Zukunftswelten 02.03.2012, 12:00 Uhr

Neue Märkte auf dem Meer: Offshore-Windparks und Tiefseebergbau

Steigender Bedarf treibt nicht nur die Anbieter alternativer Energien immer weiter aufs Meer hinaus, die Rohstoffpreise für begehrte Metalle lassen auch das Interesse am immens teuren Tiefseebergbau wachsen. Mittlerweile entstehen erste Konzepte für die Arbeit in fast 4000 m Tiefe. Aber noch fehlt die Erfahrung mit der Arbeit in solchen Regionen.

An der deutschen Küste zieht derzeit schweres Gerät auf. Mit der „Victoria Matthias“ und der „Friedrich Ernestine“ sind in Bremerhaven die ersten beiden Spezialschiffe für den Bau von Offshore-Windparks eingetroffen. 100 m lang und 40 m breit sind die beiden Arbeitsplattformen des Essener Energiekonzerns RWE Innogy, die sich mit vier Beinen fest im Meer verankern können.

Auf dem Deck der Riesen ist Platz für drei 6-MW-Windräder, die mithilfe eines 1000-t-Krans ins Meer gestellt werden können.

Hochtief AG baut weltweit größtes Installationsschiff für Offshore-Windparks

Noch haben die beiden Giganten ihre Arbeit nicht aufgenommen, doch schon wächst die nächste Generation dieser Lastesel der Energiewende heran. Auf der Christ-Werft in Polen lässt der Baukonzern Hochtief AG mit der 150 m langen „Innovation“ das bislang weltweit größte Installationsschiff für Offshore-Windanlagen bauen. 30 000 t wiegt der Koloss, der sich an seinen vier jeweils 96 m langen Beinen bis zu 20 m hoch aus dem Wasser heben kann.

Doch nicht nur der weltweite Hunger nach Energie treibt die Industrie immer weiter aufs Meer, sondern auch die Suche nach immer neuen Rohstoffquellen: „Durch die steigenden Rohstoffpreise hat der immens teure Tiefseebergbau die Grenze der Wirtschaftlichkeit fast erreicht“, sagt Christian Reichert, Leiter des Fachbereiches „Marine Rohstofferkundung“ in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Hannover.

Noch ist die Rohstoffgewinnung aus den Tiefen des Ozeans ein reines Zukunftsszenario. Doch Manganknollen und erloschene „Schwarze Raucher“ könnten in etwa zehn Jahren wichtige, teure und seltene Erze liefern, ohne die in einer hoch technisierten Welt nichts mehr geht. Die kartoffelgroßen Knollen enthalten neben Mangan Anteile von Kupfer, Nickel und Kobalt. Hydrothermale Sulfiderze – deren Quelle die vulkanartigen „Black Smoker“ sind – bergen Gold und Silber sowie die Hightech-Metalle Indium, Germanium, Wismut und Selen.

Doch diese Vorkommen haben einen Haken: Sie liegen in großen Wassertiefen. Entsprechend hoch wird der technische Aufwand sein, diese Schätze zu heben. Wie bei Offshore-Windparks ist der Aufwand enorm: „Beim Tiefseebergbau stehen die Technologien für die Öl- und Gasförderung auf hoher See Pate“, sagt der Hamburger Spezialist für marine Technologien, Michael Jarowinsky, der unter anderem das Bundeswirtschaftsministerium zu Fragen mariner Zukunftstechnologien berät.

Auch für den Bau der 200 Mio. € teuren „Innovation“ griff Hochtief auf Erfahrungen bei Unterwasserarbeiten in küstennahen Gewässern zurück. Die vier Standbeine, die über Zahnräder bewegt werden und das Schiff aus dem Wasser heben, wurden vom Maritime Industrial Service (MIS) in Abu Dhabi nach dem Vorbild auf Grund stehender Plattformen in der Ölindustrie entwickelt. Bei Arbeiten in extremen Tiefen werden wahrscheinlich schwimmende Plattformen eingesetzt, die schwimmenden Ölförderinseln ähneln.

Neben neuen Offshore-Windparks lockt der Tiefseebergbau

So wie RWE Innogy und Hochtief den Bau von Offshoreanlagen schrittweise weiterentwickeln, soll es auch im Tiefseebergbau zunächst langsam vorangehen. Technisch am einfachsten sind nach Ansicht der Experten der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe die Manganknollen zu erreichen, die oberhalb von 3500 m liegen. Doch die meisten Rohstofflager befinden sich in weit größeren Tiefen und zum Teil zerklüftetem Gelände: „Durchschnittlich sind die Ozeane 3700 m bis 3800 m tief“, weiß Jarowinsky, „und das ist schon eine Herausforderung.“

Windmühlen im Meer aufzustellen, ist dagegen in erster Linie Handarbeit. Nicht umsonst nennen die Seeleute der beiden RWE-Innogy-Schiffe die Bautrupps an Bord mit freundlichem Spott „Maurer“.

Doch in den extremen Tiefen des Unterwasserbergbaus arbeitet kein Mensch mehr, hier ist Technik gefragt. Noch kurven autonome oder ferngesteuerte Systeme ausschließlich im Forschungsauftrag durch die Rohstofffelder des Manganknollengürtels im Zentralpazifik und zwischen den qualmenden Schloten entlang des mittelozeanischen Rückens. Doch auf den Computern von Erdöl- und Bergbauspezialisten wie Aker Wirth in Erkelenz entstehen bereits erste Geräte zum umweltverträglichen Erzabbau unter Wasser – beispielsweise ein Unterwasser-Kollektor, der die Erzknollen vom Meeresboden aufsammelt.

Noch gibt es für die Arbeiten in größeren Tiefen nur Konzeptideen. „Die Technologien folgen im Prinzip dem, was wir aus der Öl- und Gasförderung bereits kennen.“ Wassertiefen von 3000 m und mehr sind dort mittlerweile keine Seltenheit mehr. „Doch der Trend geht zunehmend zu kompletten Produktionsanlagen auf dem Meeresboden“, sagt Jarowinsky, „technische Strukturen auf dem Wasser wie schwimmende Plattformen sind sehr teuer.“

Die größte technologische Herausforderung scheint aber nicht der Abbau und der Transport der Rohstoffe an die Oberfläche zu sein. „Wir bewegen uns in ökologisch sehr sensiblen Umgebungen“, so BGR-Experte Reichert.

Wie groß der Aufwand in Sachen Umweltschutz sein kann, zeigt die Offshore-Windindustrie in der Nordsee. Mit Hochdruck arbeiten die Entwickler dort daran, die Unterwasser-Schallemissionen bei Rammarbeiten zu begrenzen. Eines der aussichtsreichsten Projekte besteht darin, die jeweilige Baustelle mit einem Schleier aus aufsteigenden Luftblasen zu umgeben, der wie ein Schallschutzvorhang wirkt.

Doch bevor im großen Stil Rohstoffe aus den Tiefen des Meeres geholt werden, müssen Wissenschaftler und Techniker noch viel über die jeweiligen Regionen lernen.

Noch immer ist über den Meeresboden in großen Tiefen wenig bekannt. Sicher ist nur: Was dort unten zu finden ist, ist auch wissenschaftlich extrem wertvoll. So gibt es an den „Schwarzen Rauchern“ Lebensformen, die ohne Sauerstoff auskommen und möglicherweise Aufschluss über die Entstehung von Leben auf der Erde geben können.

Die Internationale Meeresbehörde, die von der Staatengemeinschaft zur Verwaltung der freien Gewässer gegründet wurde, hat deshalb zunächst nur Erkundungslizenzen für künftige Arbeiten im Manganknollengürtel vergeben. Zugleich werden neben diesen Erkundungsgebieten im Pazifik auch Schutzzonen ausgewiesen, die nicht angetastet werden dürfen.

In dieser Region hält auch Deutschland eine Lizenz für zwei insgesamt 75 000 m2 große Flächen. Wann dort mit der Erkundung begonnen wird, ist noch offen. „Die Lizenz gilt zunächst einmal bis 2021“, sagt Reichert. Ob und wann mit dem Abbau der Manganknollen begonnen werden kann, ist völlig offen: „Wenn die Rohstoffpreise sinken, erlischt das Interesse zunächst wieder“, so Reicherts Erfahrung.

Das Wechselbad aus steigenden und fallenden Energiepreisen wirkt sich auch auf die Entwicklung der notwendigen Technologien aus. Mal wird mit Hochdruck daran gearbeitet, dann wieder nur gebremst. Doch wenn in der Tiefe gearbeitet werden soll, muss die Technik perfekt funktionieren – Pannen können immense finanzielle Folgen haben.

Offshore-Windparks und Tiefseebergbau brauchen perfekte Technik

Auch in der Offshore-Windkraftindustrie ist das nicht anders. Arbeitsplattformen wie die „Innovation“ kosten bis zu 300 000 € pro Tag. Dass Kleinigkeiten unter Umständen teuer werden können, hat RWE Innogy bereits leidvoll erfahren. An beiden Plattformen müssen relativ kleine Halterungen für die vier Standbeine ausgetauscht werden. An sich sind das Bauteile, die nur einige 1000 € kosten. Aber sie verzögern den Baubeginn für den ersten Windpark um ein halbes Jahr.

 

  • Wolfgang Heumer

Stellenangebote im Bereich Energie & Umwelt

A. Eberle GmbH & Co. KG-Firmenlogo
A. Eberle GmbH & Co. KG Techniker / Ingenieur im Bereich Power Quality (m/w/d) Nürnberg
Stadtwerke Leipzig GmbH-Firmenlogo
Stadtwerke Leipzig GmbH Projektingenieur Energielösungen (m/w/d) Leipzig
BASF Schwarzheide GmbH-Firmenlogo
BASF Schwarzheide GmbH Manager für Umwelt, Gesundheit und Sicherheit (m/w/d) Schwarzheide
VIVAVIS AG-Firmenlogo
VIVAVIS AG Projektleiter (m/w/d) Angebotsmanagement Ettlingen
VIVAVIS AG-Firmenlogo
VIVAVIS AG Vertriebsingenieur (m/w/d) Bochum
Zweckverband Landeswasserversorgung-Firmenlogo
Zweckverband Landeswasserversorgung Bachelor of Engineering / Science / Dipl.-Ingenieur (FH) (m/w/d) Fachrichtung Bauingenieurwesen / Umwelttechnik Stuttgart
InfraServ Wiesbaden Technik GmbH & Co. KG-Firmenlogo
InfraServ Wiesbaden Technik GmbH & Co. KG Projektingenieur (m/w/d) EMR-Planung Wiesbaden
A. Eberle GmbH & Co. KG-Firmenlogo
A. Eberle GmbH & Co. KG Technischer Support Spezialist (w/m/d) – Spannungsregelungs-/Kommunikations-/Fernwirktechnik für Energieversorger Nürnberg
B. Braun Melsungen AG-Firmenlogo
B. Braun Melsungen AG Abteilungsleitung Technik, Gebäude und Anlagen (TGA) (m/w/d) Bad Arolsen
Weber-Ingenieure GmbH-Firmenlogo
Weber-Ingenieure GmbH Projektingenieur (m/w/d) Objektplanung von Kläranlagen Essen

Alle Energie & Umwelt Jobs

Top 5 Energie

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.