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04. Mai 2011, 12:13 Uhr

Gefährliche Kohlebrände

Untergrund-Feuer bedrohen riesige Landstriche

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Menschen ersticken, Häuser kollabieren, der Erdboden wird so heiß, dass Schuhe darauf schmelzen: Immer mehr Orte in China und Indien werden von Kohlefeuern unterwandert, der Boden wölbt sich und raucht, Giftgase treten aus. Deutsche Ingenieure sollen bei der Eindämmung helfen.

Wenn sich die schwarze Nacht über die Karakum-Wüste in Turkmenistan legt, wird das Glühen stärker; schon am Horizont ist es zu sehen. Es kommt aus einem Loch in dem platten, kargen Boden. Wer sich nähert, meint, in den Eingang zur Unterwelt zu blicken (siehe Fotostrecke). "Tor zur Hölle" nennen die Bewohner von Darvaza, einem kleinen Wüstendorf in der Nähe, den glühenden Schlund. Er brennt seit 40 Jahren.

Ein Unfall hatte das Feuer entzündet: Der Turm einer Erdgasbohrung war im Boden versunken, Spalten öffneten sich, Gasfontänen loderten auf - der Bohrturm war in eine Erdgaskaverne gestürzt. Dann taten die Verantwortlichen etwas Folgenreiches: Weil die Schwaden giftig waren, ließen sie die Dämpfe anzünden. Nach ein paar Tagen würde das Feuer verglimmen, glaubten die Bohrmanager. Doch diese Annahme erwies sich als Irrtum.

Heute, im 40. Jubiläumsjahr, ist das Höllenloch von Darvaza eine wissenschaftliche Sensation. Russische Geologen haben den Krater immer wieder inspiziert - sie fanden keine Anzeichen für ein baldiges Erlöschen. Inzwischen steht der Feuerschlund auch als Mahnmal für eine der größten Naturkatastrophen der Gegenwart: Denn in vielen Ländern brennt der Boden - Hunderttausende Menschen sind bedroht.

Brennender Berg im Saarland

Vor allem Indien, China, Indonesien, Südafrika und die USA sind betroffen. Dort haben sich Tausende Kohleflöze entzündet, sie reichen weit unter die Erde. Weltweit würden jährlich bis zu 600 Millionen Tonnen Kohle unbrauchbar, berichteten unlängst Experten auf der Jahrestagung der Amerikanischen Geophysikalischen Union in San Francisco (AGU).

Das Problem ist nicht neu: In Australien etwa lodert ein Kohlefeuer angeblich seit 6000 Jahren. Auch der Brennende Berg von Dudweiler im Saarland ist seit Goethes Zeiten eine Touristenattraktion. Im US-Bundesstaat Pennsylvania musste die Stadt Centralia bereits aufgegeben werden, weil sie von einem Kohlebrand unterwandert worden war; anderen Ortschaften in der Gegend droht das gleiche Schicksal. Die Bewohner von Uniontown etwa können ein unterirdisches Feuer, das näher kommt, bereits riechen. Die Wiesen im Ort wölben sich dort aufgrund der Hitze, und hinter manchen Gärten steigt Dampf empor.

Doch vor allem in Indien und China weiten sich die unterirdischen Brände aus, dort stehen jeweils Kohleflöze auf Tausenden Kilometer Länge in Flammen. Regionen von der Größe deutscher Bundesländer werden von Feuer unterwandert, die Flammen bedrohen zahlreiche Städte. Manche Spalten, in denen das Gestein glüht, klaffen mehr als 100 Meter tief. Wälder und Wiesen fangen Feuer. Schwefelgeruch legt sich über Landschaften. Deutsche Forscher sind gerade von einem Löscheinsatz zurückgekehrt. Ihr Bericht ist alarmierend.

Ahnungslose Brandstifter

Im Gebiet von Jharia in Indien etwa seien zahlreiche Häuser bereits eingestürzt, weil der verkokelte Boden ins Rutschen gerät, berichten Experten der Explorationsfirma DMT. Menschen seien in den geruchlosen Kohlenmonoxid-Schwaden, die dort aus der Erde kriechen, im Schlaf erstickt. Der Boden in der Gegend ist zerrüttet, Kinder sollen in Erdspalten verschwunden sein. Mancherorts sei der Boden Hunderte Grad heiß, berichtet Hartwig Gielisch, Explorationsmanager von DMT. "Normale Schuhe schmelzen", sagt der Geoforscher. Man könne dort nur mit Spezialstiefeln gehen.

Wenige Kohlefeuer sind natürlichen Ursprungs, die meisten haben Menschen entfacht - mit Schweißarbeiten, Zigarettenkippen oder durch Müllverbrennung. Doch normalerweise entzünden sich die Feuer beim sogenannten Krabbel- und Wühlbergbau: In Indien und China graben viele Leute auf eigene Faust nach Kohle.

Die Brandstifter merken meist nichts von ihrer Tat; das Feuer bricht erst aus, nachdem die Bergbauer die Voraussetzungen geschaffen haben: Die Kohlesammler öffnen Klüfte in der Erde, so dass Luft eindringen kann - dabei entzündet sich die Kohle: In Kontakt mit Sauerstoff vollziehen sich chemische Reaktionen, bei denen Wärme freigesetzt wird. Staut sich die Hitze auf über 80 Grad, bricht Feuer aus. Professionellen Kohleminen hingegen werden "bewettert": Abluft sorgt dort dafür, dass sich die Grube nicht allzu stark aufheizt.

Brandherde bleiben unentdeckt

In Indien und China jedoch heizen sich viele Minen extrem auf. Die Behörden kriegen das Problem nicht in den Griff, denn der private Bergbau bietet vielen Menschen eine Lebensgrundlage. Abnehmer gibt es genügend, die meisten Haushalte benötigen Kohle zum Heizen. Der Staat scheint machtlos gegen die Übermacht der Wühler; Kontrollen verpuffen.

Dabei haben Indien und China großes Interesse daran, die Feuer einzudämmen. Nicht nur verpflichtet sie ihr hoher Energiebedarf zur Schonung der Ressourcen. Alleine in China verbrennen jährlich rund 25 Millionen Tonnen Kohle, schätzen Fachleute des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die Menge entspricht ungefähr der jährlichen Kohleförderung Deutschlands. Auch die Kohle in der Umgebung der Brände wird unbrauchbar. Jährlich gingen in China laut DLR rund 200 Millionen Tonnen für den Abbau verloren.

Neben der Ressourcenverschwendung sind es besonders die unmittelbaren Gefahren, die die Behörden in Indien und China beschäftigen - die Kohlebrände bedrohen mittlerweile Hunderte Ortschaften. Doch die Bekämpfung der Katastrophe ist komplex, sie scheitert oft schon daran, dass die Brandherde unentdeckt bleiben - obgleich es überall raucht.

Der Kampf gegen die Feuer: Fataler Fehler, Irregeleitete Suchtrupps

Anders als im Krater bei Darvaza seien die meisten Bodenfeuer in Indien nicht sichtbar, berichtet Hartwig Gielisch. Lediglich Dämpfe und Bodenhitze zeugen von der schwelenden Gefahr. Klüfte im Boden leiteten den Rauch oft weit entfernt vom Brandherd an die Oberfläche, so dass die Suchtrupps irregeleitet würden, erläutert Gielisch.

Experten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben zwar anhand von Satellitendaten zahlreiche Hitzeareale identifizieren können. Auch Infrarotkameras und Stechsonden haben geholfen, Brände im Untergrund zu orten. "Doch die Messungen nutzen wenig, solange nicht verstanden ist, auf welche Weise die Feuer fortschreiten", sagt DLR-Forscher Stefan Voigt. Die deutschen Forscher entwickeln Computermodelle, die das Ausbreiten von Kohlebränden simulieren sollen. Doch Erkundungen vor Ort sind unerlässlich.

Jahrelang haben die DMT-Experten Jharia in Indien erkundet. "Unsere Aufgabe ist es zunächst, die Brände aufzuspüren" - im Auftrag der indischen Regierung. Im Gebiet von Jharia beispielsweise "brennt die ganze Region", sagt Gielisch. 55 Feuer hätten er und seine Kollegen dort entdeckt.

Panzer auf der Glut

Dann ging es ans Löschen. Auch dabei ist Expertise dringend gefragt - wie fatale Löschversuche der letzten Jahre gezeigt haben: "Einwohner machten den Fehler, Brände mit Wasser löschen zu wollen - das war keine gute Idee", sagt Gielisch. Säure aus der Kohle sickerte in den Boden und vergiftete das Grundwasser - auf die Feuerkatastrophe folgte das Giftdesaster. Außerdem scheint Wasser die unterirdischen Brände sogar zu beschleunigen, es wirkt offenbar ähnlich wie Fett in einer heißen Bratpfanne: Das Wasser verstärkt den Hitzestau im Boden.

Mit Flugasche, einem Spezialschaum oder mit Zement gehen die Experten gegen die Kohlebrände vor. Mancherorts räumen zunächst Sprengungen und Bagger Brandherde aus. Dann gießen Arbeiter Betonmauern in den Untergrund, die das Feuer stoppen sollen. Zuletzt entscheidet das Geld über das Löschmittel: Am besten funktioniere ein teurer Löschschaum, berichtet Gielisch. Die selbsthärtende Substanz legt sich wie ein Panzer um die Glut und erstickt sie. Die kostengünstigere Lösung ist Flugasche, die in Kohlekraftwerken massenhaft anfällt. Vielerorts werfen auch einfach Bagger massenhaft Sand und Erde auf offene Erdspalten, um dem Feuer die Sauerstoffzufuhr abzuschneiden.

Täglich neue Brände entdeckt

Kohlefeuer gelten mittlerweile als weltweite ökologische Katastrophe: Die Brände setzen erhebliche Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) frei. Belastbare Zahlen gebe es aber nur für die USA, berichteten Experten auf der AGU-Tagung: Dortige Kohlefeuer erzeugten bis zu ein Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen durch den Menschen. Doch die Kohlebrände in China und Indien sind erheblich größer als in den USA. Schätzungen von Forschern des East Georgia College in den USA würden drei Prozent des menschengemachten CO2-Ausstoßes von den chinesischen Kohlebränden freigesetzt. Doch all diese Emissions-Zahlen sind stark umstritten. Der CO2-Ausstoß der Brände hängt unter anderem davon ab, wie effizient die Kohle verbrennt.

Vor Urzeiten scheinen Kohleflöze sehr effizient gebrannt zu haben - weltweit. Die Abgase hätten damals die Meere vergiftet und das Massenaussterben vor 250 Millionen Jahren mit verursacht, schrieben Forscher jüngst im Fachmagazin "Nature Geoscience". Es war der verheerendste Exitus aller Zeiten: 90 Prozent aller Meereslebewesen und 70 Prozent der Landbewohner starben damals aus.

Derzeit jedoch meinen Ingenieure, die Brände in den Griff kriegen zu können. In Indien habe man jahrelang schwelende Brände binnen zwei Tagen löschen können, berichtet Gielisch. In zehn Jahren sollen in Jharia alle Kohlefeuer erstickt sein. Doch selbst, wenn es gelingen sollte, ist das Problem nicht gelöst: In Indien und China werden nahezu täglich neue Brandherde entdeckt.

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