Goldrausch in der Tiefsee?Warum Staubsauger für den Meeresboden gebaut werden
Von Gregor-Amadeus Rittelmeyer
In der Tiefsee schlummern riesige Mengen ungehobener Rohstoffe. Ihr Abbau könnte künftig eine wichtige Rolle spielen, etwa beim Ausbau erneuerbarer Energien. Was für Rohstoffe genau gibt es auf dem Meeresboden? Und wie kommt man an sie ran?
Kriege und Konflikte bringen Lieferketten von Rohstoffen in Gefahr – nicht nur beim Öl. Durch den Iran-Krieg droht auch ein Engpass für Aluminium. China dominiert den Markt für seltene Erden und nutzt dies bei Konflikten als Druckmittel. Um ihre Produktion bei Konflikten aufrechtzuerhalten, suchen viele Länder seit einigen Jahren eine vielversprechende Quelle für Rohstoffe: die Tiefsee.
In völliger Dunkelheit schlummern dort Hunderte Millionen Tonnen wertvoller Metalle. Das Vorkommen ist laut Experten so hoch, dass es den weltweiten Bedarf für den technologischen Fortschritt über Jahrzehnte decken könnte.
Grundsätzlich spricht man bei einer Tiefe von mehr als 1000 Metern unter dem Meeresspiegel von Tiefsee. "Das ist der Bereich, in dem viele mineralische Rohstoffe liegen, die hohe Gehalte an Metallen wie zum Beispiel Kupfer, seltene Erden oder Nickel beinhalten", erklärt Andrea Koschinsky, Professorin für Geowissenschaften an der Constructor University in Bremen.
"Gesamtes Periodensystem" am Meeresboden
Zu den Rohstoffen am Meeresgrund zählen die sogenannten Manganknollen. Sie sind deshalb für die Industrie so vielversprechend, weil sie neben Mangan einen hohen Gehalt an Metallen wie Kupfer, Nickel oder Kobalt aufweisen. Auch seltene Erden enthalten sie.
Daneben sind Mangankrusten, die an Tiefseefelsen wachsen, von besonderem Interesse. Sie haben einen hohen Gehalt an Kobalt, Scandium, Platin und Tellur. Gerade letzteres Metall ist wichtig für Photovoltaik und damit für den Ausbau von Solarenergie.
Auch auf sogenannte Massivsulfide haben Unternehmen ein Auge geworfen, weil ihre Verarbeitung ähnlich wie beim Landbergbau möglich ist. Sie beinhalten neben Kupfer, Zink und Kobalt auch Gold und Silber und können durch ein spezielles Verfahren an Land aufbereitet werden.
Gerade bei den Knollen und Krusten sei "das gesamte Periodensystem der Elemente in irgendeiner Größenordnung angereichert", sagt Geochemikerin Koschinsky. Das sei der große Unterschied zum Bergbau an Land, wo meist nur ein bestimmter Rohstoff in einer Mine abgebaut wird.
Riesige Staubsauger und Fräsen
Weltweit wird in den Meeren nach den Tiefsee-Rohstoffen gesucht. Vor allem im Pazifik, aber auch im Indischen Ozean und im Atlantik haben Wissenschaftler bereits Vorkommen oder günstige Bedingungen zur Bildung der Rohstoffe festgestellt.
Für den Abbau besonders vielversprechend ist die sogenannte Clarion-Clipperton-Zone im Pazifik zwischen Mexiko und Hawaii. Das Gebiet am Meeresboden ist etwa so groß wie Europa, Unternehmen versprechen sich Milliardengewinne. Die für die Hochsee zuständige Internationale Meeresbodenbehörde (ISA) vergibt bislang jedoch nur wissenschaftliche Erkundungslizenzen an Staaten und Verbände. Deutschland gehört dazu und forscht intensiv.
Vom Prinzip her funktioniert Tiefseebergbau ähnlich wie Bergbau an Land: "Das Material muss vom Untergrund gelöst, eingesammelt und zur Oberfläche transportiert werden", sagt Koschinsky. Für den Abbau von Manganknollen in der Clarion-Clipperton-Zone gebe es bereits Maschinen, sie funktionieren ähnlich wie Kartoffelerntemaschinen: Sie fahren über den Boden und sammeln die Knollen ein. Die Maschinen sind dabei mit kilometerlangen Röhren mit einem Schiff verbunden, das die Rohstoffe zur Oberfläche transportiert.
"Das ist technisch vergleichsweise einfach, hat aber das große Problem, dass das feine Sediment beim Aufsammeln immer aufgewirbelt wird und damit eine riesige Wolke verursacht, die natürlich massive Umweltschäden verursachen kann", erklärt Koschinsky. Der Expertin zufolge gibt es auch bereits Prototypen, die über dem Boden schweben und somit weniger Sediment und Lebensraum zerstören.
Der Abbau von Mangankrusten und Massivsulfiden ist hingegen deutlich komplizierter: Beide Minerale befinden sich auf unebenem und steilem Gelände. Mangankrusten wachsen an den Steilwänden von Seebergen und ihre Kruste ist unterschiedlich dick. Maschinen müssten das erkennen, damit sie nur die Kruste und nicht den Berg abtragen. Massivsulfide wiederum bilden sich an thermalen Quellen im Mittelozeanischen Rücken, die sich bei Kontakt mit Meerwasser verfestigen. Eine mögliche Lösung wäre eine umgebaute Schlitzwandfräse aus dem Spezialtiefbau. Deutsche Maschinenbauer und Wissenschaftler entwickeln momentan ein entsprechendes Konzept, um sie für den Tiefseebergbau einzusetzen.
Wie stark ist die Umweltzerstörung?
Sowohl bei Massivsulfiden als auch bei Mangankrusten muss gebohrt werden, was einen deutlichen Eingriff in die Ökosysteme darstellt. Testungen zufolge sei die Zerstörung bei den Massivsulfiden jedoch geringer, da die Minerale erst abgebaut werden, wenn die thermale Quelle erloschen ist, sagt Koschinsky. "Im Prinzip hat man da ein totes Feld, wo zwar noch Organismen sind, aber nicht in der Dichte wie an den heißen Quellen."
Bei den Knollen und Krusten wäre die Umweltzerstörung stärker. Obwohl bei den Knollen keine Bohrungen stattfinden, würde über Hunderte Quadratkilometer abgebaut und dabei Sediment aufgewirbelt. "Das ist ein massiver Eingriff auf großer Fläche mit entsprechenden Umweltfolgen." Zudem kann der Vorgang nicht schnell rückgängig gemacht werden, da sich Manganknollen über viele Millionen Jahre bilden.
Noch stärker sei das Ausmaß bei den an den Seebergen wachsenden Krusten, die ebenfalls über Millionen von Jahren entstehen. "Diese Seeberge sind Rückzugsgebiete für viele marine Organismen, die dort ihre Eier ablegen oder ihre Jungen gebären", sagt die Expertin.
Koschinsky warnt: "Man muss sich da keine Illusionen machen, es wird keine schnelle Regeneration geben und es wird auch nicht in menschlichen Zeitskalen hier wieder ein Ökosystem entstehen, das so aussieht wie vor dem Meeresbergbau."
Machtkampf auf hoher See und deutsches Dilemma
Trotz unklarer Auswirkungen auf die Umwelt wollen viele Unternehmen schnell mit dem kommerziellen Abbau starten. Als erstes europäisches Land will Norwegen schon bald im norwegischen Teil des Atlantiks abbauen. Deutschland setzt zunächst hingegen auf weitere Forschung, um die Umweltzerstörungen abzuwägen.
"Technisch und rechtlich gesehen wäre das kein Problem", so Koschinsky. Aktuellen Einschätzungen des KDM zufolge befinden sich allein im Ostatlantik etwa 100 Millionen Tonnen Mangankrusten, die neben den anderen Metallen auch 290.000 Tonnen seltene Erden enthalten. Mit der Menge könnte die deutsche Industrie über 58 Jahre versorgt werden. Vielleicht ein Weg, sich unabhängiger von globalen Lieferketten zu machen.