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Interview Carsten Rühlemann

Manganknollen und Massivsulfide

FRAGE: Gehen Manganknollen bereits in die wirtschaftliche Nutzung ein?

RÜHLEMANN: Bislang gibt es bei den Manganknollen noch keinen aktiven Meeresbergbau, sondern ausschließlich Exploration. Mittlerweile sind acht Lizenzen für Erkundungen erteilt worden, davon sieben im Manganknollengürtel des Pazifischen Ozeans zwischen Hawaii und Mexiko. Ob Manganknollen jemals abgebaut werden und wenn ja, wann – das ist seriös nicht vorherzusagen. Andere marine mineralische Rohstoffe sind Massivsulfide, sie entstehen an Spreizungszonen der Erdkruste, wo Erdplatten aneinander grenzen. Da sieht es anders aus. Die kanadisch-australische Firma Nautilus Minerals will nach eigenem Bekunden in den nächsten Jahren mit dem Abbau der Massivsulfide beginnen.

FRAGE: Was sind Massivsulfide?

RÜHLEMANN: Massivsulfide sind Metall-Schwefel-Verbindungen, z.B. mit Eisen, Kupfer, Zink oder Blei. Sie entstehen dort, wo die Erdkruste gedehnt wird. Das passiert vor allem an den weltumspannenden Mittelozeanischen Rücken, wo die Erdplatten der Kontinente auseinander driften, und an ihren Rändern, wo sie sich untereinander schieben. Meerwasser kann dort entlang von Rissen in das Vulkangestein der Erdkruste eindringen, wird erhitzt und kann so Metalle aus dem Gestein herauslösen. Die metallreichen Lösungen steigen dann unter hohem Druck  an Bruchzonen wieder auf. Sobald die 400 Grad Celsius heißen Lösungen auf das kalte Meerwasser treffen, fallen die Metall-Schwefel-Partikel aus und bilden Metallanreicherungen am Meeresboden. Sichtbare Zeichen dieser Aktivität sind die sogenannten Schwarzen Raucher, teils meterhohe Schlote, die sich in einigen Kilometern Wassertiefe an den Rändern der Kontinentalplatten befinden.

FRAGE: Bei den Manganknollen reden wir beispielsweise über Kupfer, Nickel und Kobalt. Wie ist es bei Massivsulfiden?

RÜHLEMANN: Die wichtigsten Komponenten sind Zink und Kupfer. Diese Lagerstätten können auch einen nennenswerten Goldinhalt besitzen.

FRAGE: Wie groß ist die wirtschaftliche Bedeutung von Massivsulfiden?

RÜHLEMANN: Momentan spielen sie auf dem Rohstoffmarkt noch keine Rolle. Private Unternehmen wollen natürlich Gewinne erwirtschaften. Sollte dies mit Massivsulfiden möglich sein, dann wäre dies der erste marine-mineralische Bergbau, wenn man mal von küstennahen Lagerstätten absieht, Sand und Kies zum Beispiel, wie sie auch in der Nordsee für die Deichbefestigung oder die Bauindustrie gefördert werden. Der Massivsulfidabbau könnte dann eine Art Initialzündung für den Bergbau in der Tiefsee sein.

FRAGE: Wie sind die zeitlichen Pläne?

Massivsulfide kurz vor der Rentabilitätsgrenze

RÜHLEMANN: Nautilus Minerals wollte ursprünglich 2010 mit dem Abbau beginnen. In Folge der Finanzkrise und dem Einbruch der Metallpreise hat das Unternehmen sein Vorhaben verschoben. Nun hat es die kommenden Jahre angepeilt, um mit dem Bergbau zu beginnen. Das japanische Konsortium "Deep Ocean Resources Development Company" beschäftigt sich zur Zeit vorwiegend mit der Exploration von Massivsulfiden, die Japan in seiner ausschließlichen Wirtschaftszone hat, während die Manganknollen ja in internationalen Gewässern liegen. Die Koreaner, die auf dem Gebiet des Meeresbergbaus sehr aktiv sind, steigen ebenfalls in die Massivsulfide ein und werden ein Gebiet vor Tonga erkunden. Vorteil ist, dass sich ein Teil der globalen Massivsulfid-Vorkommen in Kontinentnähe befinden.

FRAGE: Wo liegen die Unterschiede im Abbau zwischen Massivsulfiden und Manganknollen.

RÜHLEMANN: Die Lagerstätte von Nautilus Minerals ist Koninent-nah, man hat also nicht so große Entfernungen zurückzulegen, um das Material an Land zu bringen und aufzubereiten. Die wirtschaftlich interessanten Vorkommen von Manganknollen liegen mindestens 2000 Kilometer vom Festland entfernt. Außerdem liegen die Manganknollen in Wassertiefen zwischen 4.000 und 6.000 m, während die wirtschaftlich interessanten Massivsulfide in Wassertiefen von 1.500 bis 2.500 m liegen.

Darüber hinaus handelt es sich um unterschiedliche Typen von Lagerstätten. Manganknollen liegen auf der Oberfläche der Sedimente, also auf dem Meeresboden, die braucht man nur einzusammeln wie Kartoffeln. Massivsulfide dagegen sind dreidimensionale Körper, die man mit großen Steinfräsen abbauen muss, vergleichbar den Geräten in einem Kohletagebau. Der momentane Stand bei den Manganknollen sieht folgendermaßen aus. Die so genannten Pionierinvestoren wie China oder Russland, Japan, Korea, Indien und Frankreich, dazu ein Konsortium ehemaliger Ostblockstaaten, sind seit mehr als zwanzig Jahren aktiv, teilweise bis zu 30 Jahre und sie haben ihre Gebiete bereits sehr umfassend untersucht. Zunächst lagen keine detaillierten Karten der Meersbodentopographie vor, die wurden erst während der vergangenen zwanzig Jahre möglich, seit dem Aufkommen von Fächer-Echoloten, mit denen man in der Tiefsee 15 bis 20 km breite Streifen des Meeresbodens während der Überfahrt hochauflösend abtasten kann. Untersuchungen gab es bereits in den 60er Jahren, bis in die 80er Jahre hinein. Zu dieser Zeit hat man mit Ein-Strahl-Echoloten gearbeitet, damit konnte man keine präzisen Karten erstellen zumal die Positionsbestimmung auf See wesentlich ungenauer war als heute mit dem GPS möglich.

Forschungsstand Manganknollen

FRAGE: Wie hat sich die Erforschung der Manganknollen während der vergangenen Jahrzehnte entwickelt?

RÜHLEMANN: Anlass für die erste Prospektion in den 70er Jahren war der Anstieg der Metallpreise und auch die damalige Annahme des Club of Rome, dass einige Metallrohstoffe wie beispielsweise Kupfer, Blei und Zink innerhalb der nächsten 30 Jahre zur Neige gehen könnten. Ende der 70er, Anfang der 80er Jahre fielen die Metallpreise allerdings wieder, so dass die Erkundung wirtschaftlich nicht mehr interessant erschien. Die Firmen zogen sich zurück, und auch die Grundlagenforschung ließ nach. Das hat sich um das Jahr 2005 herum wieder geändert. Als die Metallpreise wieder anzogen, kam das Interesse an der Manganknollenexploration zurück. Das war auch der Zeitpunkt, als Deutschland sein Lizenzgebiet bei der Internationalen Meeresbodenbehörde beantragt hat. Anlass war, wie erwähnt, der Anstieg der Metallpreise und der Wunsch des Bundeswirtschaftsministeriums, für Deutschland auch in Zukunft eine Versorgungssicherung mit Metallen zu gewährleisten.

FRAGE: Unter welchen Umständen wäre eine Förderung von Manganknollen wirtschaftlich interessant?

Rentabilität bei Manganknollen

RÜHLEMANN: Die interessanten Metalle sind Nickel, Kupfer, Kobalt und untergeordnet auch Mangan. Dazu gibt es eine Reihe von Spurenmetallen, die für Hochtechnologieanwendungen wichtig sind, zum Beispiel Molybdän. Entscheidend für das wirtschaftliche Interesse ist die Preisentwicklung dieser Metalle. Sollten die Preise weiter so steigen wie sie es derzeit tun, könnte man in wenigen Jahren bereits in Bereiche kommen, in denen es für Bergbauunternehmen interessant wird, Manganknollen abzubauen. Neben dem Preis ist die Frage des Zugangs zu Rohstoffen entscheidend. Problematisch könnte es sein, wenn Metallproduzenten oder Länder mit großen Vorkommen sich einseitig an Abnehmer binden würden, wie das zum Beispiel bei einigen Förderländern und China der Fall ist. Bei Manganknollen dagegen ist der freie Zugang gewährleistet. Sie befinden sich in internationalen Gewässern, und die Lizenzvergabe ist von der UN geregelt. Darüber hinaus ist auch die Umweltverträglichkeit der Gewinnung für die gesellschaftliche Akzeptanz des Manganknollenabbaus von Bedeutung. Des Weiteren existiert derzeit noch keine verlässliche Abbau- und Fördermethode. Immerhin müssen die Knollen kontinuierlich aus sehr großer Tiefe gewonnen werden, man rechnet mit mindestens 1 Mio. Tonnen Knollen pro Jahr. Zusammenfassend, wenn diese drei Punkte – Preis, Abbautechnologie und Umweltverträglichkeit – gewährleistet sind, dann ist Meeresbergbau möglich. Wann das sein wird kann man, wie gesagt, nicht seriös prognostizieren. Vielleicht in zehn Jahren, vielleicht aber auch erst in 20 oder 50 Jahren.

FRAGE: Wie müssten sich die Preise für Metalle entwickeln, um in einen Bereich zu gelangen, wo Meeresbergbau rentabel ist?

RÜHLEMANN: In der Hochpreisphase, also Ende 2007, Anfang 2008, wäre ein Abbau von Manganknollen wirtschaftlich gewesen. Dabei hätten Unternehmen etwa 20 bis 30 Prozent Rendite erwirtschaften können. Das wurde auf einen Workshop, den die Meeresbodenbehörde ausgerichtet hat, abgeschätzt. Für Bergbauunternehmen waren diese Aussichten offensichtlich nicht interessant genug, um tatsächlich einzusteigen. Immerhin ging es um neue Lagerstätten, für die die Technik noch nicht voll entwickelt ist. Anschließend sind die Preise auch wieder dramatisch gefallen, etwa auf ein Drittel. Mittlerweile haben wir allerdings den Stand von 2008 nahezu wieder erreicht. Das ist etwa die Schwelle, bei der es für Bergbauunternehmen interessant sein könnte, tatsächlich einzusteigen.

FRAGE: Sie haben die Fördertechnik angesprochen. Was geht? Was geht noch nicht?

Fördertechnik

RÜHLEMANN: Verschiedene Lizenznehmer entwickeln zur Zeit Kollektoren, die die Manganknollen auf dem Meeresgrund einsammeln. Indien, Korea und China haben bereits Tests im kleineren Maßstab unternommen. Sämtliche Lizenznehmer verfügen mittlerweile über Konzepte: vom Kollektor, über den Förderstrang, die Erstellung einer Förderplattform, bis hin zum Transport ans Festland. Auch die BGR lässt von dem Unternehmen Aker Wirth GmbH ein Konzept entwickeln. Die Umsetzung allerdings ist bei allen Lizenznehmern noch nicht so weit gediehen, dass man demnächst damit anfangen könnte.

FRAGE: Wo sind die technischen Knackpunkte?

RÜHLEMANN: Da sind zum einen die feindlichen Umweltbedingungen, zumindest aus Sicht des Menschen. In der Tiefsee gibt es enorm hohe Drücke, dazu zwei Grad kaltes Wasser. Die Knollen befinden sich in einer Tiefe zwischen 4000 und 6000 Metern. Das heißt, man muss Geräte entwickeln, die wenig störungsanfällig sind. Außerdem benötigt man entsprechende Werkzeuge, um diese Geräte am Grund reparieren zu können. Die grundlegende Technik ist aber bekannt. In den 70er Jahren waren es geschleppte Systeme, heute sind es selbstfahrende Kollektoren mit Raupenketten. Die Geräte der 70er Jahre muss man an die heutigen Möglichkeiten anpassen. Weitere große Herausforderungen sind außerdem die kontinuierliche Förderung aus den großen Wassertiefen und die Aufbereitung. In den Manganknollen sind die Metalle in Oxydform gebunden. Technik, die in den 80er Jahren zur Verfügung stand, ist nicht ausreichend effektiv gewesen, um die Metalle nach heutigen Maßstäben kostengünstig zu gewinnen. Indien ist auf diesem Gebiet mittlerweile weit fortgeschritten. Von der Kostenseite ist dies ein sehr wichtiger Punkt.

Lizenzen

FRAGE: Wie ist die rechtliche Situation der Lizenzen genau?

RÜHLEMANN: Deutschland hat eine Lizenz für die Erkundung des Gebiets, nicht für den Abbau. Die kann man beantragen, wenn man das Gebiet ausreichend untersucht hat und der Meinung ist, dass es wirtschaftlich wäre, mit dem Abbau zu beginnen. Aber niemand hat bislang solch eine Förderlizenz beantragt. Die entsprechenden Gebiete sind exklusiv den Lizenznehmern vorbehalten. Keine andere Nation, die die UN-Seerechtskonvention gezeichnet hat, hat ein Anrecht darauf dort Exploration zu betreiben.

FRAGE: In der Arktis erleben wir derzeit eine Wettbewerbssituation, in der verschiedene Anrainerländer ihre Claims abstecken wollen. Gibt es bei Manganknollen eine vergleichbare Problematik?

RÜHLEMANN: Eine vergleichbare Situation bei den Abbaugebieten von Manganknollen im Pazifischen Ozean sehe ich nicht. Da gibt es ein festes Regelwerk, und alle Nationen, die das Seerecht gezeichnet haben, sind daran gebunden. Da erwarte ich keine Probleme. Das ist eine andere Situation als in der Arktis, wo verschiedene Nationen eine Erweiterung ihres Festlandsockels beantragen können.

Ökologische Risiken

FRAGE: Betrachten wir die ökologische Seite. Wie tief sind die Eingriffe in die Natur? Wo sind die Risiken?

RÜHLEMANN: Einmal wird das Sediment in einem gewissen Maß verfestigt, wenn ein Abbaugerät darüber rollt. Alle Kollektoren, die meines Wissens nach entwickelt wurden, sind Raupenfahrzeuge. Das heißt, in der Spur wird das Sediment zusammengedrückt und Lebewesen, die sich dort befinden, werden geschädigt oder zerstört. Zum Zweiten, wenn man die Manganknollen aberntet entsteht eine Sedimentwolke am Meeresboden. Aus meiner Sicht ist dieses Problem aber relativ gering, weil sich die Wolke schnell wieder absenkt. Und ich rechne nicht damit, dass größere Lebewesen abseits der Fahrspur mit einer massiven Sedimentschicht zugedeckt und damit beeinträchtig werden. Wenn man die Knollen testweise abgeerntet hat, haben Versuche gezeigt, dass sich rund 80 Prozent der Lebewesen nach rund zehn Jahren wieder ansiedeln. Natürlich nicht die, die direkt auf den Knollen leben, zum Beispiel Seelilien. Eine wichtige Frage ist, ob es Lebensgemeinschaften gibt, die durch Meeresbergbau ausgelöscht werden könnten. Nach den ersten Erkenntnissen unserer letzten Expedition scheint das zumindest bei den großen Organismen nicht der Fall zu sein. Die Organismen, die wir in unserem Gebiet gefunden haben, sind die gleichen, die man 1000 Kilometer westlich im französischen Gebiet findet. Es gibt also keine Barrieren, die eine Wiederbesiedelung verhindern würden. Außerdem sind die gleichen Organismen auch auf den vulkanischen Strukturen, die es in unserem Gebiet gibt, vorhanden, so dass es von dort aus ebenfalls zu einer Wiederbesiedelung kommen könnte. Das Problem sehe ich also für die größeren Lebewesen nicht. Wie es hinsichtlich der kleineren Organismen aussieht, müssen die Untersuchungen des Deutschen Zentrums für Biodiversitätsforschung zeigen, die dazu in den kommenden Jahren durchgeführt werden.

FRAGE: Haben Sie das Gefühl, dass die Wissenschaft die Ökologie in 4000 bis 6000 Metern ausreichend versteht?

RÜHLEMANN: Dazu ist weitere Forschung notwendig. Zumindest unser Gebiet wird wohl noch häufiger von Biologen untersucht werden. Wir haben jetzt in sechs ausgewählten Gebieten innerhalb des Lizenzgebietes Lebewesen untersucht. Das wird fortgeführt. Das gleiche gilt für die anderen Lizenznehmer. Da in naher Zukunft kein Bergbau zu erwarten ist, hat man noch genügend Vorlauf, um die Forschung fortzuführen und besser zu verstehen, wie die Ökosysteme dort unten funktionieren.

FRAGE: Unabhängig von Kosten und Preisen – wie groß sind die Vorkommen von Manganknollen, über die wir sprechen?

Größe der Vorkommen

RÜHLEMANN: Im deutschen Gebiet befinden sich etwa eine Milliarde Tonnen Knollen. Es umfasst 75 000 Quadratkilometer, das ist in etwa so groß wie die Fläche von Niedersachsen und Schleswig-Holstein zusammen. Darin gibt es Bereiche mit geringer Belegungsdichte. Dort wird sich ein Abbau nicht lohnen. Andere Gebiete haben eine sehr hohe Belegungsdichte bis zu 30 kg pro Quadratmeter, dort würde man mit der Förderung beginnen. Wir haben mal abgeschätzt, wenn man 20 Jahre lang Bergbau betreiben würde und von einer relativ geringen Belegungsdichte mit nur zehn Kilogramm pro Quadratmeter ausginge, bräuchte man 2000 dieser 75 000 Quadratkilometer. Das wäre also nur ein sehr kleiner Teil. Der größere Teil würde zunächst unbearbeitet bleiben. So könnte man auch garantieren, dass die Lebewesen, Seegurken zum Beispiel, wieder einwandern könnten. Außerdem würde die Meeresbodenbehörde möglicherweise Schutzzonen ausweisen, um das Ökosystem intakt zu halten.

FRAGE: Wenn Sie von dem deutschen Lizenzgebiet einmal weggehen und eine Abschätzung der globalen Manganknollen vornehmen: Reden wir über große oder kleine Vorkommen?

RÜHLEMANN: Manganknollen gibt es grundsätzlich überall in den Ozeanen, auch in der Ostsee, aber die sind wirtschaftlich nicht immer von Interesse. Interessant sind sie im Manganknollengürtel des zentralen Pazifiks. Dort liegen Knollen mit den höchsten Metallgehalten. Im Perubecken und im Indischen Ozean gibt es ähnlich interessante Vorkommen. Das sind die entscheidenden drei Gebiete, flächenmäßig sind sie relativ eng begrenzt. Im Manganknollengürtel kann man abschätzen, dass dort zwischen 20 und 40 Milliarden Tonnen Knollen lagern.

FRAGE: Wie wichtig ist der marine Bergbau insgesamt?

RÜHLEMANN: Bei der Metallkonzentration liegen die Manganknollen häufig deutlich über den Erzen, die man an Land derzeit findet. In den chilenischen Kupfertagebauen beispielsweise sind Erze mit Kupfergehalten bis zu etwa 0,5 Prozent abbauwürdig, in den Manganknollen liegen die Gehalte in unserem Lizenzgebiet bei durchschnittlich 1,1  Prozent.

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Abbau und Metallpreis

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