Neues Leben in alten Flözen

Man sieht es ihm zwar nicht an, aber: Ein Klumpen Steinkohle ist porös, von winzigen Hohlräumen durchzogen. Und darin steckt Methan …

Die Kohle hängt an dem Gas wie an einer Klette.

So formuliert es Thomas Thielemann von der BGR, der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover. Wird die Kohle abgebaut, entweicht das meiste Methan und mischt sich mit der Luft in den Bergwerks-Schächten. Aus Sicherheitsgründen wird das zündfähige Grubengas abgesaugt und nach oben geführt. Dort lässt es sich dann aber auch energetisch verwerten, zur Produktion von Strom und Wärme.

Wir hatten das Phänomen, dass im Ruhrgebiet seit etwa fünf Jahren sehr intensiv Grubengas genutzt wird und es einzelne Standorte gibt, wo unglaublich große Gasmengen auftraten. Und dann war die Frage: Wie ist es überhaupt möglich, dass dort noch so viel Gas vorhanden ist? Wo doch dort der Bergbau schon vor Jahrzehnten durchgegangen ist, viel ausgegast ist. Und die Frage war einfach: Gibt es eine neue Gas-Quelle?

Es gibt sie! Und Thomas Thielemann konnte die neue Quelle jetzt aufspüren, gemeinsam mit Mikrobiologen der BGR. Demnach ist das Grubengas nicht nur geochemischen Ursprungs und so alt wie die Kohle selbst. Es hat auch eine biologische Komponente: Ein Teil des Grubengases wird von Mikroorganismen produziert, in Tiefen bis zu tausend Metern, wie die noch laufenden Studien der BGR zeigen. Als heimliche Bewohner der alten Flöze wurden Archaebakterien ausgemacht: Das sind primitive Einzeller, in ihrem Stoffwechsel noch simpler als gewöhnliche Bakterien.

Wir wissen jetzt, dass es dort im Ruhrgebiet in großer Tiefe lebende Archaebakterien gibt, die auch heute dieses Methan generieren. Wir wissen aber nicht, in welchem Umfang sie das tun, wie viel Gas also pro Tag neu hinzukommt. Auf jeden Fall ist es schon einmal eine große Neuheit, wenn nicht gar eine Sensation, dass wir tatsächlich lebende Archaeen dort in dieser Tiefe nachweisen konnten.

Hinweise auf Mikroben in der Tiefe gab es schon aus anderen Lagerstätten. Sie stammen aus Untersuchungen der Kohlenstoff-Isotope im Grubengas. Den Hannoveranern gelang es aber jetzt als ersten, die Archaebakterien nicht nur aus dem Grubenwasser zu isolieren, sondern sie auch im Labor zu vermehren. Unter dem Mikroskop beobachteten die BGR-Forscher, wie sich die Zellen teilten. Die Mikroben leben von Kohlendioxid. Bei der Umsetzung des Kohlendioxids entsteht dann Methan.

Es sind stockdunkle Zustände. Und dieses Bakterium schwimmt also entweder im Wasser oder hockt irgendwo in einer Nische am Rande. Und zieht also nun das CO2 aus dem Wasser. Es betreibt dann einen gewissen Zell-Chemismus. Das ist eine Zellfabrik. Und spuckt dann dieses Methan quasi wieder aus ins Wasser. Und aus diesem Energiegewinn dieser Reaktion lebt das Bakterium. Es wächst. Es teilt sich. Aber damit ist das Leben eines Archaebakteriums auch schon erzählt.

Thielemanns Befunde sind von großer Bedeutung für die heutige Grubengas-Nutzung. In einem stillgelegten Bergwerk werden normalerweise die Pumpen abgeschaltet. Die Schächte laufen allmählich mit Regen- und Grundwasser voll. Dann ist auch Schluss mit der Methan-Nachlieferung aus der Kohle, dachte man bisher. Doch an ihre Stelle tritt nun die biologische Grubengas-Erzeugung im wässrigen Milieu. Wie groß sie ist, kann zwar noch niemand genau sagen. Doch die Mikroben mehren offenbar die Methan-Vorräte in den stillgelegten Zechen, freut sich Clemens Backhaus vom Fraunhofer-Institut für Umwelt- Sicherheits und Energietechnik in Oberhausen:

Das ist alles noch im Dunkeln, würde ich mal so behaupten. Ob man eine Grube voll Wasser laufen lässt oder nicht - es gibt da viele Gesichtspunkte, die da mit hineinspielen. Grundsätzlich ist meine persönliche Meinung, dass eine mit relativ viel Wasser, aber nicht vollständig mit Wasser gefüllte Zeche oder alte Grube sicherlich für die Gasproduktion besser ist als eine leere Grube.