Hat eine Gaspipeline ein Leck, bemerkt dies der Betreiber erst durch den daraus entstandenen Gasverlust. Das Leck anschließend zu lokalisieren, ist nicht einfach. Zum einem verteilen sich die Leitungen tausende Kilometer weit quer durch Europa, zum anderen ist das ausgetretene Gas erst Monate später an den Pflanzen in der unmittelbaren Umgebung erkennbar, sagt Michael Steven:
" Wenn die Pflanzen starkem Stress ausgesetzt sind, verfärben sie sich gelb, weil das Gas die Pflanzen daran hindert, ausreichend Sauerstoff aufnehmen zu können. Diesen Stress kann man mit bloßem Auge gut erkennen, aber erst nach einer gewissen Zeit. Theoretisch müsste man diesen Stress aber schon einige Wochen vorher messen können."
Die Idee des Professors der Universität von Nottingham, der sich mit der ökologischen Erschließung neuer Gebiete beschäftigt, ist im Prinzip einfach. Die Pflanzen, die in der unmittelbaren Nähe des Gaslecks wachsen, verändern sich mit der Zeit. Diese könnte man mithilfe eines Spektrometers, bei dem nur bestimmte Teile des Lichts untersucht werden, frühzeitig auf solche Veränderungen überprüfen:
" Wir haben dazu Methan in den Boden geleitet, so wie es bei einem Gasleck der Fall ist und haben die Pflanzen beobachtet. Dabei sahen wir, dass sich die Pflanzen nach einer längeren Phase, in der sie permanent dem Gas ausgesetzt sind, verfärben. Bevor es aber eine sichtbare Veränderung gibt, sieht man bei der Lichtreflexion in einer Spektralanalyse erste Veränderungen. Dadurch können wir diesen Stress zwei bis vier Wochen eher feststellen, bevor er sich optisch bemerkbar macht."
Ein weiteres Problem für Michael Steven und seine Kollegen war die universelle Nutzung dieser Technologie. Da die Pipelines in ganz Europa in den verschiedensten klimatischen Gebieten stehen, muss die Technik auf alle Pflanzen anwendbar sein:
" Die ersten Experimente haben wir mit verschiedenen Gräsern gemacht, später dann auch an Weizen, Mais, Bohnen und anderen Pflanzen, die in der Nähe von Pipelines in Europa wachsen. Und bei allen konnten wir ähnliche Reaktionen auf den Gasstress feststellen."
Um das Verfahren großflächig anwenden zu können, testeten die Forscher ihre Technik auch mit einem Satelliten, der alle wichtigen Gaspipelines in Europa erfassen kann:
" Wir haben dann unsere Methode mit diesem Satellitensystem an einem echten Gasleck an einer alten Pipeline überprüft. Das Gas konnte dort ungehindert austreten, jedoch nur auf einer Fläche von etwa einem Quadratmeter. Aber trotz dieser kleinen Fläche reichten unsere Technik und die Auflösung der Satellitenbilder aus, um das Gasleck zu finden."
Ein Vorteil dieses neuen Verfahrens gegenüber der herkömmlichen Überwachung von Gaspipelines mit Hubschraubern ist, dass Gaslecks auf diese Art und Weise schneller gefunden und behoben werden könnten, die Umwelt würde also weniger belastet. Allerdings verhindern die hohen Kosten der Satellitennutzung noch eine breite Anwendung, sagt Michael Steven:
" Ich bin optimistisch, was die Technik angeht. Die funktioniert auf jeden Fall. Aber momentan sehe ich es noch nicht, dass sie eine tatsächliche Alternative zu den Hubschrauberflügen ist. Denn auch die Satelliten sind nicht gerade billig. Die Hubschrauberflüge können zudem noch nach anderen Beschädigungen schauen und sie können unterhalb der Wolken fliegen."
Obwohl viele europäische Gaskonzerne und die Europäische Union die Studie der Forscher aus Nottingham finanzierten, ist eine breite Anwendung des satellitengestützten Überwachungssystems bislang also noch nicht absehbar. Dennoch haben es die Forscher geschafft, eine - wenn auch heute noch nicht umsetzbare - Alternative zu entwickeln, bei der die Umweltbelastungen deutlich reduziert werden könnten.
" Wenn die Pflanzen starkem Stress ausgesetzt sind, verfärben sie sich gelb, weil das Gas die Pflanzen daran hindert, ausreichend Sauerstoff aufnehmen zu können. Diesen Stress kann man mit bloßem Auge gut erkennen, aber erst nach einer gewissen Zeit. Theoretisch müsste man diesen Stress aber schon einige Wochen vorher messen können."
Die Idee des Professors der Universität von Nottingham, der sich mit der ökologischen Erschließung neuer Gebiete beschäftigt, ist im Prinzip einfach. Die Pflanzen, die in der unmittelbaren Nähe des Gaslecks wachsen, verändern sich mit der Zeit. Diese könnte man mithilfe eines Spektrometers, bei dem nur bestimmte Teile des Lichts untersucht werden, frühzeitig auf solche Veränderungen überprüfen:
" Wir haben dazu Methan in den Boden geleitet, so wie es bei einem Gasleck der Fall ist und haben die Pflanzen beobachtet. Dabei sahen wir, dass sich die Pflanzen nach einer längeren Phase, in der sie permanent dem Gas ausgesetzt sind, verfärben. Bevor es aber eine sichtbare Veränderung gibt, sieht man bei der Lichtreflexion in einer Spektralanalyse erste Veränderungen. Dadurch können wir diesen Stress zwei bis vier Wochen eher feststellen, bevor er sich optisch bemerkbar macht."
Ein weiteres Problem für Michael Steven und seine Kollegen war die universelle Nutzung dieser Technologie. Da die Pipelines in ganz Europa in den verschiedensten klimatischen Gebieten stehen, muss die Technik auf alle Pflanzen anwendbar sein:
" Die ersten Experimente haben wir mit verschiedenen Gräsern gemacht, später dann auch an Weizen, Mais, Bohnen und anderen Pflanzen, die in der Nähe von Pipelines in Europa wachsen. Und bei allen konnten wir ähnliche Reaktionen auf den Gasstress feststellen."
Um das Verfahren großflächig anwenden zu können, testeten die Forscher ihre Technik auch mit einem Satelliten, der alle wichtigen Gaspipelines in Europa erfassen kann:
" Wir haben dann unsere Methode mit diesem Satellitensystem an einem echten Gasleck an einer alten Pipeline überprüft. Das Gas konnte dort ungehindert austreten, jedoch nur auf einer Fläche von etwa einem Quadratmeter. Aber trotz dieser kleinen Fläche reichten unsere Technik und die Auflösung der Satellitenbilder aus, um das Gasleck zu finden."
Ein Vorteil dieses neuen Verfahrens gegenüber der herkömmlichen Überwachung von Gaspipelines mit Hubschraubern ist, dass Gaslecks auf diese Art und Weise schneller gefunden und behoben werden könnten, die Umwelt würde also weniger belastet. Allerdings verhindern die hohen Kosten der Satellitennutzung noch eine breite Anwendung, sagt Michael Steven:
" Ich bin optimistisch, was die Technik angeht. Die funktioniert auf jeden Fall. Aber momentan sehe ich es noch nicht, dass sie eine tatsächliche Alternative zu den Hubschrauberflügen ist. Denn auch die Satelliten sind nicht gerade billig. Die Hubschrauberflüge können zudem noch nach anderen Beschädigungen schauen und sie können unterhalb der Wolken fliegen."
Obwohl viele europäische Gaskonzerne und die Europäische Union die Studie der Forscher aus Nottingham finanzierten, ist eine breite Anwendung des satellitengestützten Überwachungssystems bislang also noch nicht absehbar. Dennoch haben es die Forscher geschafft, eine - wenn auch heute noch nicht umsetzbare - Alternative zu entwickeln, bei der die Umweltbelastungen deutlich reduziert werden könnten.