Geothermisches Kraftwerk 24.08.2017, 13:00 Uhr

Yellowstone: Nasa will Supervulkan als Stromquelle nutzen

Es ist eine Jahrhundertaufgabe, die sich die Nasa vorgenommen hat: Die amerikanische Raumfahrtbehörde will den Supervulkan im Yellowstone-Nationalpark kühlen und so einen Mega-Ausbruch verhindern. Und die Energie des Vulkans will die Nasa durch ein geothermisches Kraftwerk nutzen. 

In Yellowstone ist in der Ferne der Rand einer kesselförmigen Struktur vulkanischen Ursprungs (Caldera) erkennbar. 

In Yellowstone ist in der Ferne der Rand einer kesselförmigen Struktur vulkanischen Ursprungs (Caldera) erkennbar. 

Foto: National Park Service

Seit rund 17 Millionen Jahren ist der Yellowstone-Hotspot aktiv, die Magmakammer des Supervulkans ist riesig: rund 60 km lang, 35 km breit und 8 bis 10 km mächtig. Ein Ausbruch stellt laut Nasa-Wissenschaftlern eine große Gefahr für die menschliche Zivilisation dar. Und weil damit in nicht allzu ferner Zukunft zu rechnen sei, hat die US-Raumfahrtbehörde bereits milliardenschwere Ideen zur Entschärfung der Bedrohung erarbeitet.

Um die Investitionen zu refinanzieren, will die Nasa Strom aus der gigantischen Energiequelle gewinnen. Bekannt geworden sind die ambitionierten Pläne jetzt durch ein Interview der BBC mit dem Nasa-Wissenschaftler Brian Wilcox.

Gefahr größer als durch Asteroideneinschläge

„Ich war Mitglied des Nasa-Beirats für Planetenverteidigung, der Wege für die Nasa untersuchte, um die Erde vor Asteroiden- und Kometeneinschlägen zu schützen“, erklärt Brian Wilcox vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der Nasa am California Institute of Technology. Im Verlauf dieser Studie sei er zu dem Ergebnis gekommen, dass die Bedrohung durch Supervulkane  wesentlich größer sei als die durch Asteroiden oder Kometen.

Eine Aschewolke aus dem Vulkan Pinatubo auf der Nordinsel Luzon/Philippinen ist am 9. Juni 1991 über der US-amerikanischen Clark Air Base zu sehen. Der schwere Ausbruch forderte bis zu 1.000 Menschenleben. 

Eine Aschewolke aus dem Vulkan Pinatubo auf der Nordinsel Luzon/Philippinen ist am 9. Juni 1991 über der US-amerikanischen Clark Air Base zu sehen. Der schwere Ausbruch forderte bis zu 1.000 Menschenleben. 

Foto: dpa

Auf der Erde gibt es 20 bekannte Supervulkane. Experten gehen davon aus, dass die Aschewolken eines Ausbruchs die Sonne so sehr verdunkeln würden, dass Ernten ausfielen. Und die weltweiten Nahrungsreserven wären nach einer Schätzung der Vereinten Nationen nach 74 Tagen aufgebraucht: Ein Großteil der Menschheit würde verhungern. 

Super-Vulkan ist gigantische Wärmequelle

Um einen Ausbruch zu verhindern, muss der Yellowstone-Supervulkan gekühlt werden. Und das wollen die Forscher dadurch finanzieren, dass sie einen Teil der enormen Energie aus der unterirdischen Kammer des Vulkans ableiten und zur Energieversorgung nutzen.

Ein Vulkan in der Größe des Yellowstone erzeugt so viel Wärme wie sechs industrielle Kraftwerke. Im Yellowstone strömt derzeit etwa 60% bis 70% der Wärme von unten in die Atmosphäre, über Wasser, das in die Magma-Kammer durch Risse sickert. Der Rest baut sich im Inneren des Magmas auf und löst immer mehr flüchtige Gase und umliegende Gesteine auf. Sobald diese Hitze eine gewisse Schwelle erreicht, ist ein explosiver Ausbruch unvermeidlich.

Hitze im Inneren reduzieren

Nach Schätzungen der Nasa-Experten würde es ausreichen, diese Hitze um 35% zu reduzieren, dann würde der Supervulkan nie ausbrechen. Die Idee, den Vulkan mit Wasser zu kühlen, verwarfen die Wissenschaftler schnell. „Einen großen Aquädukt (Wasserleitung auf Säulen) bergauf in eine bergige Region zu bauen, wäre kostspielig und schwierig, und die Leute wollen nicht, dass ihr Wasser dafür verwendet wird“, sagt Wilcox. „So ein großes Infrastrukturprojekt, dessen einziger Zweck es ist, einen Supervulkan abzukühlen, wäre sehr umstritten.“

Dieses Haus fiel während des Erdbebens von 1959 in den Hebgen Lake und trieb entlang der Küste, bis es am Yellowstone-Plateau landete. Die damals 70-jährige Hausbesitzerin Grace Miller konnte sich erst im Wasser durch die Haustüre retten. 

Dieses Haus fiel während des Erdbebens von 1959 in den Hebgen Lake und trieb entlang der Küste, bis es am Yellowstone-Plateau landete. Die damals 70-jährige Hausbesitzerin Grace Miller konnte sich erst im Wasser durch die Haustüre retten. 

Foto: USGS

Deshalb entwickelten sie einen anderen Plan: Über eine zehn Kilometer tiefe Bohrung soll das dort befindliche 350°C heiße und unter hohem Druck stehende Wasser in ein Geothermie-Kraftwerk geleitet und dort in Strom umgewandelt werden. Solche großen Erdwärmekraftwerke werden schon heute erfolgreich in Afrika betrieben. Bei geschätzten Projektkosten in Höhe von rund 3,5 Milliarden US-Dollar ließe sich der Strom des Yellowstone zu einem Preis von zehn Cent pro Kilowattstunde produzieren.

Strom für zehntausend Jahre

Laut Wilcox beträgt die Energieleistung des Yellowstone derzeit rund sechs Gigawatt. „Damit ließe sich die Umgebung für einen Zeitraum von möglicherweise zehntausend Jahren mit Elektrizität versorgen. Und es würde eine Supervulkan-Eruption verhindert, die die Menschheit zerstören würde“, so Wilcox.

Doch er weiß auch: Das Bohren in einen Supervulkan birgt Risiken. Wilcox: „Es besteht die Gefahr, einen Ausbruch auszulösen, den man ja gerade verhindern will.“ Besonders gefährlich wäre es, in die Spitze der Magma-Kammer zu bohren, so der Wissenschaftler. Das könnte die Kappe über der Magma-Kammer spröder und damit anfälliger für Brüche machen und die Freisetzung von schädlichen flüchtigen Gasen im Magma an der Spitze der Kammer auslösen.

Bohrungen in zehn Kilometer Tiefe

Deshalb sieht der Plan vor, den Supervulkan in zehn Kilometer Tiefe von unter anzubohren und damit außerhalb der Grenzen des Yellowstone-Nationalparks zu beginnen. Die Hitze soll von der Unterseite der Magma-Kammer extrahiert werden. „Auf diese Weise wird verhindert, dass die Hitze von unten heraufkommt, um jemals die Spitze der Kammer zu erreichen, wo die wirkliche Bedrohung entsteht“, sagte Wilcox.

Plan übertragbar

Yellowstone auf diese Art zu kühlen ist ein generationenübergreifendes Projekt. Laut Wilcox werden diejenigen, die damit beginnen, es niemals vollendet sehen. Doch dieses langfristige Denken und Planen sei die einzige Chance, um eine Katastrophe zu verhindern, so Wilcox. Vor allem aber gelte es, das neue Angebot an elektrischer Energie zu nutzen – wobei der Plan potenziell auf jeden aktiven Supervulkan wie den um Neapel angewendet werden kann.

Hydrothermale Explosion im Biscuit-Becken im Yellowstone-Nationalpark. Riesige Mengen heißen Wassers und Gestein platzen heraus.

Hydrothermale Explosion im Biscuit-Becken im Yellowstone-Nationalpark. Riesige Mengen heißen Wassers und Gestein platzen heraus.

Foto: USGS

Vor allem aber hoffen die Nasa-Wissenschaftler, dass ihre Blaupausen zu vielen Diskussionen über die Bewältigung der Bedrohung anregen. Wilcox: „Yellowstone explodiert ungefähr alle 600.000 Jahre, und es ist ungefähr 600.000 Jahre her, seit der Supervulkan zuletzt ausgebrochen ist, was uns dazu bringen sollte, aufzustehen und zu handeln.“

Top Stellenangebote

TÜV SÜD Gruppe-Firmenlogo
TÜV SÜD Gruppe Ingenieur (w/m) im Bereich Elektrotechnik / Leittechnik / Elektronik / Informationstechnik Filderstadt bei Stuttgart
BAUWENS Construction GmbH & Co.KG-Firmenlogo
BAUWENS Construction GmbH & Co.KG Bauingenieur (m/w) als Kalkulator für den SF-Hochbau Köln
Bühler GmbH Beilngries-Firmenlogo
Bühler GmbH Beilngries Maschinenbauingenieur / Verfahrenstechniker (m/w) als Senior Quotation Engineer SQ / Lead Engineer SQ (m/w) Beilngries
Hasso-Plattner-Institut für Digital Engineering gGmbH-Firmenlogo
Hasso-Plattner-Institut für Digital Engineering gGmbH Wissenschaftliche/r Mitarbeiter/in Potsdam
HALFEN GmbH-Firmenlogo
HALFEN GmbH Bauingenieur (m/w) im Schwerpunkt Massivbau Langenfeld
HALFEN GmbH-Firmenlogo
HALFEN GmbH Diplom-Ingenieur / Master of Science / Dr. Ingenieur (m/w) im Schwerpunkt Konstruktiver Ingenieurbau Artern
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und System­zuverlässigkeit LBF-Firmenlogo
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und System­zuverlässigkeit LBF Wissenschaftliche Mitarbeiterin / Wissenschaftlicher Mitarbeiter / Ingenieurin "Systemzuverlässigkeit Hochvolt-Akkumulatoren" Darmstadt
ABS-Armaturen GmbH-Firmenlogo
ABS-Armaturen GmbH Vertriebsmitarbeiter / Vertriebsprofi im technischen Vertrieb (m/w) Bad Oeynhausen
Omexom Hochspannung GmbH-Firmenlogo
Omexom Hochspannung GmbH Bauingenieur/Projektingenieur (m/w) Statik Walsrode
HWA AG-Firmenlogo
HWA AG CATIA Konstrukteur Gesamtfahrzeug im Motorsport (m/w) Affalterbach