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Forschung: Treibhausgas soll in der Schweiz im Boden gelagert werden

In einem Tunnel im Jura untersuchen Forscher, ob Kohlendioxid aus der Atmosphäre im Fels gespeichert werden kann. Dort soll es Zehntausende Jahre sicher verstaut bleiben und so unser Klima retten. Doch es gibt Risiken.
Niklaus Salzmann
19 Organisationen aus 9 Ländern erforschen im Felslabor Mont Terri den Opalinuston, das bevorzugte Wirtgestein der Schweiz für ein geologisches Tiefenlager für CO2. swisstopo, ENSI und Nagra betreiben das Besucherzentrum und bieten Führungen an. swisstopo leitet die Forschung. Aufgenommen in St. Ursanne am 17. Januar 2019.

19 Organisationen aus 9 Ländern erforschen im Felslabor Mont Terri den Opalinuston, das bevorzugte Wirtgestein der Schweiz für ein geologisches Tiefenlager für CO2. swisstopo, ENSI und Nagra betreiben das Besucherzentrum und bieten Führungen an. swisstopo leitet die Forschung. Aufgenommen in St. Ursanne am 17. Januar 2019.

Der Tunnel – weit genug, dass ein kleiner Lastwagen hindurchfahren kann – ist hell erleuchtet von den Leuchtstoffröhren an der Decke. Kabel und Schläuche schlängeln sich den Wänden entlang. Eine Reihe grauer Gasflaschen ist angeschrieben mit «Atemluft», daneben verkündet ein Schild: «Im Notfall beide roten Hebel vertikal drehen.» Dabei ist das Gas, mit dem die Forscher hier im Felslabor Mont Terri bei St. Ursanne im Kanton Jura experimentieren, nicht per se gefährlich: Es geht um Kohlendioxid (CO2), wie es überall in der Luft vorkommt. Erst in hoher Konzentration wird es für den Menschen schädlich, führt im schlimmsten Fall zum Ersticken. Doch die grössere Gefahr ist die indirekte durch den Klimawandel, den das Gas antreibt.

Das CO2 muss aus der Luft raus

Der Weltklimarat sagt bereits: Um die Erwärmung auf das in Paris vereinbarte Ziel von maximal 2 Grad, besser 1,5 Grad, zu beschränken, reicht es nicht, weniger CO2 auszustossen. Wir müssen es auch aus der Luft rausholen und irgendwo verstauen, wo es Hunderte, Tausende, Zehntausende Jahre bleibt.

In anderen Ländern wird das bereits gemacht: CO2 wird beispielsweise in ehemalige Öl- und Gasfelder gepumpt. In der Schweiz haben wir keine solchen Felder, aber poröse Gesteine wie den Muschelkalk, in den wir CO2 hineinpressen könnten. Das ist aber nur sinnvoll, wenn das Reservoir durch eine darüber liegende Gesteinsschicht versiegelt wird. Zum Beispiel durch Opalinuston, jenes Gestein, das so dicht ist, dass es sogar als Endlagerstätte für radioaktive Abfälle diskutiert wird.

Stollen war für den Atommüll gedacht

Ursprünglich war es hier im Felslabor, das dem Sicherheitsstollen des A16-Autobahntunnels angeschlossen ist, ausschliesslich um die Lagerung von Atommüll gegangen.

Paul Bossart, Direktor des Labors Mont Terri: Die Versuche sollen zeigen, ob die Gesteinsschicht wirklich dicht genug ist. (Bild: Claudio Thoma)

Paul Bossart, Direktor des Labors Mont Terri: Die Versuche sollen zeigen, ob die Gesteinsschicht wirklich dicht genug ist. (Bild: Claudio Thoma)

Erst vor ein paar Jahren kam die Forschung zur CO2-Speicherung dazu, an der unter anderen die ETH Zürich und Lausanne und der Schweizer Erdbebendienst beteiligt sind. Die grosse Frage lautet: Bleibt das Kohlendioxid da, wo es bleiben soll? Paul Bossart, Direktor des Labors Mont Terri, sagt:

«Wenn wir nicht zeigen können, dass der Opalinuston dicht ist, wird es in der Schweiz wahrscheinlich kein Reservoir für Kohlendioxid geben.»

Ist das Gestein im Jura dicht genug?

Das Material ist an sich undurchlässig für CO2, das ist aus Laborversuchen bekannt. Auch die Bohrlöcher, durch die das CO2 ins Gestein gepresst werden soll, lassen sich laut ersten Testergebnissen vollkommen dicht verschliessen.

Doch wie ist es mit den sogenannten Störungen im Ton, den Felsklüften? In eine jener Störzonen führen die Löcher, die im Boden eines Seitenstollens zu sehen sind. Ein Bündel Metallröhrchen verschwindet in einem der Löcher. Durch diese Röhrchen werden die Wissenschafter CO2, gelöst in Salzwasser, ins Gestein pressen. In einem zweiten Bohrloch, zwei Meter daneben, haben sie Sensoren platziert. So wollen sie herausfinden, wie lange es dauert, bis sich das CO2 durch das Gestein verbreitet hat.

St. Ursanne am 17. Januar 2019.

St. Ursanne am 17. Januar 2019.

CO2 könnte kleine Beben auslösen

Insgesamt werden sie gerade mal ein paar Deziliter Kohlendioxid hineinpumpen – eine verschwindend kleine Menge im Vergleich zu den 38 Milliarden Tonnen, die im Jahr 2018 weltweit ausgestossen wurden. Und auch der Druck des Gesteins entspricht bei weitem nicht demjenigen, der in einem realen Reservoir in ein, zwei Kilometern Tiefe herrschen würde.

Doch immerhin sind die Dimensionen grösser als in einem Labor. Ziel ist es herauszufinden, wie sich Laborergebnisse auf grössere Massstäbe hochrechnen lassen.Am Boden neben den Bohrlöchern ist alle paar Schritte ein Hammer mit einem Gelenk am Stiel befestigt. Ein Assistent hebt einen der Hämmer hoch und lässt ihn fallen – ein künstliches Minierdbeben. Das Klopfgeräusch hallt durch die Gewölbe, und auf einem Bildschirm schlagen vier grüne Linien kräftig aus. Hier wollen die Forscher herausfinden, ob das Hineinpressen des CO2 das Gestein zum Beben bringt. Solche Beben könnten die Dichtheit des Tons beeinträchtigen. Und es ist nicht auszuschliessen, dass sie an der Erdoberfläche spürbar wären, was bei der Bevölkerung schlecht ankommen dürfte.

«Die Akzeptanz ist eine der grössten Herausforderungen»,

sagt Direktor Paul Bossart. Und dies nicht zuletzt, weil geeignete Lagerstätten in passenden Tiefen nicht im Jura zu finden wären, sondern im dicht besiedelten Mittelland.

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