Potenziell günstiger und nachhaltiger: Natürlicher Wasserstoff aus unterirdischen Quellen könnte künftig eine größere Rolle im Energiebereich spielen. Wo, in welcher Tiefe und in welchem Umfang das Gas vorkommt, ist aber schwierig vorherzusagen. Hinweise darauf könnten spezielle "Feenkreise" - große kreisförmige Einsenkungen an der Erdoberfläche mit geschädigter Vegetation - liefern, hat ein Forscherteam unter österreichischer Leitung herausgefunden.

"Feenkreise", die natürlichen Wasserstoff emittieren, deuten auf unterirdische Quellen hin. Sie finden sich in vielen Regionen der Erde, sind hunderte Meter breit und wenige Meter tief. Wie sie entstehen und was genau daran ablesbar ist, war bisher unklar. Da Bohrungen teuer sind, haben sich die Forschenden rund um Martin Schöpfer vom Institut für Geologie der Universität Wien, unterstützt vom teilstaatlichen Energie- und Chemiekonzern OMV, dieser Frage angenommen und die Ergebnisse in der Fachzeitschrift "Geology" veröffentlicht.

"Das typische Verhältnis von Durchmesser zu Einsenkungstiefe bei wasserstoffemittierenden Feenkreisen ist ungefähr 100 zu 1, also bei 300 Metern Durchmesser sind das 3 Meter Tiefe. Das konnte bis dato nicht erklärt werden", sagte Schöpfer, der einen geomechanischen Ansatz verfolgt hat, im Gespräch mit der APA.

Absenkung durch zweiphasigen Prozess

Computersimulationen würden zeigen, dass sich die "Feenkreise" durch ein Wechselspiel von Gas- und Wasserfluss mit dem Erdreich absenken. Bei lockerem wassergesättigtem Sediment verdrängt der wahrscheinlich entlang von natürlichen Brüchen aus großer Tiefe aufsteigende und an einem bestimmten Punkt in diese Schicht eintretende Wasserstoff das Wasser teilweise. Beide treten aus dem Erdreich aus, können die Vegetation schädigen und heben die Erdoberfläche leicht an. Versiegt der Wasserstoffzufluss, nimmt der Druck in den Zwischenräumen ab, wodurch das Erdreich einsackt, heißt es in einer Aussendung.

Der Abgleich mit natürlichen Strukturen, die in Regionen wie Russland, Brasilien und Australien entdeckt wurden, ergab, dass die Durchmesser und die Tiefe der Einsenkung der simulierten Feenkreise "nahezu perfekt" übereinstimmen. Es zeigte sich, dass je tiefer die Wasserstoffquelle liegt und je höher der Druck des eindringenden Gases ist, desto größer sind Durchmesser und Einsenkungstiefe der "Feenkreise" an der Erdoberfläche. Bis zur Anwendung der Erkenntnisse braucht es laut Schöpfer aber weitere Studien, etwa ob nicht auch chemische Prozesse eine Rolle spielen.

Service: https://doi.org/10.1130/G53384.1