punkte offen. Ungeklärt ist bislang, mit welcher Technik die Knollen künftig geerntet werden sollen und wie sich die Meeresumwelt vor dem großflächigen Abbau weitgehend schützen lässt.

Noch fehlen Abbaugeräte

Ein Manganknollenabbau im industriellen Maßstab ist derzeit auch deshalb nicht möglich, weil es noch keine marktreifen Abbaumaschinen gibt. Japan und Südkorea haben in den vergangenen Jahren zwar bereits Prototypen gebaut und im Meer getestet, doch müssen diese noch weiter verbessert werden. Die deutsche Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) hatte vor 3 Jahren eine Designstudie für den Entwurf entsprechender Tiefseemaschinen ausgeschrieben, die Deutschland künftig im eigenen Lizenzgebiet in der CCZ einsetzen will. Daran beteiligte sich unter anderem eine Firma, die bereits Maschinen für den Diamanten­abbau im Atlantik vor Namibia herstellt. Allerdings werden die Geräte bei der Diamanten­gewinnung in 150 Meter Tiefe nahe der Küste eingesetzt. Für Tiefen wie in der CCZ und die Einsatzbedingungen auf der Hohen See müssen sie noch angepasst werden. Immerhin müssen die Maschinen für den Manganknollenabbau dem hohen Wasserdruck in bis zu 6000 Meter Tiefe standhalten können. Außerdem sollen sie lange zuverlässig arbeiten, denn die Reparatur von Tiefsee-geräten ist ausgesprochen aufwendig, weil die bis zu 250 Tonnen schweren Maschinen dafür zunächst an Bord geholt werden müssten.
2.16 > Manganknollen sollen künftig mit Erntemaschinen vom Meeresboden aufgelesen und über feste Schläuche zum Schiff gepumpt werden. Bislang wurden aber noch keine Maschinen gebaut. Konzeptstudien sehen vor, die Apparate mit speziellen Gehäusen zu versehen, die verhindern sollen, dass viel Sediment aufgewirbelt wird.
Abb. 2.16 >  Manganknollen sollen künftig mit Erntemaschinen vom Meeresboden aufgelesen und über feste Schläuche zum Schiff gepumpt werden. Bislang wurden aber noch keine Maschinen gebaut. Konzeptstudien sehen vor, die Apparate mit speziellen Gehäusen zu versehen, die verhindern sollen, dass viel Sediment aufgewirbelt wird. © nach Aker Wirth
Derzeit geht man davon aus, dass künftig allein im deutschen Lizenzgebiet in der Clarion-Clipperton-Zone jährlich rund 2,2 Millionen Tonnen Manganknollen gefördert werden müssen, damit der Abbau wirtschaftlich ist. Dafür benötigt man aber nicht nur Abbaumaschinen, sondern auch Technik für die folgenden Arbeitsschritte. Die Förderung beginnt mit den Abbaumaschinen, die den Meeresboden bis in eine Tiefe von 5 Zentimetern durchpflügen und die Knollen aus dem Sediment klauben. Der größte Teil der Sedimente soll bereits vor Ort abgetrennt werden und am Meeres­boden verbleiben. Das restliche Knollen-Sediment-Gemisch wird dann vom Meeresboden über feste Schläuche zu Produktionsschiffen an die Wasseroberfläche gepumpt. Auf den Schiffen werden die Manganknollen vom restlichen Sediment getrennt und gerei-nigt. Anschließend verlädt man sie auf Frachter, die sie zum Festland transportieren, wo sie aufbereitet und die Metalle abgetrennt werden. Diese gesamte Prozesskette muss noch entwickelt werden. Zudem fehlt es heute noch zum Teil an metallurgischen Verfahren, um die verschiedenen Metalle aus den Manganknollen zu gewinnen.

Zerstörung der Tiefseelebensräume?

Wissenschaftler sind sich darin einig, dass der Abbau von Manganknollen einen erheblichen Eingriff in den Lebensraum Meer darstellt. Derzeit geht man von folgenden Beeinträchtigungen aus:
  • Die Erntemaschinen wirbeln beim Durchpflügen des Meeresbodens Sediment auf. Diese Sedimentwolke kann aufgrund der Meeresströmung durch die Gegend driften. Rieselt das Sediment schließlich wieder zum Meeresboden herab, werden dadurch empfindliche Organismen, insbesondere die sessilen – festsitzenden – Arten zugedeckt und getötet.
  • Im durchpflügten Bereich werden all jene Organismen getötet, die nicht schnell genug vor dem Pflug fliehen können, dazu zählen unter anderem Schnecken, Seegurken oder Würmer. Und selbst wenn sie nicht durch den Pflug geschädigt werden sollten, können sie immer noch mit aufgesaugt und beim Reinigungsprozess an Bord des Schiffes sterben.
  • Der Abbau, das Heraufpumpen und Reinigen der Manganknollen erzeugt Lärm und Vibrationen, die Meeressäuger wie etwa Delfine und Wale stören und verdrängen können.
  • Das bei der Reinigung der Manganknollen anfallende sedimenthaltige Abwasser wird von den Schiffen ins Meer eingeleitet. Auch dadurch entsteht an der Einlass­öffnung eine Sedimentwolke. Derzeitige Konzepte jedoch sehen eine bodennahe Einleitung in der Tiefe vor, um die Ausbreitung der Wolke zu minimieren. Durch eine Einleitung in der Tiefe wird auch verhindert, dass die oberflächennahen, lichtdurchfluteten Wasserschichten getrübt werden. Biologen befürchten nämlich, dass durch eine Trübung der oberflächennahen Gewässer das Wachstum von Algen und anderen Planktonorganismen gestört werden könnte.

Zusatzinfo Belebte Manganknollenfelder

Sicher ist, dass sich diese Probleme nicht völlig ausschließen lassen. Diskutiert wird derzeit allerdings, wie man sie möglichst stark verringern kann. In jedem Fall fordert die ISA eine umweltschonende Manganknollenproduktion. Und tatsächlich scheint es Lösungen zu geben. Die Sedimentwolke etwa lässt sich aktuellen Studien zufolge dadurch verkleinern, dass man keine offenen, sondern verkleidete Erntemaschinen einsetzt. Dadurch wird zum Teil verhindert, dass Sediment aufgewirbelt wird und sich im Wasser verteilt. Ferner lässt sich die durch die Schiffsabwässer freigesetzte Sedimentwolke dadurch reduzieren, dass man die Abwässer über Rohre zum Meeresboden zurückleitet, sodass sich die Partikel relativ schnell absetzen können. Allerdings würde diese zusätzliche Rohrleitung die Manganknollenproduktion deutlich verteuern, sagen Ingenieure.
Unklar ist bis heute, wie schnell sich die Lebensräume am Meeresboden von diesem massiven Eingriff erholen werden. Zwar gab es seit Ende der 1980er Jahre mehrere internationale Projekte, in denen man untersucht hat, wie rasch abgeerntete Flächen am Meeresboden wiederbesiedelt werden. Doch waren diese Eingriffe eher kleinräumig. So hatten zum Beispiel Wissenschaftler in dem deutschen Projekt Disturbance and Recolonization (DISCOL, Störung und Wiederbesiedlung) einen mehrere Quadratkilometer großen Bereich des Meeresbodens im Pazifik mit Versuchsgeräten umgepflügt und über mehrere Jahre hinweg immer wieder besucht. Das Ergebnis: Es dauerte 7 Jahre, bis sich in den durchpflügten Gebieten wieder die gleiche Dichte an Bodenlebewesen eingestellt hatte wie zuvor. Allerdings blieben einige Arten, insbesondere diejenigen, die auf Hartsubstrat angewiesen waren, verschwunden. Nach 7 Jahren war der gestörte Bereich also deutlich artenärmer. Für das Jahr 2015 wird das deutsche Bundesforschungsministerium Geld für eine Expedition bereitstellen, in deren Rahmen diese Gebiete noch einmal besucht werden sollen. Damit wird man weltweit erstmals feststellen, welche Langzeitfolgen nach 25 Jahren zu beob­achten sind. Die DISCOL-Forscher betonen, dass die Schädigung bei einem großflächigen Abbau von Manganknollen noch deutlich größer sein dürfte. Immerhin hatte man im Experiment ein vergleichsweise kleines Gebiet abgeerntet. Die geschädigten Bereiche konnten aus der unberührten Umgebung also schnell wiederbesiedelt werden. Erntet man aber, wie vorgesehen, sehr viele Quadratkilometer Meeresboden ab, dürfte die Wiederbesiedlung der abgeernteten Flächen viele Jahre länger dauern. Deshalb sieht die ISA vor, die Lizenzgebiete nicht auf einmal, sondern Stück für Stück abzuernten. Neben abgeernteten Gebieten sollen unberührte Flächen erhalten bleiben. Von dort könnten die abgeernteten Gebiete wiederbesiedelt werden. Wie das Muster aus genutzten und unbenutzten Arealen im Detail beschaffen sein muss, versuchen Meeresbiologen zu klären. So wäre es auch denkbar, Manganknollenflächen von vornherein weniger intensiv abzuernten – und in einzelnen Etappen, beispielsweise wie beim DISCOL-Projekt in einem Wechsel von abgeernteten und unberührten Streifen. Dank präziser GPS-Navigation wäre das heute durchaus möglich. Textende
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