#11 GEO-GASH – Methan im Nachbergbau verstehen

00:00:09: Wasser, Wissen, Wissenschaft.

00:00:11: Untertage geht noch was!

00:00:13: Ein Podcast der Stiftung Forum Bergbau und Wasser.

00:00:23: Willkommen zu einer neuen Folge von Wasser, Wissenschaft, Wissenschaft.

00:00:26: – unter Tage geht noch etwas.

00:00:29: Mein Name ist Charlotte Leuchter und ich freue mich dass Sie wieder mit dabei sind beim Podcast der stiftung forum Bergbau & Wasser.

00:00:37: Heute geht es um ein Phänomen das man nicht sehen kann das aber im Nachbergbau eine ganz wichtige Rolle spielt Methan, das aus dem Untergrund an die Erdoberfläche gelangt.

00:00:48: Woher stammt dieses Gas?

00:00:50: Wie findet es seinen Weg an die Oberfläche und welche Rolle spielt dabei der Anstieg des Grubenwassers nach dem Ende des Steinkohlenbergbaus?

00:00:58: Mein heutiger Gesprächspartner ist Prof.

00:01:00: Dr.

00:01:01: Christian Melchers.

00:01:02: Er ist Vizepräsident der Technischen Hochschule Georg Agrikula in Bochum, leitet dort das Forschungszentrum nach Bergbau und ist außerdem natürlich stellvertretender Vorsitzender des Stiftung Forum Bergbau & Wasser.

00:01:14: Heute ist er bereits zum zweiten Mal bei uns zu Gast.

00:01:18: Nachdem wir in einer früheren Folge über das Monitoring von Gruppenwasseranstiegen gesprochen haben, widmen wir uns heute einem anderen Forschungsprojekt namens Geogash, das sich mit der Methanemission im Raum Hamm beschäftigt hat.

00:01:33: Was die Forschenden herausgefunden haben und welche Bedeutung die Erkenntnisse für den Umgang mit den Folgen des Bergbaus haben – darüber sprechen wir in dieser Folge!

00:01:43: Herzlich willkommen zu einer neuen Folge Wasserwissen-Wissenschaft, Herr Melchers.

00:01:47: Schön dass Sie den Weg wieder hierher gefunden haben.

00:01:50: Ja vielen Dank

00:01:51: Herr Prof.

00:01:52: Melchers, Methan ist ja unsichtbar und trotzdem beschäftigt es sie und ihr Forschungsteam so intensiv?

00:01:59: Was macht diese Gasemission im Raum habenwissenschaftlich so spannend?

00:02:03: Ja Frau Leuchter Sie haben es ja gerade schon gesagt Methan is unsichtbaar Und wir haben uns zum Ziel gemacht das unsichtbare sichtbar zu machen.

00:02:12: Methan Is ein Gas was ursprünglich aus der Steinkohle kommt Und dieses Methan kann man eben nicht sehen.

00:02:18: Man kann es nicht riechen, man kann das also nicht wahrnehmen.

00:02:21: Es hat aber die negative Eigenschaft, dass es explosionsfähig ist und in einem relativ großen Explosionsbereich zwischen vier und sechzehn Volumenprozent.

00:02:31: Und unsere Untersuchungen zielen darauf hinaus, das Ausgasungsverhalten von Methan zu verstehen.

00:02:37: Jetzt sind Methanaustritte kein ganz neues Phänomen.

00:02:41: Sie werden in der Region ja schon seit Jahrzehnten beobachtet, warum schaut man denn gerade jetzt noch einmal genauer hin?

00:02:49: Ja tatsächlich ist das so.

00:02:50: die Region ist seit alters her für das Auftreten von Methan bekannt.

00:02:54: Die sogenannten brennenden Felder in den Lippeauen sind schon weit vor dem Steinkohlenbergbau bekannt gewesen.

00:03:00: Verzeihen wir nicht hier ganz kurz einmal reingrätsche?

00:03:02: können sie uns ganz kurz erläutern was diese brennenden Felder genau sind.

00:03:07: Das klingt ganz interessant!

00:03:08: Das sind tatsächlich ganz natürliche Methanausgasungen, die in den Lipperaunen stattgefunden haben und die sich entzündet haben und dann tatsächlich über mehrere Jahre sozusagen diese blau schimmernden Flammen dort ausgetreten sind.

00:03:24: Und das bezeichnet man im Volksmund als Brennendefelder.

00:03:28: Alles klar danke für die Erklärung.

00:03:30: Jetzt ist es so, dass im Untergrund vergleichsweise große Mengen Gas sitzen.

00:03:34: Und dieses Gas ist adsorptiv an die Steinkohle gebunden und die Gasgehalte im östlichen Ruhrgebiet sind eben deutlich höher als im üblichen oder anderen Revier.

00:03:44: Das heißt wir sprechen hier tatsächlich von bis zu zwanzig Kubikmeter Gas je Tonne Kohle.

00:03:49: Deswegen ist die Region so spannend!

00:03:52: Und die Frage, was passiert mit dem Gas, das ganz natürlich im Untergrund vorhanden ist?

00:03:58: Mit den Veränderungen, die nun im Grund- und Deckgebirge durch den Grubenwasseranstieg passieren.

00:04:03: Das heißt, dass Ende des Steinkohlenbergbaus spielt dabei eine entscheidende Rolle – Was verändert sich da aktuell unter Tage?

00:04:12: Ja, mit der Beendigung des Steinkohlenbergbaus haben wir jetzt die historische Chance des Grubenwassers.

00:04:18: kontrolliert ansteigen zu lassen, das heißt den ursprünglichen natürlichen Zustand wiederherzustellen.

00:04:24: Das Gebirge und insbesondere die groben Hohlräume sind jetzt durch den Bergbau, sonst hätten wir nie Bergbau betreiben können eben entwässert.

00:04:32: diese Notwendigkeit ist nun nicht mehr gegeben und das grobe Wasser kann ansteigend.

00:04:37: dadurch kann natürlich Gas was jetzt in den groben Räumen sitzt mobilisiert werden Und deswegen ist es zum jetzigen Zeitpunkt so spannend, dort hin zu gucken und zu sehen welchen Einfluss hat das Gobenwasser tatsächlich auf den Gashaushalt.

00:04:51: Weil wir wissen auch... Wenn groben Räume erst mal geflutet sind, also voll Wasser stehen.

00:04:57: Dann kommt es nicht mehr zur Ausgasung weil der Wasserdruck dann größer ist als das Potenzial gasfrei zu setzen.

00:05:03: Das heißt für die Zukunft ist ein Zustand wünschenswert in dem eben keine Ausgasungen stattfinden.

00:05:09: und wenn wir uns weltweit die groben anschauen dann sehen wir dass groben räube die offenstehen auf dauer ausgasen während groben räume die eben wasser erfüllt sind also geflutet sind kein ausgasungspotential mehr besitzen.

00:05:21: Und genau damit haben sie sich ja auch in dem Projekt Geogash auseinandergesetzt, also mit dem Zusammenhang zwischen Methan austritt und steigendem Grubenwasserspiegel.

00:05:30: Warum genau ist diese Frage so wichtig?

00:05:33: Es geht am Ende des Tages um Risiko.

00:05:36: Das Risiko ist das Produkt aus Eintrittswahrscheinlichkeit- und Schadensausmaß.

00:05:40: Insofern ist es natürlich ... Wichtig zu wissen, welche Komponenten beeinflussen dieses Risiko?

00:05:46: und daher gucken wir so genau auf das Grubenwasser.

00:05:48: Weil natürlich mit dem Grubenwasser-Anstieg ein Risiko einhergeht und dieses Risico wollen wir kennen und beherrschen und deswegen sind die Untersuchungen so wichtig.

00:05:58: Das Methan kann ja offenbar aus ganz verschiedenen Quellen stammen.

00:06:02: Wie schwierig ist es herauszufinden woher ein bestimmter Gasaustritt tatsächlich kommt?

00:06:08: Ja, in der Tat ist das so dass Methan unterschiedliche Quellen hat und wir haben eben nicht nur Methan aus der Steinkohle selbst sondern wir haben auch noch Methan was rezent generiert wird über Bakterien.

00:06:19: Wir sprechen vom sogenannten Biogenen oder bakteriellen Methan.

00:06:23: Rezent bedeutet nichts anderes als gegenwärtig gebildet werden.

00:06:27: es findet also eine aktive Methanbildung statt.

00:06:29: die können wir glücklicherweise auseinanderhalten und da hilft uns die Isotopie Und zwar in diesem Falle die Kohlenstoffisotopie.

00:06:36: Die Bakterien setzen lieber das leichtere Kohlenstoffisotob um, während das Flürzgas eher der schwere Isotob bindet und deswegen haben wir die Möglichkeit tatsächlich über die Isotopies diese beiden Gase, die Genese und die Herkunft zu unterscheiden.

00:06:52: Sie können aber nicht nur zwischen den unterschiedlichen Gasen unterscheiden, sie haben in ihrem Projekt ja auch die Wegsamkeit im Untergrund der Gase untersucht.

00:07:00: Also mögliche Wege, die das Gas nimmt nachvollzogen?

00:07:04: Was kann ich mir darunter vorstellen?

00:07:08: Jetzt ist die Lagerstätte sehr komplex!

00:07:10: Wir haben da Steinkohlengebirge selbst was originär über Thermogen des Flötskeis also schweren Kohlenstoff verfügt.

00:07:17: Im Gebirge Insbesondere im Deckebirge wird aber Methan auch recent generiert.

00:07:22: Und jetzt ist natürlich die spannende Frage, welche Wegsamkeiten bestehen für das Gas?

00:07:26: und wir wissen das Gas auf ganz unterschiedlichen... Lagerstittensitz, wenn man das mal so bezeichnen möchte.

00:07:32: Im Carbon selbst aber auch unter dem abtichtenden Deckgebirge des Emscher Mergels im geklüfteten Bereich des EMSCHER MERGELS und in den quatern locker sedimenten und da merkt man sehr schnell dass ist ein Wechselspiel was das ganze sehr komplex macht ist es von besonderer Wichtigkeit zu wissen, welche Migrationsstrukturen bestehenden.

00:07:53: Das sind natürlich die bergbaulich geschaffenen Strukturen selbst das heißt Schächte und Bohrungen sind natürlich bevorzugte Migrations-Strukturen.

00:08:00: aber da sind auch die Geogenestrukturen die man hat d.h.

00:08:04: Störungszonen Auflockungssohnen und da gucken wir eben besonders hin ob das Gas diese Wegsamkeiten wählt.

00:08:13: Jetzt möchte ich unbedingt mit Ihnen auch noch über Ihre Messungen sprechen.

00:08:16: Denn neben klassischen Messungen setzen Sie auch Drohnen ein, das finde ich sehr spannend!

00:08:22: Wie funktioniert eine solche Messkampagne aus der Luft?

00:08:27: die Fläche besser zu erfassen und zu verstehen.

00:08:31: Ich habe mit Drohnen natürlich eine ganz andere Einsatzmöglichkeit als selbst im Gelände, und die Drohne, die wir einsetzen sind eben in der Lage das nicht sichtbare Methan sichtbar zu machen.

00:08:42: Das heißt sie können direkt mit Sensoren ausgestattet werden und insito-onfly-Methan messen – und das ist ne große Hilfe!

00:08:50: Diese Messungen aber auch viele weiteren Daten wie geologische Informationen, Laboranalysen und Co.

00:08:57: haben sie zusammengeführt und ein Modell entwickelt?

00:09:00: Was kann dieses Modell genau

00:09:01: leisten?".

00:09:02: Das Modell soll uns dabei helfen Ausgasungslokalitäten zu prognostizieren – und das in einem dynamischen System des

00:09:09: Grubenwasseranstiegsprozesses.".

00:09:12: Wir sind gerade dabei, das Gebirge als solches dort zu implementieren und zukünftig eben genau an den Stellen zu gucken wo wir Ausgasungen erwarten.

00:09:21: Und die gute Botschaft ist wenn die Lagerstätte erst mal geflutet ist,

00:09:25: d.h.,

00:09:25: der Gubenwasseranstieg stattgefunden hat dann enden auch die Ausgasung.

00:09:30: Das hört sich nach positiven Nachrichten an denn viele Menschen verbinden austretendes Gas ja automatisch erstmal mit Gefahr.

00:09:37: Ist es nur ein Gefühl oder gibt es tatsächlich wirkliche Risiken?

00:09:40: Und welche Risiken stehen aus ihrer wissenschaftlichen Sicht dann im Fokus?

00:09:46: Wenn wir uns die letzten Jahre angucken und auch die letzten Jahrzehnte angucken, ist glücklicherweise nicht viel passiert.

00:09:52: Das heißt, das Risiko ist beherrschbar.

00:09:55: Und wir sind ja nicht die Ersten, die Digoben fluten sondern wenn wir uns Europa angucken eigentlich mit einem zerletzten Steinkohlenrevierer was diesen Prozess durchläuft.

00:10:03: und wir haben in alle anderen Reviere sehr genau hingeguckt und da kann ich wirklich Entwarnung geben es ist dort nichts passiert.

00:10:10: Wir kennen keine Schadensfälle keine Explosionen, die im Zuge des Grovenwasseranstiegs durch Ausgasen des Gas entstanden sind.

00:10:19: Nichtsdestotrotz ist und bleibt es natürlich ein Punkt wo wir sehr genau aufpassen müssen er als Bestandteil des Monitorings und eine wichtige Zukunftaufgabe um die Region eben auch dauerhaft sicher zu

00:10:31: machen.

00:10:31: Das heißt das geht auch um ganz praktische Anwendungen für zum Beispiel Kommunen oder für Infrastrukturbetreiber.

00:10:39: Wer profitiert konkret von den Ergebnissen des Projekts?

00:10:43: Ich habe ja die große Hoffnung, dass wir diesen Prozess relativ schnell durchlaufen und diese initiale Phase möglicherweise vermehrter Ausgasung eben dann auch schnell endet, mit einem Monitoring gut begleitet wird und in einer gefluteten Lagerstätte wird kein Gas mehr freigesetzt.

00:11:00: Nichtsdestotrotz die Methoden die wir entwickeln können bei jeglicher Detektion von Ausgasungen helfen und damit sind wir natürlich überall da wo Gas transportiert wird sprich Leitungen, Lekageanleitung aber natürlich auch in der Industrie womöglicherweise Gasemission stattfinden.

00:11:18: Jetzt haben sie uns in den letzten Minuten ganz, ganz viele Details über ihr spannendes Projekt verraten.

00:11:23: Jetzt trau ich mich gegen Ende der Folge nochmal die Frage aller Fragen zu stellen.

00:11:27: wenn Sie das Projekt und seine Bedeutung jemandem erklären müssten, der wirklich keine Ahnung von der Materie hat zum Beispiel mir wie würden Sie das machen?

00:11:37: Das ist echt eine gute Frage!

00:11:39: Ich bin natürlich total begeistert vor dem Projekt hoch innovativ.

00:11:44: Wir setzen Technik ein, die wirklich wegweisend ist.

00:11:48: Wenn ich jetzt jemanden erklärten müsste was macht ihr da?

00:11:50: Ja wir versuchen das was man nicht sieht messbar zu machen und damit für Sicherheit zu sorgen.

00:11:55: Jetzt haben Sie es gerade schon gesagt, sie sind begeistert und das spürt man hier im Gespräch auch total.

00:12:01: Deswegen einmal die persönliche Frage am Schluss – was genau fasziniert Sie an diesem Blick in den Untergrund- und an den langfristigen Folgen des Bergbauchs so besonders?

00:12:10: Es ist ja total spannend, die Migration des Methans zu verstehen.

00:12:14: Das hört sich jetzt total abstrakt an!

00:12:16: Aber was uns interessiert, sind ja die Wirkungszusammenhänge und die Prozesse.

00:12:21: Und wie reagiert am Ende des Tages der Untergrund darauf?

00:12:26: Also der Zusammenhang zwischen natürlichen Geogenbedingungen... Und was bewegt die Veränderungen im Untergrund?

00:12:35: Das macht das Ganze eben spannend.

00:12:37: Und dass mit einer hochmoderen Technik zu begleiten erfreut natürlich den Wissenschaftler

00:12:42: und da ist auch noch kein Ende in Sicht, also es gibt noch eine Menge zu erforschen, eine Menge zutun.

00:12:47: Wir haben tatsächlich noch gut zu tun.

00:12:49: trotzdem sind wir natürlich ein Lösung interessiert.

00:12:53: Wir hatten es eingangs gesagt Die Ausgasung begleitet die Region letztendlich schon seit Jahrhunderten und insofern haben wir auch für die Zukunft noch etwas zu

00:13:01: tun.

00:13:02: Das freut mich zu hören.

00:13:03: Da bin ich ganz beruhigt, dass Ihnen nicht langweilig wird!

00:13:05: Wir sind damit nun am Ende der Folge angekommen.

00:13:08: Ich bedanke mich ganz herzlich, dass Sie uns ein wenig in die Welt Ihres Projekts Geogärsch mitgenommen haben und uns sicherlich allen wieder einmal einen Stückchen schlauer gemacht haben – also super!

00:13:19: Vielen lieben Dank Herr Prof.

00:13:21: Melchers und auf Wiedersehen!

00:13:23: Ja vielen Dank, das hat mir große Freude gemacht.

00:13:26: Es ist ja eine der letzten Folgen, die wir ausstrahlen.

00:13:28: Insofern alles Gute und ein ganz herzliches Glück auf.

00:13:32: Liebe Hörerinnen und Hörern, wir haben heute erfahren dass sich im Untergrund einiges abspielt von dem wir an der Oberfläche oft gar nichts mitbekommen.

00:13:39: Und das es sich lohnt genauer hinzuschauen um die Zusammenhänge besser zu verstehen!

00:13:44: Wenn Sie neugierig geworden sind und mehr über das Forschungsprojekt Geogash oder die Arbeit der Stiftung Forum Bergbau & Wasser erfahren möchten schauen sie doch gerne auf unserer Website vorbei.

00:13:54: den Link finden Sie in den Show Notes Und natürlich freuen wir uns, wenn Sie unseren Podcast abonnieren, weiterempfehlen oder uns eine Bewertung hinterlassen.

00:14:03: Ich bedanke mich fürs Zuhören und freue mich, wenn sie auch bei der nächsten Folge wieder dabei sind.

00:14:08: – bis dahin alles Gute!

00:14:26: Prof.

00:14:26: AD Dr.

00:14:27: Willem Strugmayer als Vorsitzender des Kuratoriums, stellvertretender Vorsitzende ist Prof.

00:14:32: Dr.

00:14:32: Christian Mehlschers.

00:14:33: Weitere Mitglieder sind Professor Dr.

00:14:35: Maria Theresia Schafmeister, Prof.Dr.

00:14:38: Christian Wolkerstorfer,

00:14:39: Prof.,

00:14:40: Dr.

00:14:40: Georg Wieber und Rainer Lütke vom Stifterverband.

00:14:43: Ehemaliges Mitglied des Kuraturiums ist Prof.-Dr.

00:14:46: Silke Hillberg.

00:14:47: Redaktion, Produktion & Postproduktion Vom Haufkommunikation aus Düsseldorf.