Bildquelle: Reuters
Ich befinde mich in einer der berühmtesten Vulkanregionen der Welt, nordöstlich von Island, in der Nähe des Vulkans Krafla.
Aus kurzer Entfernung kann ich den Rand des Kratersees sehen. Im Süden sehe ich Dampf aufsteigen und kochende Lava.
Der Vulkan Krafla ist in den letzten tausend Jahren mindestens 30 Mal ausgebrochen. Das letzte Mal war Mitte der Achtzigerjahre.
Ich begleite ein Team internationaler Wissenschaftler, die in geschmolzene Lava oder Magma bohren wollen.
Es wird erwartet, dass Experimente an der Lava des Krafla-Vulkans dazu beitragen werden, die Entwicklungen im Magma-Untergrund zu verstehen.
Diese Informationen wiederum können Wissenschaftlern dabei helfen, Vulkanausbrüche vorherzusagen, eine beispiellose Leistung zu erzielen und möglicherweise die unbegrenzte Energie zu nutzen, die in Vulkanen enthalten ist.
Das Team wird seine Arbeit im Jahr 2026 mit der Schaffung eines einzigartigen Lochs beginnen, das es Wissenschaftlern ermöglicht, Magma unter der Erde in einer Tiefe von 2,1 Kilometern zu beobachten.
„Es ist wie eine Reise zum Mond, sie wird viele Dinge verändern“, sagt Yann Laval, Professor für Vulkanologie an der Ludwig-Maximilians-Universität München und Leiter des wissenschaftlichen Komitees.
Die meisten lesen Ende
Professor Laval glaubt, dass die vulkanische Aktivität normalerweise mit Geräten wie einem Seismometer überwacht wird. Auch über Lava auf der Erdoberfläche gebe es Informationen, doch „über das im Untergrund vorkommende Magma wissen wir nicht viel.“
Er fügt hinzu: „Wir wollen Geräte im Magma installieren, mit denen wir den Puls der Erde messen können.“
Dazu werden Druck- und Temperatursensoren an den geschmolzenen Gesteinen angebracht. „Das sind die beiden Metriken, nach denen wir suchen. Wir wollen im Voraus wissen, was im Magma vor sich geht.“
Etwa 800 Millionen Menschen auf der Welt leben im Umkreis von 100 Kilometern um gefährliche aktive Vulkane. Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit dazu beiträgt, Leben zu retten und Geld zu sparen.
Island beherbergt 33 aktive Vulkane. Es liegt an der tektonischen Grenze zwischen Eurasien und Nordamerika. Bei dem jüngsten Ausbruch zerstörte Lava viele Einrichtungen und stellte das Leben der Menschen in der Region Grindavik auf den Kopf.
Wissenschaftler verweisen auch auf den Vulkan Eyjafjallajökull, der im Jahr 2010 für weltweite Unruhe sorgte, als Asche zur Annullierung von mehr als 100.000 Flügen und zu Schäden in Höhe von 3 Milliarden US-Dollar führte.
Eine ausführliche Erklärung der wichtigsten Ereignisse und Themen, um Ihnen zu helfen, die wichtigsten Variablen um Sie herum und deren Auswirkungen auf Ihr Leben zu verstehen
Episoden
Podcast beenden
Das Wissenschaftlerteam wird das zweite Loch nutzen, um mit einer neuen Technologie zu experimentieren, die auf der Energiegewinnung aus Überhitzung in Magma basiert.
Professor Laval sagt: „Magma enthält überlegene Energie. Es ist die Wärmequelle, die hydrothermale Systeme antreibt und zur Wärme der Erde führt. Warum gehen wir also nicht zur Quelle?“
65 Prozent des isländischen Stroms und 85 Prozent der Hausheizung stammen aus Erdwärme. Die Stromerzeugung hängt von heißen Flüssigkeiten im Untergrund ab, um Motoren zu betreiben.
Unten im Tal liegt das Kraftwerk Karafla, das 30.000 Haushalte mit Warmwasser und Strom versorgt.
Bjarne Palsson, einer der Forschungsteilnehmer, sagt mit einem Lächeln: „Wir wollen bis zur Ebene des Magmas vordringen und es vielleicht ein wenig anfassen.“
„Die Wärmequelle der Erde befindet sich direkt über dem Magma. Wir gehen davon aus, dass die Temperatur dort zwischen 500 und 600 Grad Celsius liegt.“
Es ist schwierig, Magma unter der Erde zu erreichen. Doch 2009 machten isländische Ingenieure eine unerwartete Entdeckung.
Sie wollten ein 4,5 Kilometer tiefes Loch bohren, um überhitzte Flüssigkeiten zu extrahieren. Doch die Bohrungen wurden plötzlich eingestellt, weil sie auf Magma stießen.
Palson sagt: „Wir hätten nie damit gerechnet, Magma in einer Tiefe von 2,1 Kilometern zu erreichen. Zugang zu Magma ist selten und gab es nur hier, in Kenia und Hawaii.“
Das Superthermometer zeigte 452 Grad Celsius an, während die Temperatur im Raum 900 Grad Celsius betrug.
Auf Videobildern ist zu sehen, wie Rauch und Dampf aufsteigen. Extreme Hitze und Rost zerstörten schließlich den Brunnen.
Balson sagt, dass diese Quelle zehnmal mehr Energie produzierte als die durchschnittliche Produktion von Quellen in anderen Regionen.
Er fügte hinzu, dass zwei dieser Brunnen die von den 22 Brunnen im Kraftwerk erzeugte Energie liefern. „Das ist die Idee, die Konzepte verändert.“
Heute gibt es weltweit 600 Geothermiestationen. Aufgrund der steigenden Nachfrage nach kohlenstoffarmer Energie gibt es Projekte zum Bau Hunderter davon. Die Brunnen sind 2,5 Kilometer tief und halten Temperaturen von weniger als 350 Grad Celsius stand.
Private Unternehmen und Forscher in vielen Ländern arbeiten daran, auf die Wärme der tiefen Erde zuzugreifen, die sogenannte „Superheated Rock“-Technologie. Seine Temperatur übersteigt 400 Grad Celsius in einer Tiefe von 5 bis 15 Kilometern.
Rosalind Archer, Dekanin der Griffiths University in Neuseeland, sagt, dass der Zugang zu größerer Tiefe und größeren Wärmereserven „der große Schatz“ sei.
Sie fügt hinzu, dass der vielversprechendste Aspekt der Sache die „hohe Energiedichte“ sei. Jedes dieser Löcher kann 5 bis 10 Mal mehr Energie produzieren als herkömmliche Erdenergiebrunnen.
Sie sagt: „Neuseeland, Japan und Mexiko denken alle über diese Projekte nach, aber dieses Team ist am nächsten dran, mit den Bohrungen zu beginnen. Es ist nicht einfach, und die Anlaufkosten sind nicht gering.“
Das Bohren in extrem rauen Umgebungen ist technisch schwierig und erfordert spezielle Ausrüstung. Aber Professor Laval glaubt, dass es möglich ist. Auch in Flugzeugtriebwerken, im Bergbau und in der Atomindustrie herrschen extreme Temperaturen.
Sigrun Nana Karl Sutter, Professorin für Maschinenbau an der Universität Island, ist der Meinung, dass wir „nach neuen Materialien suchen sollten, die resistenter gegen Rost sind“.
Ihr Team testet im Labor die Beständigkeit der Materialien gegenüber extremer Hitze, Druck und korrosionsverursachenden Gasen. Sie sagt, dass Geothermiebrunnen normalerweise aus Kohlenstoffstahl gebaut werden, dieser jedoch seine Festigkeit verliert, sobald die Temperatur 200 Grad Celsius erreicht.
„Wir konzentrieren uns auf Nickel- und Titanlegierungen.“
„Wenn wir in den Boden graben, müssen noch weitere Risiken berücksichtigt werden, etwa die Emission giftiger Gase und die Auslösung von Erdbeben“, sagt Professor Archer. „Aber die Geologie Islands macht dies unwahrscheinlich.“
Die Arbeit wird Jahre dauern, aber sie wird es uns ermöglichen, die vulkanische Aktivität vorherzusagen und uns vulkanische Energie zu sparen.
Sie fügt hinzu: „Geothermieexperten auf der ganzen Welt verfolgen dieses Projekt. Es ist ein Projekt, das die Energiebranche verändern könnte.“
Inhalt Ende
Erfahren Sie mehr
Kurze Clips
Ende der kurzen Clips
