Mit "Kartofeelrodern" in die Tiefsee - scinexx | Das Wissensmagazin
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Der Abbau der Knollen

Mit „Kartofeelrodern“ in die Tiefsee

Tausende von Metern lange Eimerketten, die von Schiffen über den Meeresboden gezogen werden, an einen Kartoffelroder erinnernde Fahrzeuge, die die Manganknollen aus dem Sediment graben oder Raupenfahrzeuge, die die wertvollen Schätze der Tiefsee vom Ozeanboden absaugen: Wissenschaftler und Ingenieure haben seit den 1960er Jahren die erstaunlichsten Strategien ersonnen, um die „Kartoffeln der Tiefsee“ einzusammeln und an die Meeresoberfläche zu hieven.

Die Manganknollen machten es den Rohstoffsuchern aus den USA, Japan oder Deutschland aber auch nicht leicht an sie heranzukommen. Da sie in mehreren tausend Metern Tiefe lagern, mussten die eigens für die Ernte konstruierten selbstfahrenden oder ferngesteuerten Geräte die enormen Druckbedingungen der Tiefsee aushalten. Die Kollektormaschinen hatten deshalb äußerst stabil zu sein, durften aber auch nicht zu viel wiegen. Denn das feine, zum Teil mehrere hundert Meter dicke Sediment, in dem die kostbaren Knollen lagern, ist weich und gibt leicht nach.

Die Ingenieure und Techniker entwickelten deshalb Antriebsmechanismen, die ein Kriechen über den Meeresboden erlaubten, ohne dass sich die Fahrzeuge dabei in den Schlamm eingruben. Wissenschaftler der Universität Siegen konstruierten beispielsweise zwischen 1995 und 2000 eine spezielle Antrieb-Schlupf-Regelung (ASR) für die Tiefseeraupen, die in ähnlicher Form bei Autos längst eingesetzt wird. Dreht dort ein Rad beim Anfahren durch, wird über ein elektronisches Kontrollsystem automatisch die Motorleistung gedrosselt und das Rad fasst wieder „Tritt“.

Aufgrund der außergewöhnlichen Bedingungen am Meeresboden konnten die bestehenden ASR aus dem Automobilbau jedoch nicht einfach übernommen werden. Die Wissenschaftler mussten deshalb ein ASR für die Tiefseeraupen „maßsschneidern“, das ein Durchdrehen der Ketten verhindert. Erste Praxistests für den neuen Antrieb verliefen im Golf von Mannar in Indien positiv – allerdings in nur 40 Meter Wassertiefe.

Per Staubsauger an die Wasseroberfläche

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Doch nicht nur die Fortbewegung am Meeresboden machte den Experten Sorgen, auch der Transport der eingesammelten Knollen an die Wasseroberfläche gab den Wissenschaftlern zunächst Rätsel auf. Wie konnten die 4.000 bis 6.000 Meter Entfernung vom Schürfort bis in die Frachträume der Schiffe oder hoch zur Förderplattform am schnellsten und sichersten überwunden werden? Die Eimertechnik stellte sich schnell als zu unzuverlässig und fehleranfällig heraus.

Erfolgsversprechender waren da schon kilometerlange flexible Schlauch- oder Rohrsysteme, die die Manganknollen und das mitgeförderte Sediment, direkt von den Knollensammlern übernahmen und an Bord hievten. Riesige Pumpen, die in den Rohrstang eingefügt wurden, sorgten dafür, dass die wertvolle, aber auch schwere Last kontinuierlich nach oben „schwebte“.

Manganklöpse in Einheitsgröße

Doch auch damit waren längst nicht alle Schwierigkeiten überwunden. Noch sammelten die Tiefseeschatzsucher viel zu viel Sediment zusammen mit den Manganknollen ein. Dies bescherte den Konsortien gleich drei Probleme: Es dauerte viel zu lange bis eine erkleckliche Menge an Manganknollen in den Laderäumen der Schiffe landete, die Pumpen verloren zudem viel Zeit und Energie damit, unnötigen Ballast nach oben zu fördern. Und auf den Schiffen oder später an Land mussten die wertvollen Manganknollen dann auch noch mühsam vom Abraum getrennt werden.

Deshalb investierte man in den führenden Nationen viel Zeit und Geld, um die Technik der Tiefseeraupen mit ihren Kollektoren zu verbessern. Forscher der Universität Siegen um Professor Wilhelm Schwarz entwickelten beispielsweise Mitte der 1990er Jahre einen neuartigen Rüttelaufnehmer, der dafür sorgen sollte, dass das umliegende Sediment liegen bleibt und nur saubere Manganknollen an Bord der Schiffe gelangen. Andere Sammeleinrichtungen konnten sogar zu kleine und zu große Knollen aussortieren und lieferten als Ergebnis Manganklöpse in Einheitsgröße.

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Stand: 19.08.2005

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Geheimnisvolle Manganknollen
Rohstoffjagd in Neptuns Reich

Überblick
Das wichtigste in Kürze

"Sprudelnde Quelle" für Rohstoffe?
Der Hype um die Manganknollen

Viel mehr als nur Mangan...
Ein Steckbrief der Tiefseeknollen

Mangan, Kobalt & Nickel
Die Bedeutung der Knollenrohstoffe

Mit "Kartofeelrodern" in die Tiefsee
Der Abbau der Knollen

Mit OMI auf Manganknollenjagd
Lohnt sich der Tiefseebergbau?

Tiefsee in Gefahr
TUSCH untersucht Auswirkungen der Knollenernte

Gibt es ein Leben nach dem Tiefseebergbau?
DISCOL simuliert Folgen des Manganknollenabbaus

Wolken in der Tiefsee
Lokaler Abbau – globale Folgen?

Neuer Boom oder ewige Flaute?
Der Tiefseebergbau steckt noch in den Kinderschuhen

Ein Grundgesetz für die Ozeane
Manganknollen als „gemeinsames Erbe der Menschheit“

Abbau möglich, aber unwirtschaftlich
Ein Interview

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