Stuttgart Hbf alt (gemeinfrei, Andreas Praefcke)

Selten – und wenn dann meist am Rande – kommt mal ein Geologe zu Wort. Was der dann zu sagen hat, ist meist unerfreulich.

Der Tübinger Geologe Jakob Sierich, ein Spezialist für anhydrit- und gipsführende Erdschichten, hat für das Magazin [Stern] das Gutachten analysiert. Sein Befund lautet: “Bei Stuttgart 21 geht es nicht um mögliche Risse in Häusern, es geht um mögliche Krater, in denen Häuser verschwinden können. Es geht um Menschenleben.”

Genau erklärt wird das Problem in den Medien aber kaum. Sie würde wie eine frische Fleischwunde die politischen und wirtschaftlichen Widersprüche offen zur Schau stellen.

Um diese Geschichte von Anfang an zu erzählen, müssen wir eine Weile zurückblicken. Vor rund 200 Millionen Jahren war es in Südwestdeutschland warm und feucht. Die Region lag am Rand eines großen Ozeans, von dem es durch eine Barriere abgetrennt war. Die Sonnenstrahlung dampfte einen großen Teil dieses Beckens ein. Minerale reicherten sich an, ähnlich wie das heute im Toten Meer passiert. Als fast das gesamte Wasser verdampft war, fiel Anhydrit aus. Dieses Mineral – Kalziumsulfat – reagiert wegen seiner Entstehungsgeschichte extrem empfindlich auf Wasser. Wenn er mit Tonsedimenten wasserdicht abgedeckt wird, kann er sich jedoch unbeeindruckt über hunderte Millionen Jahre halten.

In der schwäbischen Hauptstadt liegen diese Anhydritschichten heute wieder an der Oberfläche. Und nicht erst seit Stuttgart-21: Die auch als Gipskeuper bezeichnete Schicht wurde durch Erosion in der jüngeren geologischen Geschichte freigelegt. Das Resultat: Überall, wo Regen- und Grundwasser eindrang, reagierte es mit dem Anhydrit und formte Gips. Dieser Prozess der chemischen Lösung ist das täglich Brot einer ganzen Handwerkerinnung: “Gips” aus dem Baumarkt enthält zum großen Teil Anhydrit, der mit Wasser abbindet. Was den Gipser wenig stört: Das Mineral Anhydrit ist deutlich kompakter als der entstehende Gips. Das Volumen des gehärteten Gips liegt um 60% über dem des eingesetzten Anhydrits. Aus einer Packung Anhydrit entstehen so 1,6 Packungen Gips.

Woher holt der Gips im Untergrund diesen Platz? Er nimmt ihn sich! Wenn aus einer mit Anhydrit geschwängerten wässrigen Lösung Gips entstehen kann, wird er entstehen. Der sogenannte Quelldruck kann schon mal ein paar hundert Meter Erdreich in die Höhe stemmen.

Genau das passierte nach einer Erdwärmebohrung im malerischen Staufen im Breisgau: Die Stadt ist durchzogen von zwei Störungszonen, die sehr viel Wasser führen. Gleichzeitig stehen die geologischen Schichten senkrecht, inklusive des anhydritreichen mittleren Muschelkalks. Die Bohrung verband die wasserführenden Klüfte mit senkrecht stehenden Anhydritschichten. Das Resultat: Der Staufener Untergrund begann sich an manchen Stellen um mehr als 40 Zentimeter zu heben. In den historischen Gebäuden der mittelalterlichen Altstadt entstand erheblicher Sachschaden (Schad & Gehlen, 2008).

In Stuttgart ist die geologische Situation eigentlich überschaubarer: Der anhydritführende Gipskeuper liegt schon seit Jahrtausenden an der Oberfläche und ist ausgelaugt, also in Gips umgewandelt. Wo ist das Problem?

Geologisches Profil Stuttgart (nachgezeichnet nach Ufrecht 2003, Amt für Umweltschutz, Stuttgart)

Nun: Der Gipskeuper ist nicht komplett ausgelaugt. In der nebenstehenden Abbildung erkennt man eine feine rot gestrichelte Linie, die den Gipskeuper (hellblaue Schicht) durchzieht. Der Gipsauslaugungshorizont. Der Hauptbahnhof liegt im Bereich “Stadtmitte”, der hier den Stuttgarter Talkessel markiert. Gräbt man hier einen unterirdischen Bahnhof und “unterfährt” die Stadt mit weiteren Tunneln, muss man direkt in den Gipskeuper bohren. Solange man dies in der ausgelaugten Zone (über der Strichellinie) macht, besteht kein Risiko. Arbeiten darunter schaffen eine Wegsamkeit für Grund- und Regenwasser zu unausgelaugtem Anhydrit. Und hier beginnt das Problem. Denn wo diese Auslaugungsfront exakt liegt, kann man nicht überall sagen.

Ein weiteres Problem entsteht in Gebieten, die bereits vor langer Zeit ausgelaugt worden sind: Der Gips hat sich hier Wegsamkeiten geschaffen, hat Gestein und Erdreich in seiner Umgebung weggeschoben und dabei oft Hohlräume geschaffen, die später wieder teilweise verschüttet wurden. Beim Bohren von Tunneln können diese Schuttkegel unwissentlich geöffnet werden. Diese führen manchmal bis an die Oberfläche, so dass nachstürzendes Geröll ganze Gebäude gefährden kann.

Natürlich ist den Genehmigungsbehörden am Umweltamt genau das klar. Daher wurde der Stuttgarter Untergrund ausgiebig erkundet. Hunderte Bohrungen wurden niedergebracht. Während des Baus senken etliche Brunnen im Stadtbereich den Grundwasserpegel ab, um zutretendes Wasser zu reduzieren. Doch der alte Bergmannsspruch vor der Schippe ist es dunkel gilt auch für Stuttgart 21: Wie es unter der Erde wirklich aussieht, wird man erst beim Graben erfahren, egal wie gut vorher erkundet wurde.

Die dargestellte Profilzeichnung stammt übrigens aus einer Broschüre des Amtes für Umweltschutz zur Nutzung der Geothermie in Stuttgart. Die Behörden im Ländle sind besonders besorgt, dass ausufernde geothermische Bohrungen zur Energieversorgung von Gebäuden bald auch Anhydritschichten durchstoßen. Die schlechten Erfahrungen aus Staufen im Breisgau sollen sich in der Landeshauptstadt nach Möglichkeit nicht wiederholen. Daher wird seit rund zwei Jahren verlangt, dass jede Erdwärmebohrung beim ersten Anzeichen von Sulfatgestein (Anhydrit oder Gips) zu stoppen und sofort zu verfüllen ist.

So eine Güterabwägung gehört klar zu den Aufgaben eines Amtes: Die Versorgung mit sauberen erneuerbaren Energien steht hier der Sicherheit der Gesellschaft gegenüber. Das lässt sich aber offenbar nur gegenüber kleineren Akteuren durchsetzen.

Dass eine Messstation für die Ionosphäre irgendwo auf der Welt Erdbeben auslösen könnte, ist natürlich Unsinn. Da gebe ich Florian recht. Er weist darauf hin, dass Menschen auf ganz anderem Wege Erdbeben auslösen:

[...] in der Wissenschaft gibt es tatsächlich Geräte, die solche künstlichen “Erdbeben” auslösen. Das Verfahren nennt sich Vibroseis und man versetzt dabei den Erdboden in Schwingung (mit Sprengungen bzw. speziellen schweren und vibrierenden Fahrzeugen) und misst dann, wie sich diese Schwingungen im Boden fortbewegen.

Menschen haben die Werkzeuge, um Erdbeben zu machen (beccaplusmolly auf Flickr, CC-NC-SA)

Diese geophysikalische Messmethode – die Vibrationsseismik – ist aber nicht das Paradebeispiel für menschgemachte Erdbeben. Die Erschütterungen sind hier recht gering. Der Mensch ist aber in der Lage, die Erde deutlich nachhaltiger zum Beben zu bringen. In Tschechien und Polen – einer sehr berbaureichen Region – bebt die Erde häufig, wenn die alten Stollen in Bewegung geraten. Natürliche Erdbeben treten hier mittlerweile deutlich seltener auf (Giardini, 2009).

Wenn sich diese Art von menschgemachten Beben noch als ungewollt bezeichnen ließen, sind Fluidinjektionen ein Beispiel für gewollt erzeugte Erschütterungen: Möchte man etwa Erdwärme aus großen Tiefen gewinnen und zur Stromproduktion nutzen, werden Klüfte benötigt. Diese feinen Risse existieren aber in drei bis fünf Kilometern Tiefe nur selten. Bei der Methode Enhanced Geothermal Systems wird Wasser oder Säure mit extrem großen Drücken in ein Bohrloch gepresst. Dabei bricht das Gestein auf und es entsteht ein Netz aus feinen Rissen über hunderte Meter in alle Richtungen.

Der Nebeneffekt: Die Erde bebt. Meist sind diese Beben gering, weit unter der Wahrnehmungsschwelle von Menschen. Nach einer Fluidinjektion in Basel musste 2006 die dortige Errichtung eines Geothermiekraftwerks abgebrochen werden. Eines der Mikrobeben hatte die Magnitude 3,4 erreicht. Oberhalb von 3,0 können Menschen die Erschütterung spüren und in Gebäuden entstehen erste Risse.

In Basel kamen keine Menschen zu Schaden und auch Gebäude stürzten nicht ein. Dass Geothermiebohrungen so starke Beben erzeugen können, war zuvor einfach für nicht möglich gehalten worden. Bei der Auswertung der Basler Ereignisse wurde kontrovers diskutiert, ob Tiefenbohrungen nicht nur schwache Beben induzieren können, sondern auch starke Beben triggern: Der Mensch erzeugt schwache Vibrationen in einem Gebiet, das durch natürliche Erdbeben gefährdet ist. Wenn hier sowieso starke Spannungen im Untergrund existieren, könnten kleine schwache Beben vielleicht ein starkes zerstörerisches Beben anstoßen oder triggern. Das wurde jedoch verneint – selbst im äußerst erdbebengefährdeten Basel sind getriggerte Starkbeben nicht wahrscheinlich.

Die gleiche Technik – Fluidinjektion – wird übrigens auch bei der Erdölförderung eingesetzt. Auch hier werden willentlich schwache Beben erzeugt. Das merkt aber meist niemand, weil im Umfeld der Bohrungen niemand lebt.

Siehe auch

• Ein Dämon aus der Tiefe
• Die Zukunft der Geothermie ist in der Diskussion

(CC-BY, inju bei Flickr)

Das kleine Estland, seit 2004 Mitglied der EU und seit 2010 im Euroland, hat eine steinzeitliche Energieversorgung. Davon berichtet eine als Blog verfügbare Seminararbeit. Man gewinnt mit großem technischen Aufwand Ölschiefer, einer Art geologisch unterentwickelter Kohle, die extrem feucht ist. Dafür werden ähnlich unserem heimischen Braunkohletagebau  ganze Landschaften umgegraben. Zuvor wird meist viel gerodet, denn Estland ist zu 44 Prozent bewaldet.

Die tiefe Geothermie gilt als schwacher Hoffnungsträger für die Stromversorgung der Zukunft. Denn um die Technik bei uns rentabel zu betreiben, müsste man drei bis fünf Kilometer tiefe Löcher bohren und hier den Untergrund stimulieren, also mit der Injektion von Wasser Klüfte öffnen. Dabei entstehen jedoch schwache Beben, die meist von der lokalen Bevölkerung abgelehnt werden. An der TU Darmstadt forscht man nun an der Minimierung der Erdbeben, schreibt die Berliner Zeitung.

Die Geothermie wird auch von anderer Seite bedrängt: Aktuell wird ein neuer Gesetzesentwurf zur Einlagerung von CO2 in den Untergrund erarbeitet. In Brandenburg kam es bereits zu ersten Konflikten mit geplanten geothermischen Bohrungen.

Russische Kreise hatten BP vorgeschlagen, das Leck am Meeresboden einfach mit einer atomaren Explosion abzuschließen. Matthias Reich hält diese Herangehensweise (wenig erstaunlich) für “Schwachsinn”. Er ist Professor für Bohrtechnik an der Bergakademie Freiberg und hat der taz ein Interview gegeben. Reich erklärt auch, warum eine momentan “dichte” Absaugglocke noch viel größere Probleme schaffen könnte.

Ölverschmierte Möwe nach einem Tankerunglück vor San Francisco, 2007 (ingridtaylar bei Flickr, CC-BY)

Ich war kürzlich sehr vorsichtig, als ich über den Kollaps von BP als mögliche Konsequenz der Ölkatastrophe schrieb. So ganz abwegig scheint der Gedanke aber nicht zu sein, findet auch die britische Regierung: Die bereitet sich auf einen Zusammenbruch des Konzerns vor, was dramatische Auswirkungen auf Großbritannien hätte, denn:

• Über 10.000 Angestellte verfügt BP allein auf der Insel.
• BP kontrolliert einen großen Teil des Pipeline-Netzes in der Nordsee und betreibt dort 50 Öl- und Gasförderstationen.
• Die Pipeline Baku-Tbilisi-Ceyhan wird von BP betrieben, eine für Europa äußerst wichtige Energietransitlinie in den Raum ums kaspische Meer.
• Die großen BP-Dividenden der letzten Jahre waren eine wichtige Stütze für britische Pensionsfonds.

Die Befürchtungen sind begründet, denn:

• Der Firmenwert von BP ist seit dem Tag des Unglücks (20. April 2010) um 50% gesunken.
• Sollte die derzeit abgeteufte Entlastungsbohrung (der letzte Strohhalm für das Ende der Ölkatastrophe) fehlschlagen, steht wohl eine Übernahme durch feindliche Ölgesellschaften bevor.

(via fefe)

In diesem Zusammenhang wurde mir kürzlich ein alter Witz zugespielt:

Mitarbeiter von Shell sind auf die Idee gekommen, sich ab sofort nur noch Shellisten zu nennen. Und die anderen machen es nach. So gibt es plötzlich Aralisten und Exxonisten und Totalisten und Essoisten.

Nur BP macht nicht mit.

(via Papa)

Die Früchte von Japans Raumfahrtprogramm: Astronaut Takao Doi (JAXA)

Alle großen Raumfahrtnationen haben einen. Russland hat Sergej Pawlowitsch Koroljov, die USA haben Wernher von Braun. Die Pioniere der Raumfahrt lebten in Zeiten, als Flüge ins All ausschließlich in utopischen Romanen stattfanden. Staatlich gefördert wurden ihre Ideen aus rein militärischen Erwägungen.

Auch in Japan gibt es einen Wernher von Braun. Itokawa Hideo (im japanischen wird der Vorname dem Nachnamen nachgestellt) wurde 1913 geboren und entwickelte in jungen Jahren nicht nur ein ausgeprägtes Erfindertalent, sondern auch eine große Begeisterung für die Luftfahrt. Er entwarf als Chefentwickler ein Jagdflugzeug, das nach dem Kriegseintritt der Japaner 1941 zum Massenartikel japanischer Kriegsproduktion wurde. Das Modell Nakajima-Ki-43 Hayabusa bewährte sich schnell als zuverlässige und leichte Maschine: Hayabusa, oder はやぶさ, bedeutet Wanderfalke. Gegen Kriegsende flogen Kamikazepiloten mit diesen Vögeln Einsätze auf amerikanische Schiffe.

Itokawa, der den befohlenen Selbstmord verurteilte, spezialisierte sich nach dem Krieg auf Medizintechnik: Die Kapitulationserklärung verbot Japanern, weiterhin Flugzeuge zu bauen. 1953 wurde der Erfinder zu einer Vorlesung nach Chicago eingeladen, wo er am Rand von den Weltraumplänen Amerikas erfuhr. Sein noch immer kreativer Geist begann sich sofort mit der Konstruktion von Fluggeräten zu beschäftigen, die als Bleistiftraketen in die Geschichte eingehen sollten. Im Jahr 1964 – nur drei Jahre nach dem ersten bemannten Raumflug der UdSSR – erreichte ein Nachfolgemodell von Itokawas Bleistiften bereits eine Höhe von 1.000 Kilometern.

Itokawa Hideo verstarb am 21. Februar 1999 als einer der Helden des modernen Japans. Sein Ruhm gründet auf seine Arbeit für das japanische Raumfahrtprogramm, das sich heute international nicht verstecken muss. Zu seinen Ehren wurde ein 1998 entdeckter erdnaher Asteroid benannt: (25.143) Itokawa.

Schließlich startete 2003 eine kleine Raumsonde vom japanischen Raumfahrtzentrum Kagoshima, um dem Meister in doppelter Hinsicht die Ehre zu erweisen. Sie hatte das Ziel, den neu entdeckten Asteroiden (25.143) Itokawa zu besuchen, auf ihm zu landen und Probenmaterial zur Erde zurückzuführen. Am 13. Juni 2010 landete eine Rückkehrkapsel auf der Erde.

Vermutlich ist es reiner Zufall, dass diese Mission den gleichen Namen trägt wie das knapp 80 Jahre zuvor entwickelte Jagdflugzeug, das auch Kamikazeeinsätzen diente: Hayabusa.

Einen lesenswerten Artikel über das Leben Itokawa Hideos gibt es auch beim Independent.

(Greenpeace UK)

Im Golf von Mexiko sprudelt das Öl. Nach der Explosion der Bohrinsel Deepwater Horizon am 20. April 2010 sind bereits rund 270.000 Millionen Liter Rohöl ins Meer geflossen (Stand: 11. Juni). Es können auch 11.000 Liter mehr oder weniger sein, so genau weiß das keiner. So ein Leck in 1.500 Metern Tiefe schadet praktischerweise gleich mehrere Teile der Lebewelt gleichzeitig: Rohöl setzt sich aus leichten und schweren Bestandteilen zusammen. Die einen sind leichter als Wasser und schwimmen oben, schädigen Vögel, Fische und die Luftmatratzenindustrie.

Die schweren Bestandteile des Rohöls haben nicht weniger gravierende Auswirkungen: Sie sind dichter als Wasser und bleiben am Meeresgrund, wo sie mit der Strömung des Tiefenwassers verteilt werden. In so großen Wassertiefen leben viele Arten, die bis heute noch gar nicht entdeckt wurden. Dieser Teil der Umweltkatastrophe wird öffentlich kaum diskutiert, denn er ist unsichtbar.

Wer ist für die Umweltkatastrophe verantwortlich? Die Bohrmannschaften? Die BP-Konzernführung? Die US-Behörden? Oder sind es wir alle durch unseren ungezügelten Energiekonsum?

Egal wer es ist, der Schuldige soll schnell gefunden und bestraft werden, so die öffentliche Meinung. Und da multinationale Konzerne wie BP kaum durch staatliche Sanktionen belangt werden können, muss eben die Marktmacht der Verbraucher Recht sprechen. Boykottieren wir alle BP-Tankstellen (und in Deutschland bitte auch gleich Aral, ein Tochterunternehmen von BP), wird es sich der Konzern in Zukunft zweimal entscheiden, die Sicherheit hintenanzustellen!

Aber ist ein Boykott die Lösung? Was wäre, wenn BP dadurch finanziell stark angeschlagen wird oder in die Insolvenz gehen muss? Gewiss, ein Konzern mit einem Umsatz von 239 Milliarden US-Dollar und einem Gewinn von 13,9 Milliarden Dollar ist weit entfernt davon. Es lohnt sich dennoch, diese Möglichkeit einmal zu Ende zu denken. Denn gerade im Rohstoffbereich sind Firmeninsolvenzen ein probates Mittel, um sich der Sanierung von Umweltkatastrophen zu entziehen.

Der Umweltaktivist und Geografieprofessor Jared Diamond beschreibt in seinem Sachbuch Kollaps am Beispiel von Minen im US-Bundesstaat Montana, wie sich Firmen um die Sanierung selbstverschuldeter Altlasten drücken.

Insbesondere die Eigentümer kleinerer Firmen melden Insolvenz an, verstecken in machen Fällen ihr tatsächlich vorhandenes Vermögen und setzen ihre Geschäftstätigkeit in anderen oder neu gegründeten Unternehmen fort, die keine Verantwortung für die Aufräumarbeiten in der alten Mine tragen.

Für größere Bergbauunternehmen dokumentiert Diamond eine andere Strategie:

Ist das Unternehmen so groß, dass es nicht glaubhaft machen kann, es werde durch die Aufräumkosten Bankrott gehen [...], leugnet die Firma stattdessen ihre Zuständigkeit oder versucht auf andere Weise, die Kosten möglichst niedrig zu halten.

Wäre BP ein kleines Unternehmen, müssten wir also durchaus Angst haben, dass eine Insolvenz genutzt dazu wird, sich aus der Affäre zu ziehen.

Anders als in Montana sind Auswirkungen im Golf von Mexiko jedoch weithin sichtbar. Autofahrer weltweit sehen ölverschmierte Pelikane in ihren Abendnachrichten: Tag für Tag, Woche für Woche, Monat für Monat. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis bei ihnen der Gedultsfaden reißt, insbesondere im am stärksten betroffenen Land, das zugleich größter Erdölkonsument der Welt ist. Ein US-weiter BP-Boykott könnte den Riesen vielleicht wirklich ins Wanken bringen. Und dann liegt die Rechnung für die Aufräumarbeiten beim Steuerzahler.

(blhphotography auf Flickr, CC-BY)

Photovoltaik ist eine Technik, über deren Sinn sich streiten lässt. Die Stromgestehungskosten sind hoch, ihr Beitrag zur Energieversorgung noch marginal. Auf der anderen Seite arbeiten die Module geräusch-, vibrations- und damit auch wartungsfrei, haben eine hohe Lebenserwartung und verursachen anders als die „konkurrenzfähigen“ fossilen Brennstoffe kaum externe Kosten.

Ob die Solarförderung in Deutschland Sinn macht, lässt sich sicher diskutieren. So schreibt „DMS !“ in einem sozialen Plaudernetzwerk in Reaktion auf einen Artikel bei Spiegel Online:

Bedauerlich. Und erschreckende Argumentation, die deutsche Solarbranche würde durch Subventionskürzungen in Gefahr geraten, so die Grünen im Bundesrat. [...]

Wir können uns drauf einstellen, dass die Subventionen auf Dauer eher steigen, denn wenn andere Länder produktivere Hersteller haben, die wiederum günstigere Panels auf den Markt werfen, wird man in der deutschen Solarindustrie auf höhere Ausgleichszahlungen pochen.

Wir stecken also Steuergelder in die Solarbranche,
- damit sie noch weniger Anreize zur Effizienzsteigerungen hat.
- während mehr und mehr ausländisch hergestellte Panels auf deutschen Dächern landen.
- und nachher dürfen wir dann trotzdem noch die arbeitslos gewordenen Angestellten der insolvent gewordenen Firmen unterstützen. [...]

Ein Musterbeispiel dafür, wie zerstörend eine zu lange eingesetzte Subvention ist.

Gießkannenartige Industriesubvention führen tatsächlich nicht zum Herausbilden wettbewerbsfähiger Unternehmen. Das hat sich unter wirtschaftlich kompetenten Regierungen durchaus schon herumgesprochen. Eben darum wendet das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) von 2001 einen deutlich diffizileren Hebel an.

Das EEG setzt auf Regression: Über die Jahre sinkt der jährliche Obulus pro eingespeister Kilowattstunde (kWh) Solarstrom, was eine natürliche Effizienzsteigerung der Industrie erzwingt. Die Vergütung sinkt in 15 bis 20 Jahren bis auf null – dann müssen alle Unternehmen am Markt mit fossilen Energieträgern konkurrieren können, ob aus Deutschland oder Übersee.

Das macht man bei allen erneuerbaren Energieträgern, etwa auch bei Wind und Biogas. In dieser Zeit existiert ein Druck hin zu ständig steigender Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Technik. Wenn das einem Unternehmen nicht gelingt (oder es sich gar „auf dem Goldsäckerl ausruht“), ist es schnell vom Markt verschwunden. Damit die Unternehmen kalkulieren können, setzt das EEG auf Planungssicherheit. Wenn man diese langfristige Planungssicherheit durch kurzsichtige Gesetzgebung torpediert, zerstört man selbstverständlich die neu gebildeten Industrien.

Bei den Solarstromvergütungen aus dem EEG handelt es sich streng genommen um gar keine Subventionen des Fiskus, sondern um eine Umlagefinanzierung aller Stromkunden. Insofern zahlen sie (und nicht die Steuerzahler) für den Aufbau der nachhaltigen Energieversorgung der Zukunft, indem sie aus jeder verbrauchten kWh “Dreckstrom” mit hohen externen Kosten (CO2-Emissionen, Endlagerung) auch etwas Nachhaltiges leisten.

„DEM !“ schreibt weiter:

Nur lasse ich mir den Bären nicht aufbinden, dass man für die deutsche Solarbranche auf ewig diese Ausgleichzahlungen leisten muss (ja irgendwann ists bei Null). Auch und gerade, wenn man bedenkt, welchen Anteil der Solarstrom in Deutschland hat und wie viel Geld das schon frisst. Korrigiert mich, aber ich meine gelesen zu haben, dass der Solarstromanteil (privat?) in Deutschland 2-3% beträgt.

Es ist immer leicht, mit dem Ist-Zustand zu argumentieren: Wenn man die Effizienzsteigerung einer Technik politisch verhindert und dies mit ihrer fehlenden Rentabilität begründet, beißt sich die Katze in den Schwanz.

Und das tut weh.

Aschewolke im Sonnenuntergangslicht (Martin Rietze)

Eine aufmerksame Leserin wies mich auf die auffällige Rotfärbung der Aschewolke des Eyjafjallajökull hin. Auf der Seite von Martin Rietze macht der qualmende Schlot den Eindruck, neben grauen Schwaden periodisch auch rostrote Partikel in seine Umwelt zu blasen.

Die Vermutung liegt nahe, dass dies mit der mineralogischen Zusammensetzung der Asche zusammenhängt, vielleicht mit Eisenmineralen. Tatsächlich hört man das als Geologe im Feld meist als Antwort: “Warum ist dieser Stein so rot?” – “Das kommt von den Eisenmineralen.” Der Exkursionsleiter hat meist seine mobile Mikrosonde zur Bestimmung der mineralogischen Zusammensetzung gerade nicht in der Tasche. Und so kann man selbst ihm auch nur glauben.

In diesem Fall wäre Eisen aber die falsche Antwort. Die meisten oberflächennah auftretenden (und nicht umsonst rostroten) Eisenminerale sind Verwitterungsprodukte. So treten etwa ihre wichtigsten Vertreter Goethit und Limonit im Gleichgewicht mit Oberflächenbedingungen auf (also bei Oberflächendruck und -temperaturen). Vulkanische Ausgasungen sind jedoch im extremen Ungleichgewicht mit ihrer Umgebung. Eben noch unter hohem Druck in der Magmakammer, muss sich die Lava plötzlich mit den Eigenheiten der Oberfläche auseinandersetzen. Diese sind so unterschiedlich, dass die Lava sofort reagiert. Instantan. Sie hat keine Zeit, typische Mineralformen und -farben auszubilden, die Mineralpartikel im Rauch sind dafür viel zu klein, die Reaktion läuft zu rasch ab.

Was macht den Rauch nun rot? Meine Vermutung ist: Die isländische Sonne. Das Licht im Nordatlantik ist anders als in Deutschland. Sie leuchtet fast den ganzen Tag wie kurz vor Sonnenuntergang – oder nach Sonnenaufgang. Es ist alles irgendwie greller und leuchtet “seitlicher”, weil die Sonne selten weit oben am Himmel steht und meist von der Seite aus Horizontnähe scheint.

In der vergangenen Woche blies der Vulkan wieder stärker Asche aus, von 200 Tonnen pro Sekunde war die Rede. Sicher war auch eine Menge Eisen dabei.

Graue Aschewolke, "eisenrote" Aschewolke (Martin Rietze)

Eyjafjallajökull (Martin Rietze)

Eyjafjallajökull mit Gígjökull (Martin Rietze)

Die folgende Aufnahme aus dem Jahr 2008: Die Gletscherlagune ist völlig mit Lava aufgefüllt:

Gígjökull (Karl Urban, CC-BY-SA)

Vielen Dank an Martin Rietze für die Freigabe seiner Bilder. Auf seiner Seite gibt es auch etliche Ausbruchsvideos, aus nächster Nähe aufgenommen.

Bild vergrößernDie Aufnahmen entstanden während des letzten Titan-Vorbeiflugs der vierjährigen Kernmission von Cassini, die daraufhin verlängert wurde. (NASA JPL)

Ein US-französisches Forscherteam um Alice Le Gall vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA hat Radaraufnahmen des Saturnmonds Titan untersucht. Bei einem Vorbeiflug der NASA-Sonde Cassini im Mai 2008 waren Rinnenstrukturen entdeckt worden, die deutlich heller erscheinen als alle anderen Oberflächenphänomene. Die Wissenschaftler schließen nun daraus, dass sich in der gebirgigen Region Xanadu regelmäßig starke Flutereignissen auftreten. Darüber berichten sie in der Juniausgabe der Wissenschaftszeitschrift Icarus.

Wenn die Elemente irdische Gebirge zerkleinern, entsteht Gesteinsschutt. Schutt, der abtransportiert werden muss. Diese Aufgabe übernehmen Gebirgsbäche, die den Kieseln zwar freie Fahrt anbieten, aber keine sonderlich komfortablen Transportbedingungen. Es wird geschubst und gedrängelt. Schon nach wenigen Kilometern im Bach entsteht aus dem kantigen Erosionsschutt ein vertrautes Bild: Völlig gerundete und abgeplattete Kiesel säumen das Flussbett.

Genau einen solchen Prozess meint das Team um Alice Le Gall in der Bergregion Xanadu auf Titan entdeckt zu haben: „Wir glauben, dass hier die gleichen Prozesse wirken, die auf der Erde Flussgeröll polieren. Beim Abwärtsrollen werden alle Ecken abgeschliffen.“

Anders als auf der Erde spielt Wasser auf dem Saturnmond nicht die Rolle des Trägermediums, sondern die des Gesteins. Mit einer Oberflächentemperatur von -180°C ist es hier viel zu kalt für sprudelnde Gebirgsbäche – aus Wasser. Es ist zu einer harten Mischung aus Staub und Eis gefroren. Flüssiges Methan und Ethan bilden Wolken und Nebel, die auch für die Entstehung von Niederschlag verantwortlich sein dürften.

Dichte Wolken aus Kohlenwasserstoffen erschweren die Beobachtung der Titanoberfläche und die Forscher sind auf Radaraufnahmen angewiesen, da diese Wellen die Atmosphäre durchdringen und Oberflächenstrukturen abbilden können. Warum gerade die Rinnenfüllungen stärkere Reflexionen hervorrufen, war bisher nicht klar.

„Bisher wusste niemand, warum Xanadu so hell erscheint, bestätigt Teammitglied Steve Wall vom JPL. „Diese Art von Geometrien wurden in einer natürlichen Umgebung nicht erwartet. Wir glauben aber, das Rätsel gelöst zu haben.“

Runde Eiskiesel

Abgeschliffener Gebirgsschutt ist ein klares Anzeichen für vorhandene Fließgewässer wie Flüsse. (NASA/JPL/ESA/University of Arizona und S.M. Matheson)

Trotz vieler Unterschiede gibt es klare Analogien geologischer Oberflächenprozesse auf Erde und Titan. Das titanische Eisgestein wird ebenso zu flachen runden Kieseln, wie das an einem Bergbach in den Alpen geschieht. Den Eiskieseln kommt nun gerade ihre Form zu Gute. Denn Eis reflektiert Radarstrahlung sehr stark, noch viel besser tun dies jedoch runde Körper. Die Reflexion auf ihrer Oberfläche wird immer direkt zum Sender zurückgeschickt.

Die These von Le Galls Team ist nicht völlig gewagt, denn runde Kiesel konnten auf der Oberfläche direkt beobachtet werden. Als die europäische Landesonde Huygens am 15. Januar 2005 im Grenzbereich zwischen den Regionen Adiri und Shangri-la niederging, fand sie sich zwischen zwei bis 20 Zentimeter großen Kieseln wieder, die gut gerundet erschienen. Die Rinnen von Xanadu sind auf Cassinis Radaraufnahmen deutlich heller als Huygens’ Landegebiet, müssen hier also viel dichter gelagert sein.

Lässt sich die Interpretation der Radardaten bestätigen, wäre ein weiterer Baustein in der Hydrosphäre des Titan geschlossen.

Dies ist ein Crosspost von Raumfahrer.net.

Eruptionswolke am 17. April 2010 (NASA)

Der Eyjafjallajökull (zu deutsch etwa: Inselberggletscher) – mittlerweile können den Namen die meisten ModeratorInnen aussprechen – ist ein Glücksfall für die Isländer. Gewiss, unter dem Eispanzer schlummert ein Vulkan, was eine gefährliche Mischung aus Feuer und Eis mit sich bringt. Reagiert vulkanische Lava mit Wasser, sind Eruptionen umso explosiver. Nein: Eyjafjallajökull gehört zu den kleineren Gletschern Island. An seinen Flanken liegen nur wenige Höfe.

Explodieren subglaziale Vulkane, kommt es zu einem Jökulhlaup (wörtlich: Gletscherlauf) und Schmelzwasser dringt unter dem Gletscher hervor. Nicht Asche oder Lava stellen die unmittelbarste Gefahr der isländischen Kettenraucher Vulkane dar, sondern Jökulhlaups. Auch hier können die Isländer froh sein: Eyjafjallajökull entwässerte die geschmolzenen Massen über eine vergleichsweise schmale Sandur-Fläche, das Markafljótsaurar. Ein Sandur, oder Sander, ist eine Jökulhlaup-Auswaschebene aus grobem Gesteinsschutt und etlichen größeren Findlingen.

Warum hatten die Isländer Glück? Die letzte große Jökulhlaup ereignete sich im Herbst 1996. Der Vulkan Gjálp unter der größten Eiskappe Europas, dem Vatnajökull, brach damals aus. Die wenige Wochen andauernde Eruption führte übrigens genauso zu Einschränkungen im Flugverkehr, jedoch nur im Nordatlantikraum aufgrund für Mitteleuropa günstigerer Windbedingungen.

Die Eruption füllte den subglazialen See Grímsvötn mit Schmelzwasser, der ab einer kritischen Füllung überlief und dann binnen eines Tages zum zweitgrößten Strom der Welt anwuchs: Bis zu 45.000 m³/s Schmelzwasser ergossen sich ins Meer, an Wassermasse nur übertroffen durch den Amazonas. Die Ringstraße, Islands Hauptverkehrsstraße, wurde schwer beschädigt, zwei Flüsse verlagerten willkürlich ihre Flussbetten und das angespülte Sedimentmaterial verschob die Küstenlinie um 800 Meter ins Meer hinaus. Rund 750 km² neues Land entstanden. Bei der Besichtigung der Schäden sagte der damalige Ministerpräsident Davíd Oddson*, in wenigen Stunden sei Island im Straßenbau um 20 bis 30 Jahre zurückgeworfen worden.

Die Jökulhlaup von 2010 ist bei weitem nicht so schlimm [Nachtrag: selbst die Ringstraße wurde aktuell nur leicht beschädigt und ist bereits wieder repariert]. Als ich im März 2008 einen Ausflug in die Gegend machte, war es noch friedlich. Durch das Markafljótsaurar zogen ein paar Rinnsale, durch die wir mit unserem Leihwagen leicht furten konnten. Die Sanderebene ist erstaunlich weit und karg – so als warte die Natur schon auf den nächsten Ausbruch mit der damit verbundenen Flutwelle. Mancherorts liegen erstaunlich große Findlinge herum.

(Karl Urban, CC-BY-SA)

Markafljótsaurar (Karl Urban, CC-BY-SA)

Markafljótsaurar (Karl Urban, CC-BY-SA)

Markafljótsaurar (Karl Urban, CC-BY-SA)

Dreht man sich an dieser Stelle um, steht man vor Gígjökull, einer Gletscherzunge des Eyjafjallajökull. Die Gletscherlagune Lónið ist hier noch gefroren, im Sommer driften Eisberge darüber.

Gígjökull (Karl Urban, CC-BY-SA)

Gígjökull (Karl Urban, CC-BY-SA)

Gígjökull (Karl Urban, CC-BY-SA)

Gígjökull (Karl Urban, CC-BY-SA)

Gígjökull (Karl Urban, CC-BY-SA)

Gígjökull (Karl Urban, CC-BY-SA)

Beim Ausbruch des Eyjafjallajökull kam es wie 1996 zu einer Gletscherflut, die aber weitaus kleiner ausfiel. Ein Großteil der Wassermassen trat aus dem Gígjökull aus und ergoss sich über das Markafljótsaurar in Richtung Meer. Es wird gemunkelt, die ausfließende Lava hätte die Lagune Lónið komplett ausgegossen. Die so malerische Landschaft existiert in dieser Form wohl gar nicht mehr. Auf einer aktuellen Aufnahme des deutschen Satelliten TerraSAR-X erkennt man gut, wie sich das Schmelzwasser seinen Weg gen Norden sucht, in Richtung Gígjökull. Gut erkennbar sind auch die drei Schlote direkt unter dem Gletscher.

TerraSAR-X: Eyjafjallajökull (DLR)

*Der gleiche Davíd Oddson wurde später übrigens Zentralbankchef, gilt als Hauptverantwortlicher für den Crash des isländischen Bankensektors 2008 und schaffte es 2009 dennoch, Chefredakteur der größten Tageszeitung Morgunblaðið zu werden.

E.T.: Nach Hause telefonieren (Mykl Roventine / Flickr, CC-BY)

Die Suche nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zieht. Das Thema ist selbst für Menschen von der Straße spannend, weil sofort jeder E.T. vor Augen hat, der den Leuchtfinger gen Himmel streckt, weil der nach Hause telefonieren möchte. Selbst der Passant von der Straße würde gern mal nach E.T.s zu Hause telefonieren.

Die Suche nach eben solchen Welten, den Exoplaneten, ist bis heute aber ziemlich schwierig. Sie ist so schwierig, dass bisher nur besonders schwere Planeten entdeckt wurden, die ihren Mutterstern besonders dicht umkreisen. Eigentlich alle bisher entdeckten Welten sind so extrem. Der Fischblog bezeichnet sie als Freaks.

Ein Artikel im heute erschienenden Magazin Nature ist deshalb so interessant, weil er über den Fund des vielleicht unfreakigsten aller bisher entdeckten Exoplaneten berichtet. Er umkreist seinen Stern in einem Abstand ähnlich des Merkurorbits, hat eine moderate Bahnexzentrizität und bewegt sich dadurch in einem Temperaturenbereich, der sogar flüssiges Wasser möglich machen könnte. Sicher kann man sich noch unfreakigere Planeten vorstellen, zumal es sich um einen Gasriesen mit 80% der Jupitermasse handelt. Aber immerhin.

Halten wir also fest: Spannend am Planeten ist, dass er verglichen mit bisher entdeckten Exoplaneten sehr gemäßigt ist. Zusätzlich könnte es sogar flüssiges Wasser im Bereich dieses Planeten (z.B. auf einem seiner hypothetischen Monde) geben (auch wenn daran anderswo gezweifelt wird). Mit anderen Worten, er ist ein neuer (DLR), gemäßigter (ESO) und relativ normaler (Astronews) Durchschnittsplanet (Handelsblatt).

Eben diesen durchschnittlichen Planeten von der Straße wird man sich in Zukunft sehr genau anschauen, denn seine regelmäßigen Transits eignen sich trotz der großen Entfernung von 1.500 Lichtjahren für eine Untersuchung seiner Atmosphärenchemie.

Cearadactylus: Ein Gruß aus der Kreidezeit! (Smokeybjb, CC-BY-SA)

Kontroverse wissenschaftliche Fragestellungen können durchaus unterhaltsamen Charakter entwickeln. Man kann sich auf die Zuschauertribüne setzen und mitfiebern. Der Ball wandert mal ins eine, mal ins andere Feld. Ab und an fällt ein Tor, doch das Spiel bleibt bis zum Ende spannend. Womöglich kommt es sogar zum Elfmeterschießen.

Im Wettstreit um eine der kontroversesten Debatten in den Geowissenschaften fiel vergangene Wochen mal wieder ein Tor (ich schrieb darüber für Raumfahrer.net).

Was hat das drittgrößte Massensterben der letzten 500 Millionen Jahre ausgelöst? Auf der einen Seite stehen die Befürworter der Impakthypothese: Vor 65,5 Millionen Jahren stürzte ein 10 Kilometer großer Meteorit vor der heutigen Halbinsel Yucatán ab. Er hinterließ einen 200 Kilometer durchmessenden Krater und eine Menge tote Tiere. Seit 30 Jahren steht die Impakthypothese im Raum und es gibt Anzeichen dafür, dass sie stimmt.

Doch die gegnerische Mannschaft formierte sich schnell und ihr gelang 2003 der Ausgleichstreffer. Die größte vulkanische Provinz der Welt, der Dekkan-Trapp in Indien, entstand zur gleichen Zeit wie der Einschlag in Mexiko. Zwei potentielle Auslöser, ein Massensterben. Welches Team kann das Spiel gewinnen?

Wie kam es zum jüngsten Tor der Impaktbefürworter? Letzte Woche erschien deren Veröffentlichung in der Zeitschrift Science. 40 Forscher sind daran beteiligt. Darin heißt es:

Wir tragen hier global gesammelte Erkenntnisse entlang der Schichtgrenze zusammen, um zwischen den verschiedenen diskutierten Ursachen des Massensterbens zu entscheiden. Offensichtlich tritt eine einzelne Schicht an der Kreide-Paläogen-Grenze weltweit auf, die direkt mit dem Chicxulub-Impakt zusammenhängt. Die zeitliche Abfolge der Auswurfschichten und des Aussterbeereignisses kombiniert mit Veränderungen im Ökosystem im Fossilbericht und Modellen zu den Auswirkungen des Einschlags (wie Dunkelheit und Abkühlung) lassen uns schließen, dass der Chicxulub-Einschlag das Massensterben auslöste.

Zusammenfassend: Die Forscher stellen fest, dass zwei verschiedene Ursachen für das große Sterben in Betracht kommen. Und aus den von uns zusammengetragenen Argumenten schließen wir, dass der Impakt schuld war.

Das war ein sicheres Passspiel, gut angetäuscht, sauberer Schuss. Der Torwart hatte keine Möglichkeit, noch ranzukommen. Aber das Spiel ist noch nicht aus. Die Gegenseite wird sich neu formieren, die eigenen (vielleicht nur scheinbar widerlegten) Argumente neu untermauern und einen Gegenangriff starten. Immerhin bewegen wir uns in einem wissenschaftlichen Wettkampf. Und gerade in den Geowissenschaften ist das mit den Beweisen nicht so einfach.

Der Jubel in der eigenen Fankurve ist natürlich groß. “Der Tod kam aus dem All” titelt die Presseabteilung der Uni Nürnberg-Erlangen. Und irgendwie klingt das ja auch gut, denken sich da die Wissenschaftsjournalisten und Scieneblogger. Ein reißerisches Thema, gut zu illustrieren mit dramatischen Einschlagsbildern. Völlig einig sei sich die Forschergemeinde nun:

Internationale Studie bestätigt: Meteoriteneinschlag löste das Dinosauriersterben aus.

Beweis. So ist es. Nicht anders. Laut dröhnt die Pfeife des Schiedsrichters. Noch nicht der Abpfiff: es gibt Nachspielzeit. Der Fischblog macht Hoffnung, dass vielleicht doch noch ein Tor fallen könnte.

Was aber hat dann die Dinosaurier ausgerottet? Man weiß es nicht. Viele Paläontologen tippen – der Einfachheit halber – nach wie vor auf den Chicxulub-Einschlag, entweder allein oder im Zusammenhang mit der Bildung der Deccan-Traps, einer gewaltigen vulkanischen Struktur in Indien. Bisher unveröffentlichte Ergebnisse deuten allerdings möglicherweise darauf hin, dass etwa parallel zum Absinken des Meeresspiegels die Kontinente von einer bislang unbekannten Katastrophe heimgesucht wurden, die das Leben im Meer nur gering betraf. Das Massensterben am Ende der Oberkreide gibt mit jeder neuen Entdeckung mehr Rätsel auf.

Das stimmt wohl auch so, denke ich. Nur ist das ein deutlich grundlegenderes Prinzip der Koalition, als ich gedacht hatte. Es zieht sich durch alle Politikbereiche. Das zumindest macht die ZDF-Politiksatire von Werner Doyé und Andreas Wiemers ganz gut deutlich:

Danke, @piratsango.

Vorsicht Atommüll (freeflo, CC-BY-SA)

Weltweit werden drei Wirtsgesteine für die atomare Endlagerung diskutiert. Neben dem kristallinen Granit und Salzgestein gehören mächtige Tonsteinschichten zu den Favoriten für die sichere Verwahrung über zehntausende Jahre. Tonsteine sind komplexe Mineralgemische. Die bisherige Forschung konzentrierte sich auf ihren Hauptbestandteil, das Modellmineral Kaolinit. Nun soll von Chemikern das Verhalten von natürlichem Tonstein untersucht werden, in dem neben Kaolinit, Quarz und Kalzit auch organische Rückstände vorhanden sind.

Sollte den Atommüllbehältern radioaktiv belastetes Wasser entweichen, muss der Tonstein mit seinem Mineralgemisch eine effiziente Barriere darstellen. Es ist jedoch völlig unklar, wie sich die radioaktiven Elemente Uran, Plutonium, Neptunium und deren Zerfallsprodukte verhalten, wenn sie in Kontakt mit den organischen Bestandteilen des Tonsteins kommen. Im schlimmsten Fall könnten sie die Verbreitung der Elemente sogar beschleunigen.

Für die Endlagerung von Atommüll konzentrierte sich die deutsche Regierung bisher auf Salzstöcke. Unkontrolliert austretende Grubenwässer können hier zu nicht beherrschbaren Situationen führen. Aus dem Schacht Asse in Niedersachsen müssen mehr als 100.000 Fässer schwach- bis mittelradioaktiver Fässer kostspielig zurückgeholt werden. Ein sicheres Endlager in Salzstöcken ist seither heftig umstritten. Alternativ gelten mächtige Tonsteinschichten als interessant, wie dem im schwäbischen Untergrund verbreiteten Opalinuston. Ein 60 Kilometer breiter Streifen zwischen Ulm und Riedlingen wäre geeignet. Ein zweiter Standort im Kreis Konstanz zwischen Engen und Gottmadingen käme in Frage. Auch die Schweiz denkt über ein eigenes Endlager im Opalinuston in Benken am Rheinfall nach.

Der deutsche Forschungsverbund wurde seit 2006 mit mehr als fünf Millionen Euro gefördert. Die Verlängerung durch Wirtschaftsminister Rainer Brüderle (FDP) ermöglicht die Fortführung bis 2011 und stellt dafür 695.000 Euro zur Verfügung. Dann wird eine Debatte über ein schwäbisches Endlager erneut geführt werden müssen.

MRO: Dünenbewegungen zwischen 2007 und 2009 (NASA)

Was beim Kauf eines Gebrauchtwagens gilt, stimmt in der extraplanetarischen Forschung schon lange. Man weiß bereits, dass auf dem Mars Dünenfelder existieren. Nun konnten hochgenaue Bilder der NASA-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter zeigen, dass sie sich auch bewegen. Zwischen 2007 und 2009 um rund 20 Meter. Phil Plait vom Blog Bad Astronomy fasst das so zusammen:

Als ich ein Kind war, galt Mars als toter Planet. Ausgetrocknet, tiefgefroren, kaum Atmosphäre. Ich hielt ihn deswegen für nicht sonderlich interessant.

So ändern sich die Zeiten.

Apropos genau hinschauen: Morgen (Sonntag) fliegt die ESA-Sonde Mars Express in einem Abstand von nur rund 100 Kilometern am größeren Marsmond Phobos vorbei. Erste Bilder davon sind für Mittwoch zu erwarten. Eigentlich will die ESA aber mit ihrem Radio Science-Experiment den inneren Aufbau von Phobos untersuchen. Über Genaueres berichtet Axel Orth.

Unterirdisches Eis auf dem Mars (NASA)

Die Interpretation der NASA: Hierbei dürfte es sich um die Überreste eines großen Eisschildes handeln, der vor langer Zeit verschwand. Große Wassermengen mussten abgeführt werden und sind durch diese von Bergrücken umgebene Region geflossen – und erstarrten schließlich. Sie trocknete wie die meisten anderen Gegenden des Mars nicht aus, weil die Gletschermassen mit Geröll bedeckt waren. So sedimentierten sie völlig zu und lagern bis heute im Untergrund.

Anders als die Kollegen Astronomen glaube ich nicht, dass das Geröll später auf die Gletschermassen stürzte. Denn gerade in tief eingeschnittenen Tälern rutscht ständig Geröll auf bestehende Gletscher. Wenn diese abtauen (oder das Eis sublimiert), steigt die Gerölldichte an der Oberfläche sogar noch, weil tiefer im Eis liegendes Geröll freigelegt wird.

In der Bildhälfte unten links sind mehrere Mäanderschlingen und sogar Altarme zu erkennen, schon fast ein Lehrbuchbeispiel. Gletscherzungen können nicht mäandrieren. Die Täler müssen also zuerst durch fließendes Wasser eingetieft worden sein.

Die gelben Linie markieren die einzelnen Überflüge des Orbiters.

Ein Dämon aus der Tiefe (gemeinfrei)

Wem lief dabei kein kalter Schauder über den Rücken: Die Gefährten begeben sich in die Hallen der alten Zwergenstadt Moria. Überall lauern unsichtbare Schatten und es flüstern lange gefallene Krieger. Die Unachtsamkeit von Merry und Pippin weckt den in unbeschreiblicher Tiefe ruhenden Balrog, einen Dämon aus alter Zeit.

Das erste, was man von ihm wahrnimmt, ist das Donnern seiner Schritte, dem einer gigantischen Pauke nicht unähnlich. Die Erde erzittert unter dem Dröhnen. Das Ungetüm zeigt sich schließlich, schwarz und doch feuerüberströmt. Die seismischen Vorboten seiner Schritte bereiten auf das kommende Unheil vor: Die Vibration bringt sogar die Brücke von Khazad-dûm zum Einsturz.

Dämonen schlafen in der Erde, wer sie erzürnt, muss einen Preis zahlen. Vulkanausbrüche und Erdbeben sind die Waffen der Erdengeister. Tatsächlich gehören Erdbeben zu den Naturkatastrophen, die wir erst erschreckend kurz verstehen. Alfreds Wegeners Deutung der Plattentektonik konnte glaubhaft erklären, warum sich Epizentren großer Beben auf dem Globus aneinanderreihen wie Perlen an einer Kette. Platten werden übereinander geschoben, prallen frontal aufeinander oder gleiten aneinander vorbei. All diesen Szenarien für die Entstehung starker Erdbeben ist gemein: Keine Dämonen sind hier am Werk, sondern die Kräfte der Physik. Dichteunterschiede zwischen kontinentalen und ozeanischen Platten und ein kontinuierlicher Wärmestrom hält den tektonischen Kreislauf am Leben.

Menschgemachte Beben

Bebenkarte weltweit: Die Epizentren markieren die Grenzen tektonischer Platten (NASA/gemeinfrei)

In vorindustrieller Zeit konnten allen Beben natürlichen Ursachen zugeschrieben werden. Heute ist der Fall komplizierter gelagert. Der Mensch selbst hat angefangen, Beben zu verursachen. Lokale anthropogene Erschütterungen werden durch alte Bergbaustollen, Staudämme oder den Tunnelbau, aber auch durch vorbeifahrende Lastwagen und Busse verursacht. In Tschechien und Polen gibt es heute mehr Erschütterungen durch alte Minen als durch natürliche Ursachen.

Die Dämonen werden nicht nur unabsichtlich gerufen – man spannt sie zunehmend sogar zu eigenen Zwecken ein. Eine Veröffentlichung des US-Geologen Jean Elkhoury zu Folge, könnten schwache Beben die Förderleistung von Erdöl und Gas verbessern.

Im schweizerischen Basel bebte im Dezember 2006 die Erde. Im Stadtzentrum hatte die Geopower AG eine 5.000 Meter tiefe Geothermiebohrung abgeteuft, um hier ökologisch und klimafreundlich Strom und Wärme für die Stadt zu gewinnen. Dazu muss Wasser durch den Untergrund zirkuliert werden, der hier eigentlich nicht genügend Wasser durchlässt. Daher schaffte man künstlich ein Kluftsystem: Wasser wurde mit Drücken bis zu 300 bar eingepresst, im kristalline Gestein entstanden tausende schmale Klüfte. Der gewollte Nebeneffekt der Schockbehandlung: Erdbeben. Die Mikrobeben sollten einen kleinen Versatz der Risse verursachen und so verhindern, dass sie sich gleich wieder schlössen.

In Basel ging aber etwas schief: Mit Magnitude 3,4 waren die Beben nicht wie geplant unterhalb der Wahrnehmungsschwelle von Menschen. In vielen Gebäuden entstanden Risse. Der öffentliche Aufschrei war groß – das Misstrauen gegenüber der Geothermie erreichte weltweit einen Tiefpunkt. Offensichtlich war das Risiko für ein solches Ereignis nicht ausreichend an Politik und Bevölkerung kommuniziert worden. Den Dämon wollte plötzlich niemand mehr eingeladen haben (zu geothermischen Beben gibt es aktuell einen Artikel von mir auf Telepolis).

Das Beben von Basel hatte die alten Ängste der Menschen vor den Dämonen der Tiefe geweckt. Dabei ist die Aufregung über das ausgelöste Beben ein Sturm im Wasserglas. Weltweit gibt es jährlich 50.000 Beben zwischen den Magnituden drei und vier. Gebäude nehmen bei diesen Erschütterungen zwar leichten Schaden, etwa können Risse entstehen. Keine Versicherung zahlt aber für Erdbebenschäden, die unterhalb von 10 Prozent des Gebäudewerts liegen. Wenn das Erdbeben natürliche Ursachen hatte. In Basel berufen sich die Geschädigten darauf, dass der Dämon vom Menschen gerufen wurde. Die Versicherung musste auch zahlen – obwohl in keinem Fall schwere Schäden entstanden waren.

Es brauchte einen der mächtigsten Zauberer der Zeit, Gandalf den Grauen, um den Balrog aufzuhalten. Der nahm nicht nur die Brücke von Khazad-dûm mit in den Abgrund sondern auch den Magier selbst. Das Unheil kehrte in den Berg zurück, aus dem es gekommen war – für dieses Mal.

Norbert Röttgen (Tohma, CC-BY-SA)

Norbert Röttgen ist ja ein sympathischer Kerl. Mit 44 Jahren könnte er fast noch der Jungen Union zugerechnet werden. Aber der Mann wollte früh hoch hinaus: bis 2009 war er Parlamentarischer Geschäftsführer der Fraktion. Zwischenzeitlich als Geschäftsführer beim BDI im Gespräch beerbte er 2009 Sigmar Gabriel im Amt des Bundesumweltministers.

Was macht ihn bei diesem Lebenslauf so sympathisch, wenn man nicht gerade charismatische, zur Macht strebende Politiker per se interessant findet? Ganz einfach: Norbert Röttgen ist ein entschlossener Kämpfer für Erneuerbare Energien (EE) und will nur an der Atomkraft festhalten, wenn es unbedingt nötig ist. Denn eigentlich wolle kaum jemand, dass die Meiler weiterlaufen. Und wenn wir bis 2020 einen EE-Anteil von 40 Prozent am Strommix erreicht hätten, könnten wir uns sogar den Ausstieg aus dem Ausstieg sparen. Denn dann braucht niemand mehr die Atomkraft.

Dass fast alle Prognosen über die zukünftige Rolle der Erneuerbaren bisher völlig unterhalb den realen Entwicklungen lagen, habe ich ja kürzlich dargelegt. Tatsächlich wachsen Wind, Bioenergie und Solar nämlich schneller, als fast alle Akteure in der Vergangenheit glaubten. Für das Jahr 2020 gibt der naturgemäß positive Bundesverband für Erneuerbare Energien einen Wert von 47 Prozent vor.

Diese Prognose dürfte Norbert Röttgen freuen. Entsprechend wolle er sich auch im Herbst darlegen, wie die Kernreaktoren schrittweise durch Erneuerbare Technologien abgelöst werden. Denn im Herbst plant die Regierung, ihr neues Energiekonzept vorzustellen. Und dann – so die versteckte Hoffnung der Bevölkerung – wird der ausgesprochen sympathische Norbert Röttgen die Notbremse ziehen, die ewiggestrigen Atomlobbyisten der FDP aufs Abstellgleis schicken und Wind und Sonne Vorfahrt einräumen.

Doch eine Sache macht stutzig. Am 9. Mai 2010 wird in NRW gewählt. Und wie überall im Lande sind auch hier die Menschen mehrheitlich gegen die Atomkraft. Warum sollten sie eine Partei wählen, die dann Monate später die Atomkraft wiederaufleben lässt? So eine Landtagswahl wäre doch die ideale Möglichkeit, ordentlich Denkzettel zu verteilen!

Deswegen hat die CDU einen so sympathischen Politiker wie Norbert Röttgen zum Umweltminister gemacht. Der Mann hat die Lizenz zum gegenfeuern. Ganz unverbindlich: Im Herbst wird er natürlich nicht gegen die Atomlobby ankommen. Aber er hat dann alles versucht. Und überhaupt: Die Wachstumsprognosen für die Erneuerbaren waren schon sehr geschönt. Wenn man den Rotstift von der Solarförderung versehentlich noch in die Vergütungssätze von Wind und Bioenergie abrutschen lässt, führt an der Atomkraft wirklich kein mehr Weg vorbei.

Hier ist die Welt noch in Ordnung: Island (selbstgeschossen, CC-BY-SA)

Ökologische Standards international umzusetzen ist schwierig, wie etwa die Klimaverhandlungen in Kopenhagen gezeigt haben. Gerne wird dabei übersehen, dass Klimagase nur einen kleinen Teil aller Umwelteingriffe darstellen. Hinzu kommen Wasserqualität, Umweltgifte, der Zustand von Wäldern, Fischbeständen und die Biodiversität. Alle Faktoren wirken sich auf die Lebensqualität der Menschen aus. Sind Wälder gerodet oder durch Schwefelemission stark geschädigt, Seen und Meere leergefischt und die natürlichen Kreisläufe der Nahrungskette gestört, beeinträchtigt das auch die  Entwicklungsmöglichkeiten eines Staates.

Die genannten Ressourcen werden vom Menschen überall beansprucht – je nach Land mehr oder weniger nachhaltig. Die US-Eliteuniversität Yale gibt alljährlich einen Environmental Performance Index (EPI) heraus. Jedes Land kann in den genannten Kategorien Punkte zwischen null und hundert  erhalten. Am Ende der diesjährigen Liste fällt ein internationaler Index heraus, der sich sehr interessant liest:

• Island und die Schweiz führen die Spitze an, zwei Länder, die weltweit auch den höchsten Lebensstandard haben.
• Auf Platz drei folgt Costa Rica, das relativ schwach industrialisiert ist und das daher saubere Quellen und eine moderate Luftverschmutzung aufweist. Das Ökosystem ist hier noch intakt, was die Lebensqualität erhöht.
• Deutschland steht abgeschlagen auf Platz 17, u.a. wegen hohen CO2-Emissionen, Luftverschmutzung und völlig überstrapazierten Fischbeständen.
• Die USA stehen auf Platz 61 mit gleicher EPI-Punktzahl wie Paraguay.
• China und Indien stehen wegen dem massiven Raubbau in ihren industriellen Zentren auf den Plätzen 121 und 123. Daran tragen auch wir eine Mitschuld, denn hier werden unsere Rechner und Pullover gefertig.
• Das Schlusslicht bilden zwei der ärmsten Länder: Sierra Leone und die zentralafrikanische Republik.

Wie bei vielen internationalen Vergleichslisten scheinen Industriestaaten zu führen – aber es mogeln sich Entwicklungsländer ebenso in die ersten Reihen wie Industriestaaten auf den hinteren Rängen landen.

China: Industrieanlage am Jangtse (CC-BY-SA)

Der Deutschlandfunk hat eine gute Zusammenfassung zum sogenannten Kopenhagen Accord. Accord bedeutet so viel wie Absprache oder Abmachung und wird als Abkommen und Durchbruch gehandelt. Tatsächlich haben die Industriestaaten das Ding völlig ohne die Entwicklungsländer ausgehandelt und ihnen noch nicht mal erzählt, dass sie die Konferenz jetzt einfach ohne sie zu einem Resultat führen.

Der Deutschlandfunk und die meisten Medien stellen gegen diese Farce dann gerne das doch so erfolgreiche Kioto-Protokoll.  Damals hatte man eine Reduktion zum Referenzjahr 1990 vereinbart. Die meisten Staaten haben das Protokoll unterzeichnet und viele auch ratifiziert.

Letztlich war auch Kioto eine ähnliche Farce. Das Jahr 1990 bedeutete einen enormen politischen und wirtschaftlichen Umbruch in den Ostblockländern und in Ostdeutschland. Die industrielle Produktion brach so stark ein, dass Deutschland, aber auch EU-Länder wie Polen, die Kioto-Kriterien schnell erfüllt hatten.  Polen setzt fast ausschließlich auf Kohlekraftwerke, der pro-Kopf-Ausstoß ist dennoch einer der höchsten in der EU. Doch auch in Westeuropa und den USA markierte 1990 den beginnenden industriellen Umbruch. Der Aufstieg von China als Industriestaat und die Verlagerung der Mehrheit der Konsumgüterproduktion ins Reich der Mitte war natürlich verbunden mit dem Rückgang der heimischen Emissionen.

Nun wird China als Klimagipfeltroll hingestellt. Der Westen spricht aber mit gespaltener Zunge, denn der hiesige Konsum erfordert ja erst den Großteil der industriellen Produktion Chinas – und damit der Emissionen.

Nachtrag

Weil es so gut passt: Einem aktuellen Nature-Artikel zufolge verschieben sich die Klimazonen durchschnittlich 420 Meter im Jahr zu den Polen.

Das Vortragsprogramm ist eng gepackt – meist laufen drei Veranstaltungen parallel (Fahrplan). Selbst für Astronauten und solche die es werden wollen (sagen wir: Naturwissenschaftler aller Couleur), ist etwas dabei:

• Präsentation des deutschen Beitrags Open Moon zum GoogleLunarXPrize
• Vom Kreationismus zum Kollektivismus: Fehlende Einsicht in die Leistung komplexer Systeme
• The Lost Cosmonauts – Critical Thinking:  Hier gehts weniger um Kosmonauten als viel mehr die Rolle der Nachrichten und was die Leute davon kritiklos glauben. Klingt nach Unterhaltung.
• I, Internet – We are more Borg than we thought: Im Zeitalter von iPhones, Freisprechanlagen und omnipräsentem Googeln kam mir dieser Gedanke auch schon
• Hacking the universe
  

Eine etwas andere Form der Genügsamkeit fordert eine vorweihnachtliche Veröffentlichung von amerikanischen und britischen Astrophysikern. Sie machen sich Sorgen, weil ein im ausgehenden Jahr gestartetes Observatorium die theoretische Forschung behindern könnte. Die ESA-Sonde Planck ist in der Lage, mit einer aufwendigen Kühltechnik die kosmische Hintergrundstrahlung hochgenau zu vermessen. Planck wird soweit ins frühe Universum blicken, wie kein Teleskopenauge vor ihm. Und der technische Spielraum, in Zukunft noch weiter hinauszublicken ist begrenzt. Planck kratzt am Rand des sichtbaren Universums.

Der kosmische Mikrowellenhintergrund, aufgenommen von der Mission WMAP (NASA)

Bisher fand zuerst eine Mission eine Anomalie im kosmischen Hintergrundleuchten (erstmals tat das die Mission COBE in den frühen 1990ern). Daraufhin entwickelten Kosmologen ein Modell, das die Asymmetrie erklären konnte. Später verwendete man verbesserte Daten der Folgemissionen MAP und WMAP, um diese Modelle zu bestätigen – oder zu widerlegen.

Wenn der Messpedant Planck nun neue Anomalien findet, gibt es ein Problem. Zwar können die Himmelsdenker wieder neue Modelle zur Erklärung bauen. Sie lassen sich dann nur kaum noch verifizieren. Eine um Größenordnungen bessere Nachfolgemission wird es nicht geben.

Die Lösung dieses Dilemmas? Enthaltsamkeit! Plancks Daten sollten in Häppchen veröffentlicht werden. So können immer und immer wieder Modelle aufgestellt werden, die dann mit neuen freigelassenen Daten verifiziert oder widerlegt werden können.

In diesem Sinne: frohe Weihnachten!

Jede neue Technologie erfordert es, Chancen und Risiken fair gegeneinander abzuwägen. Keine Technik ist ohne Risiken, das ist auch bei erneuerbaren Energien nicht anders. Die Geothermie ist nach den Basler Beben und dem Bröckeln der Staufener Altstadt heftigen Angriffen ausgesetzt. Ein solches Kraftwerk wie in Basel will man nicht in seinem Hinterhof haben. Schon werden Projekte wie das in Landau in Frage gestellt, weil auch hier die Erde schwach bebte.

In Deutschland wird der größte Teil der Primärenergie zum Heizen verwendet. Wir brauchen die Geothermie, gerade in Ballungsräumen. Die tiefe Erdwärmenutzung wie in Basel benötigt günstige geothermische Bedingungen, die im dicht besiedelten Rheingraben vorliegen. Wenn man neben marginaler Stromerzeugung auch noch ein Fernwärmenetz speisen will, sucht man bewusst die Nähe zu urbanen Räumen.

Doch was sind die Alternativen zur Geothermie? Bioenergie wird diese Last regenerativer Heizungen nicht alleine schultern können, wenn man nicht Monokulturen und die Abholzung des Regenwalds für Palmölplantagen in Kauf nehmen will. Fossile Energieträger sind sowieso in Verruf. Man hat sie zwei Jahrhunderte lang genutzt, obwohl auch diese Technik viele negative Folgeerscheinungen hatte. Luftverschmutzung, Ölpest, Klimawandel: Was ist dagegen ein schwaches Erdbeben?

Nachtrag

Dieser Beitrag ging auch als Leserbrief an die TAZ – und in der Tat, am Dienstag wurde er gedruckt.

Bisher bibberten die Investoren vor allem um ihre im Untegrund verbuddelten Milliönchen. Denn keiner kann genau vorhersagen, ob in der anvisierten Tiefe wirklich eine Temperatur angetroffen wird, die dann einen wirtschaftlichen Kraftwerksbetrieb ermöglicht. An manchen Standorten bleibt man so ungünstig stecken, dass das ganze Projekt aufgegeben werden muss, wie in Bad Urach auf der schwäbischen Alb passiert.

Anwohner können sich mit der Geothermie vertragen: Forschungskraftwerk Soultz-sous-forêt

Doch der Wind hat sich gedreht. Heute bibbern sie in eine ganz andere Richtung. Die Bevölkerung erzeugt den Gegenwind. Am 8. Dezember 2006 bebte im schweizerischen Basel die Erde mit einer Magnitude von 3,5. Das ist nicht viel. Unterhalb von Magnitude 3 ist gar nichts spürbar. Ein draußen vorbeifahrender Bus erzeugt mehr Vibration.  Doch in Basel gingen zu viele Gläser zu Bruch. Widerstand gegen die Geothermie machte sich breit. Die Regierung versprach eine umfassende Untersuchung. Die ist nun abgeschlossen: Das Riskiko für den Betrieb eines tiefen geothermischen Kraftwerks in Basel ist zu groß. Pro Betriebsjahr könne man mit bis zu 6 Millionen Euro Franken an Schäden rechnen, bescheinigen die Gutachter. Das wird auch der Betreiberfirma  Geothermal Explorers Ltd. zu heiß, die ihren Rückzug aus Basel ankündigte. Deren Geschäftsführer steht sogar vor Gericht, wegen der Verursachung von Erdbeben und den damit verbundenen Sachschäden.

In Basel sind mehrere entscheidende Fehler gemacht worden: Man hat die Bevölkerung nicht in den Bauprozess eingebunden und ihr nicht erklärt, warum Stimulationen des Untergrunds notwendig sind und dass sie Beben verursachen können. Daneben wurde nicht ausreichend sichergestellt, stärkere Beben zu verhindern. Das wäre mit geringeren Pumpraten möglich gewesen.

Nun aber hat die tiefe Geothermie ein Problem: Sie ist in weiten Teilen der Bevölkerung in Verruf geraten. Niemand wird sie so schnell in seinem Hinterhof haben wollen. Ihre große Stärke ist eine günstige und CO2-freie Nahwärmeversorgung. Die gemeinsame Förderung von Strom und Wärme macht die Kraftkwerke erst rentabel. Deswegen hat man in Basel mitten in der Stadt gebohrt und deshalb wird man auch in Zukunft nicht umhin kommen, in urbanen Zentren zu bohren.

Ganz anders lief das übrigens in Soultz-sous-forêt, dem europäischen Vorzeigekraftwerk.  Hier hat man die lokale Bevölkerung direkt in den Planungsprozess einbezogen. Man hat erklärt, warum Stimulationen des heißen Gesteins für den Betrieb unerlässlich sind. Und dass keine gefährlichen Beben entstehen können. Das Kraftwerk steht allen zum Besuch offen. – Die Anwohner sind gut informiert und daher stolz auf das Pilotprojekt in ihrer Nachbarschaft und akzeptieren sogar gelegentliches Gläserklirren.

Giotto Briefmarke (Deutsche Bundespost / gemeinfrei)

Am 2. Juli 1985, knapp vor meinem ersten Geburtstag, startete Giotto, um dem Halleyschen Kometen einen Besuch abzustatten. Die Mission ging auch deshalb in die Geschichte ein, weil sie den Aufbruch der Europäer ins Sonnensystem markierte. Nie zuvor war eine ESA-Sonde ins Sonnensystem aufgebrochen. In meinem Interview mit Gerhard Schwehm zum Vorbeiflug der Kometensonde Rosetta am Asteroiden Šteins war auch von Giotto die Rede. Die Navigation sei damals noch nicht so hoch entwickelt, man habe einfach auf den Halleyschen Kometen gezielt, um möglichst dicht an ihm vorbeizufliegen. Hätte man das mit Rosetta und Šteins versucht, wäre eine Kollision nicht unwahrscheinlich gewesen. 

Rosetta macht im Übrigen etliche Dinge, die sich selbst die Amerikaner noch nicht getraut haben. Die Primärmission beginnt erst nach 10 Jahren Flugzeit, man versucht in den Orbit eines Kometen einzutreten, dessen Gravitation ziemlich gering ist und zu guter letzt nutzt man Solarzellen zur Energieversorgung jenseits der Marsbahn, wo die Gefahr einen Sonnenbrand zu bekommen nicht mehr sonderlich hoch ist.

Aber zurück zu Giotto: Ein Hobbyastronom namens Daniel Macháček hat sich die alten ESA-Aufnahmen nochmal vorgenommen und daraus ein Vorbeiflugvideo der Sonde am Halleyschen Kometen gebastelt. Leider ist auch das nur briefmarkengroß – aber durchaus rasant.

Giottos Vorbeiflug am Halleyschen Kometen (ESA / Giotto project, H. U. Keller / animation by Daniel Macháček / stabilized by Gordan Ugarkovic)

Erste Version des Panoramas (Axel Mellinger)

Mellingers Central Michigan University hat einen kurzen Werbefilm zu seiner Aufnahme gemacht. Die Redakteure vom (sicher studentischen) Filmteam haben jedoch wie ich einen entscheidenden Fehler begangen und Herrn Mellinger der astronomischen Fakultät zugeordnet. Er beschäftigt sich jedoch hauptberuflich mit Polymerphysik.

[youtube y3rHhp1lFhg]

Wie hoch die Güte der Daten ist, muss sich erst noch zeigen. Die NASA-Forscher feierten ihre Ergebnisse heute zumindest erst einmal ausgiebig. Genauere Angaben zu denneben Wasser und Hydroxyl “gefunden Substanzen” machte man vorerst noch nicht. Die Daten seien komplex, die Auswertung werde dauern.

Sicher, das Ergebnis spricht für einen Erfolg der Mission. Seit mehr als 15 Jahren gibt es Vermutungen über Wasser an den Mondpolen, die nun mit direkten Messdaten untermauert werden konnten. Jedoch scheint die Auswertung durchaus schwierig zu sein, was die NASA ja selbst zugibt. Zudem bricht die noch unvollständige Bekanntgabe von Ergebnissen nur drei Wochen nach dem Bericht der Augustine-Kommission ans Tageslicht. Diese hatte diskutiert, ob und wie die bemannte Mondexploration vonstatten gehen könnte. Dafür brauch die NASA mehr Geld. Politiker brauchen aber Argumente, warum ein so aufwändiges Unternehmen wie die Rückkehr zum Mond bezahlt werden muss. Da ist es gut, Ergebnisse bereitstellen zu können, wenn auch nur unvollständige.

Doch zurück in den leeren Flur: Ich wurde herein gebeten und setzte mich an einen Tisch zu den etwa 10 anderen Schülern. Die meisten von ihnen waren älter als ich, viele im Leistungskurs Physik und ich verstand kaum ein Wort der Themen, die da besprochen wurde. Es ging um Neutronensterne, Schwarze Löcher, exotische Materie und die Optik von Linsen- und Spiegelteleskopen. Mir waren als Science Fiction-Freund all diese Begriffe zwar geläufig, deren Bedeutung aber entzog sich mir völlig.

Das Jahr der Astronomie 2009 rückt die Disziplin in den Fokus der Gesellschaft. In den Schulen ist sie noch nicht angekommen.

Ich ließ mich nicht abschrecken und blieb in der Astro-AG. Dort wurden neben den fruchtbaren Diskussionen gemeinsame Vortragsbesuche in der Urania und in Sternwarten organisiert, es gab Astro-Fahrten und Beobachtungsabende mit dem Schulteleskop.

Der sehr engagierte Lehrer bot ein Jahr darauf Wahlpflichtunterricht in Astronomie an, an deren Ende eine umfangreiche Klausur stand. Wir sollten die verschiedenen Todesszenarien von Sternen diskutieren.  Die nachmittäglichen Sitzungen hatten gefruchtet und ich schrieb mir die Seele vom Leib vor lauter Begeisterung am Thema, das mich bis heute nicht mehr losgelassen hat. Mein unsäglicher Physiklehrer in der 8. Klasse war dagegen schnell vergessen. Später begann ich Geowissenschaften zu studieren.

Leider war die  Astronomie im Lehrplan Berliner Schulen nicht wirklich bedeutend und es hing vom Engagement einzelner Lehrer ab, dass das Fach angeboten werden konnte. Die Astronomie hat aber selbst in Bundesländern wie Thüringen, Sachsen-Anhalt, Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen, wo sie noch als Pflichtfach unterrichtet wird, einen zunehmend schlechten Stand. Dies bemängeln 275 Einzelpersonen und Organisationen in einem offenen Brief an Bund und Länder. Sie fordern: Astronomie muss festes Unterrichtsfach werden.

Astronomie ist keine sinnlose Disziplin, die zwar viel Geld verschlingt, uns aber auf der Erde keinen Nutzen bringt. Das Schicksal von Sternen, die Suche nach Exoplaneten oder die Natur der dunklen Materie interessieren jeden Menschen. Die hohen Verkaufszahlen populärwissenschaftlicher Bücher von Steven Hawking oder das große Interesse an Aufnahmen des Hubble-Teleskops zeugen davon.

In den Schulen kommt der Astronomie eine besondere Rolle zu: Sie bindet das Interesse junger Menschen an Naturwissenschaften. Sie weckt eine ungehemmte Neugier, die kanalisiert werden muss. Um aber wirklich zu verstehen, was da draußen vor sich geht, muss man sich mit Mechanik, Optik, Relativistik, Quantenmechanik, Chemie oder selbst Biologie auseinandersetzen, wenn es etwa um die Entstehung des Lebens geht. Es gibt keinen besseren Start für einen jungen Naturforscher, als sich über die Astronomie begeistern zu lassen. Die Astronomie ist ein Bücherregal, in der man isoliert gelerntes aus Physik, Chemie, Mathematik oder Biologie einsortieren kann. Alles gehört zusammen, die Natur lässt sich nicht in Schubladen einsortieren.

Um es mit Andreas Müller von Kosmologs zu sagen:

Die Astronomie vereint eine Vielzahl von Disziplinen auf eine einzigartige Weise. Aus diesem interdisziplinären, umfassenden Denkansatz entsteht etwas vollkommen Neues, das einen Mehrwert an Wissen darstellt. Dieses Wissen mündet mannigfach in praktische Anwendungen, die uns den Alltag erleichtern und der Gesellschaft nützen.

Wobei, es war dann doch etwas komplizierter. Leider gibt es (noch) keine 648-Megapixel-Kameras. Daher hat er sich für den unbequemen Weg entschieden: 22 Monate lang herumreisen, 40.000 Flugkilometer zurücklegend (das ist der Erdumfang!), suchte sich Mellinger die besten Beobachtungsorte der Welt aus, um von dort den Himmel zu fotografieren.

Als er alle Bilder beisammen hatte, ging die Arbeit aber erst so richtig los. Denn die Himmelskugel über unserem Kopf ist leider durch die Atmosphäre verzerrt, natürlich für jeden Ort und jede lokale Uhrzeit unterschiedlich stark! Also verwendete der Astrom ein mathematisches Modell, um die Störungen herauszurechnen.

Ein zweites schwerwiegenderes Problem war die künstliche Himmelsaufhellung, die leider auch von Ort zu Ort und Tageszeit zu Tageszeit schwankt. Denn die hängt nicht nur vom Umgebungslicht, sondern auch von der Luftfeuchtigkeit ab. Zudem macht sogar Streulicht unserer Sonne an interplanetarem Staub einen gewissen Effekt. Um das Problem zu lösen, nahm sich Mellinger Aufnahmen der Pioneersonden 10 und 11 vor, die im äußeren Sonnensystem etwas bessere Beobachtungsbedingungen vorfanden als er im Hinterhof seiner Uni. So konnte er zwischen wahrer Lichtverschmutzung und nur sehr schwachem Sternenlicht unterscheiden.

Mellingers Werk gibt es hier zu bewundern, ganz interaktiv. Einen Komplettdownload bietet er (bisher) nicht an, aber ich vermute, das hat vor allem technische Gründe.

Die Himmelskugel mit 648 Megapixeln, hier in einer verkleinerten Version (Axel Mellinger)

Update

Es gibt ein Interview mit Mellinger zur Arbeit an diesem großen Bild. Dieses kann man auch im Podcast InSound nachhören.