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Höllenfeuer unter der Strasse

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 11.09.2007 20:26

Der älteste Flözbrand auf der Welt schwelt im Burning Mountain nördlich von Sydney schon seit mindestens 15.000 Jahren vor sich hin. Flöze brennen überall auf der Welt: in Südafrika, in Indien, in den USA - aber in China ist die Situation besonders schwierig, weil die Steinkohlenflöze sehr oft bis an die Oberfläche reichen. Auch in China gab es schon vor Jahrmillionen natürliche Flözbrände - aber meist ist dieses Problem eng mit dem Bergbau verbunden. Hat sich ein Kohlenflöz erst einmal entzündet, ist es meist ein lang andauerndes Problem: Über Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte findet ein solcher Schwelbrand Nahrung. Seltsamerweise sind diese Brände bislang kaum erforscht - obwohl sie ein immenses wirtschaftliches, ökologisches und auch soziales Problem darstellen.

Eine ganz normale Straßenszene in Wuda, einem Kohlegebiet der Inneren Mongolei im Norden Chinas. Ein Lkw der Bergbaugesellschaft hält an, die Insassen springen heraus und begutachten den Straßenrand. Plötzlich wechselt die Szene ins Absurde, denn die Mitglieder des Inspektionstrupps ergreifen Steine vom Straßenrand und werfen sie auf den Boden. Die Aktion hat Methode, denn nach nur wenigen Steinwürfen bricht die Oberfläche ein und gibt den Blick in einen wahren Höllenschlund frei. Unter der Straßendecke gähnt eine Höhle, ihre Wände glühen rot, Flammen lodern beim Zutritt des Sauerstoffs kurzfristig auf. Ein Kohlefeuer hat das Flöz, das hier knapp unterhalb der Erdoberfläche verläuft, komplett weg gebrannt, die Straße lag nur noch wie ein dünner Deckel darüber. In Wuda ist das nicht selten. "Die Flöze treten hier teilweise über acht, neun, zehn Kilometer zutage, und auf diesen Strecken brennt das Flöz alle 100 Meter", berichtet Dr. Hartwig Gielisch von der Deutschen Montantechnologie GmbH (DMT) in Essen. Von 18 kohleführenden Schichten, die übereinander liegen, stehen nach Erkenntnis des deutschen Bergbaufachmanns 15 in Brand. Und Wuda ist beileibe kein Einzelfall. 750 Kohlefeuer wüten zurzeit in China und vernichten im Jahr rund 200 Millionen Tonnen Kohle. Zum Vergleich: Die deutsche Kohleproduktion beträgt inzwischen noch rund 25 Millionen Tonnen.

Doch das Reich der Mitte ist nicht allein. In fast jedem kohlefördernden Land gibt es Kohlebrände, die zum Teil bereits seit Jahrzehnten brennen und in den Flözen noch für Jahrhunderte Nahrung finden können. Unter anderem brennt in den USA seit 1962 in Pennsylvania ein Flöz unter der Stadt Centralia. Auch dort reichen die Flöze bis knapp unter die Oberfläche. Beim Abbau entstanden Senken, in die die praktisch veranlagten Bewohner von Centralia ihre Abfälle kippten. Weil zum Unabhängigkeitstag 1962 der Abfallberg so hoch geworden war, dass er die Besucher der Parade hätte stören können, zündete man ihn einfach an - und das war der Anfang vom Ende. Der Abfall lag direkt über einem Flöz, das begann zu brennen - und heute ist Centralia eine Geisterstadt, in der niemand lebt, eine Stadt des Rauchs. Es brennt seit mehr als 40 Jahren - und ein Ende ist nicht abzusehen.

Das deutsch-chinesische Forschungsprojekt "Kohlefeuerforschung" soll nun effektivere Löschmethoden entwickeln - und vor allem erst einmal erkunden, warum sich die anstehende Kohle überhaupt entzündet. "Erst wenn ich das verstanden habe, kann ich Vermeidungsstrategien entwickeln und auch meinen Löschaufwand effizienter betreiben", erklärt Projektkoordinator Dr. Stefan Voigt vom Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum, einem Institut des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt. Obwohl seit über 200 Jahren Kohle in großem Maßstab abgebaut wird, ist es weitgehend unklar, warum es im Einzelnen brennt. "Diese Brände entstehen in aller Regel durch Selbstentzündung", berichtet Voigt. In der Regel hat der Mensch seine Finger im Spiel, durch unsachgemäßen Abbau: "Wenn sie in den Kohlegruben nicht aufpassen, lockern sie die Oberfläche des Flözes, Sauerstoff kommt an die Kohle. Liegt im Stollen noch Kohlenstaub, wird es gefährlich", erklärt Voigt.. Versuche an der Bundesanstalt für Materialforschung haben bereits gezeigt, dass sich Kohlestaub schon bei Temperaturen von 22 Grad Celsius entzündet, "und das in Gebieten", so DMT-Geologe Hartwig Gielisch, "wo Sie im Sommer 45 Grad haben". In China wird die Situation dadurch erschwert, dass seit der Kulturrevolution zur Selbstversorgung "Krabbelbergbau" betrieben wird: Immerhin rund 60 Prozent des Bergbaus werden von privaten Klein- und Kleinstunternehmen durchgeführt, die nur unzureichende Vorkehrungen gegen Grubenunfälle treffen.

In zwei chinesischen Versuchsgebieten nehmen deutsche und einheimische Wissenschaftler daher die Kohlebrände ganz genau unter die Lupe. Neben Wuda sind das die beiden Bergbaufelder Rujigou und Gulaben im Helanshan-Gebirge. Aus den Daten erstellen die Geologen ein dreidimensionales Modell der betroffenen Flöze. Erstmals werden dort auch geoakustische Verfahren eingesetzt, um den aktuellen Brandherd zu ermitteln. "Wer schon einmal ein Kaminfeuer gehört hat, weiß, dass es knackt, weil sich der Brennstoff ausdehnt und dabei bricht. Dasselbe passiert bei einem 1200 Grad heißen Kohlefeuer natürlich auch", erklärt Gielisch. Mit einem Geophon-Netz am Boden und einigen Schallmessern, die in Bohrlöchern versenkt werden, kann man die Brandherde aufgrund ihrer Geräusche lokalisieren. Im Deutschen Fernerkundungszentrum werden überdies aus Satellitenaufnahmen der beiden Gebiete detaillierte Karten erstellt, die die Geologen vor Ort für ihre Erhebungen nutzen. Neben Bildern im sichtbaren Spektrum, die von den US-Satelliten des Landsatprogramms stammen, werden auch Wärmebilder verschiedener US-Satelliten und des deutschen Experimentalsatelliten Bird genutzt, der allerdings inzwischen seine Lebenszeit überschritten hat. "Wir arbeiten im optischen Bereich mit Auflösungen bis zu 60 Zentimetern, im thermalen Spektrum von 60 oder bis 380 Metern", so Stefan Voigt. Da oft oberflächennahe Flöze in Brand stehen, können die Infrarotaufnahmen den Experten Hinweise auf bislang unentdeckte Brandherde liefern.

Auf der Detailarbeit im nordchinesischen Kohlerevier werden die Geowissenschaftler eine Klassifizierung der Brände aufbauen, damit in den betroffenen Gebieten schnell die geeigneten Maßnahmen zur Eindämmung und Löschung ergriffen werden können. Der Bedarf ist gewaltig. Neben den 750 chinesischen brennen allein in Indien, den USA und Russland jeweils rund 150 Kohlefeuer. In Wuda verwandeln die Brände die ohnehin schon karge Gegend in eine Mondlandschaft. Gase und Qualm vergiften die Luft, ständig besteht die Gefahr, dass der Boden weg bricht und sich ein glühender Abgrund öffnet. Diese Brände werden mehr als 1000 Grad heiß, so heiß wie schmelzendes Gold. Die Oberfläche bricht ein, Qualm und Gas strömen aus, töten die Pflanzen ab. Der Schwefel kristallisiert zu gelben Schwefelblumen, der Boden versalzt, den auch die giftigen Schadstoffe aus der unvollständigen Verbrennung verseuchen. Der Qualm der Schwelbrände verpestet die Luft, sticht in der Lunge, macht das Atmen schwer. Wo es brennt, wächst nichts mehr, für sehr lange Zeit. Selbst wo das Feuer erloschen ist, vergiften Kohlenwasserstoffe, Schwefelverbindungen und andere Salze, die beim Brand entstehen, den Boden dauerhaft. Grund genug, um mit dem Löschen endlich Ernst zu machen.