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Brennender Krater: Das Tor zur Hölle
Je näher man diesem Loch kommt, umso stärker riecht es nach Feuer. Das Zischen von Flammen ist zu hören, immer stärker wird die Hitze. An manchen Stellen soll es so heiß sein, dass man den Rand des Kraters nicht erreicht. Unzählige Flammen züngeln am Boden und an den steilen Wänden. Vor allem nachts muss dieses brennende Loch mit seinen 70 Metern Durchmesser gespenstisch leuchten.
„Tor zur Hölle“ nennen es die Einheimischen in der Wüste Karakum in Turkmenistan. Seit Jahrzehnten brennt es. Nun soll es auf Anweisung des Präsidenten Gurbanguly Berdymukhamedov gelöscht werden. Der Umwelt und der Gesundheit der Menschen wegen und um den Erdgasexport zu steigern, berichtet die britische BBC.
Denn die Flammen werden von austretendem Methan genährt – Erdgas. Im Gegensatz zu anderen natürlichen Erdgasbränden in der Gegend hat der Wüstenwind das Feuer im Krater nicht gestoppt. Doch die Expertenkommission, die jetzt eine Löschstrategie ausarbeiten soll, wird es schwer haben.
Keiner weiß, wer gezündelt hat
Wann die Höllenpforte Feuer fing, ist nicht eindeutig geklärt. Die verbreitetste Geschichte erzählt, dass sowjetische Ingenieure hier nahe der Ortschaft Derweze ein Ölvorkommen vermuteten und 1971 mit einer Bohrung mehr über die Lagerstätte erfahren wollten.
Sie stießen jedoch knapp unter der Oberfläche auf eine Tasche voll Erdgas, bald darauf brach der Boden ein und die Gerätschaften stürzten in den Krater. Der Erkundungstrupp rettete sich und zündete das ausströmende Gas an, um die Gesundheit der Bevölkerung nicht zu gefährden. Nach ein paar Wochen, dachte man, würde das Gas abgefackelt sein und das Feuer erlöschen. Manche Einheimische erzählen auch, dass der Krater bereits in den 1960er Jahren entstanden ist, das ausströmende Gas aber erst in den 1980ern angesteckt wurde.
Wie dem auch sei – der geologische Hintergrund ist ziemlich klar. In der Gegend gibt es mehrere runde Löcher, die Geoforscher als „sinkholes“ bezeichnen, erläutert Hobart King, Herausgeber von Geology.com, in einem Hintergrundartikel. Sie entstehen, wenn Wasser unter der Oberfläche Hohlräume schafft – etwa indem Kalkgestein gelöst und fortgespült wird – und die immer dünner werdende Decke einstürzt.
Das Erdgas aus der Tiefe stoppen
Im Krater von Derweze strömt außerdem Erdgas aus der Tiefe: durch zig kleine Spalten und poröses Material. An den unzähligen Austrittsstellen kommt Sauerstoff dazu und sorgt für den Feuerzauber.
Um es zu beenden, sagen Fachleute, müsse zweierlei geschehen: erstens die Feuer löschen, zweitens den Gasnachschub kappen. Welche Methode am besten geeignet ist, sei aus der Ferne schwer zu beurteilen, weil es nur wenige Informationen gebe, meint etwa Guillermo Rein, Professor of Fire Science am Imperial College London.
„Um die Flammen zu ersticken kann man grundsätzlich Wasser verwenden, doch das wird in der Wüste kaum in der nötigen Menge vorhanden sein“, erklärt der Forscher. Besser sei Löschschaum: ein Gemisch aus Wasser, Luft und einem Schaummittel, das massiv Blasen erzeugt. Der Schaum trennt den Brandherd von der Umgebungsluft und erstickt das Feuer. „Es müsste der gesamte Krater mit Schaum gefüllt werden“, so Rein.
Wie eine Kerze ausblasen mit Sprengstoff
Oder man macht es wie der legendäre Feuerwehrmann Paul Neal „Red“ Adair (1915 bis 2004), der brennende Gasquellen mit Sprengstoff ausblies wie eine gewaltige Kerze. Das könnte auch im Krater von Derzewe funktionieren, bestätigt Rein: „Unten am Grund wird Sprengstoff gezündet, wodurch es einige Sekunden lang keinen Sauerstoff mehr gibt – und die Flammen gehen aus.“
Zwar ist es möglich, den Boden des 30 Meter tiefen Kraters zu erreichen. Das hat der Abenteurer George Kourounis vorgemacht, als er sich 2013 in einem Hitzeschutzanzug abseilte und Proben von den dort lebenden Bakterien nahm. Doch dort unten Sprengstoff zu deponieren, erfordert erheblich bessere Vorbereitung und technisches Können. Wichtig ist zudem, dass der Kratergrund nicht zu heiß sein darf, damit sich das Methan nicht wieder entzündet.
„Man könnte das Feuer auch mit Flüssigstickstoff bekämpfen“, schlägt Roland Goertz vor, Leiter des Lehrstuhls Chemische Sicherheit und Abwehrenden Brandschutz an der Universität Wuppertal. Der -196 Grad Celsius kalte Stoff erstickt das Feuer und kühlt die Erde. Wegen dieser Doppelwirkung wird Stickstoff oft bei Silobränden verwendet. „Bei dem Krater in Turkmenistan gibt es keine einzelne riesige Flamme, sondern viele kleine, da könnte es klappen.“
Gut überwachen
Doch auch diese Methode ist nicht ohne, schränkt Goertz ein. Stickstoff verdünnt die Luft, der Sauerstoffgehalt sinkt und muss deshalb gut überwacht werden, um die Feuerwehrleute zu schützen. Entscheidend sei, alles gleichzeitig zu löschen, damit sich die Flammen nicht wieder hochzüngeln.
Das kann schnell geschehen, wenn weiterhin Methan an der Oberfläche ausgast. „Bei einer Konzentration zwischen 5 und 17 Volumenprozent Methan in Luft ist das Gemisch brennbar“, erklärt Ulrich Krause, Leiter des Instituts für Apparate- und Umwelttechnik an der Universität Magdeburg. „Da genügt eine einzige Zündquelle, eine Flamme oder ein Funken, und es geht wieder los.“ Daher sollte unbedingt die Gaszufuhr aus der Tiefe gestoppt werden.
„Geologen müssen vorab genau erkunden, wo sich die Lagerstätte befindet und über welche Wege das Methan nach oben kommt“, warnt Krause. Er hat viele Jahre zu Kohleflözbränden geforscht und weiß, dass es in der Natur stets etwas komplizierter ist als auf einem einfachen Schaubild im Lehrbuch.
Über ein Bohrloch auffangen
Wenn das Ganze nicht zu komplex sei, könne es aber mit entsprechender Technik gelingen, den Gasstrom in der Tiefe einzufangen, über ein Bohrloch an die Oberfläche zu bringen und dort zu nutzen oder wenigstens kontrolliert abzufackeln, so Krause.
Guillermo Rein bringt zwei weitere Möglichkeiten ins Spiel: Erstens eine Sprengung in großer Tiefe nahe der Lagerstätte, wobei die Ladung über eine Bohrung nach unten gebracht wird. „So entsteht ein kleines Erdbeben, das da unten alles bewegt und hoffentlich die Gaswege verschließt.“ Sicher ist das nicht. Möglicherweise sucht sich das Gas neue Wege und tritt woanders wieder aus, warnt der Wissenschaftler.
Zweitens dem Krater einen Deckel aufzusetzen, eine feste Konstruktion, die das gesamte Loch umhüllt und es möglich macht, das Erdgas zu nutzen. „Das wird aber sehr aufwendig“, sagt Rein: „Ich persönlich würde da gar nichts unternehmen und den Derweze-Krater einfach weiterbrennen lassen.“ Niemand sei durch das Feuer gefährdet, auch für Tier- und Pflanzenwelt gebe es kein Problem. Die Flammen seien sogar nützlich, denn das ohnehin austretende Methan sei um ein Vielfaches klimaschädlicher als Kohlendioxid, das bei der Verbrennung entsteht.
Brennende Kohleflöze und Moore sind schlimmer
Ein viel größeres Umwelt- und Klimaproblem sind brennende Kohleflöze und Moore. Bei Mooren erwarten Fachleute, dass solche Brände wegen der Erderwärmung zunehmen. Rein: „In beiden Fällen werden große Mengen Kohlendioxid freigesetzt.“ Das Interesse an diesem Thema sei aber gering, klagt er. Hier müsse mehr geforscht werden.
Klar, dass er selbst davon profitieren dürfte, wie auch der Magdeburger Forscher Ulrich Krause, der darüber viel in China gearbeitet hat. „Allein dort gibt es mehr als 200 Flözbrände“, erzählt Krause.
Wie viel Kohle brennt und welche Mengen an Schadstoffen freigesetzt werden, lässt sich schwer abschätzen. Entsprechend vorsichtig sollte man die Zahlen behandeln wie zum Beispiel die Analyse von Satellitendaten, der zufolge in China jährlich 20 Millionen Tonnen Kohle verbrennen.
Giftige Gase in den Gruben
Die Flözebrände können von sich aus entstehen, wenn die Kohleschichten bis an die Erdoberfläche reichen und durch Blitzschlag oder Waldbrände entzündet werden. Sie können auch vom Menschen ausgelöst werden.
„In China gibt es viel unkontrollierten Bergbau, keiner weiß, wie die Luft in den Gängen zirkuliert“, erzählt Krause. Ist genügend Sauerstoff vorhanden, kann die poröse Kohle spontan zu glimmen beginnen. Wird die Wärme nicht schnell genug abtransportiert, verstärkt sich der Prozess, es brennt weiter. Das ist vor allem Untertage problematisch, weil die Bergleute giftige Gase einatmen.
Bei der Bekämpfung werden die brennenden Flöze freigelegt und abgedeckt, um die weitere Ausbreitung zu verhindern: mit Löss, Beton oder Kraftwerksasche. „Oft reißen die Abdeckungen nach Jahren wieder auf, es tritt erneut Luft hinzu und der Brand geht weiter“, hat Krause beobachtet. „Mir ist kein Fall bekannt, wo das Feuer nachweislich ausgegangen ist.“
Im Kleinen gibt es das auch in Deutschland: Am „Brennenden Berg“ im Saarland, wo im 17. Jahrhundert ein Flöz in Brand geriet und bis heute schwelt. Auch am „Hohen Meißner“ in Nordhessen glüht es weiter. Krause: „Das ist aber eher eine Touristenattraktion als ein sicherheitstechnisches Problem.“