title: Seebestattung

text: Vielfach findet zunächst am Heimatort des Verstorbenen eine übliche Trauerfeier am Sarg statt, auf die die Einäscherung folgt. Der Bestatter überführt oder übersendet die Krematoriumsurne meist mit einem Paketdienst an eine Seebestattungsreederei. Dort wird die Asche in eine Seebestattungsurne aus auflösbarem Material umgefüllt. Die Angehörigen haben die Wahl, ob sie an der Bestattung der Urne auf See teilnehmen möchten oder nicht. Bei der Teilnahme von Angehörigen wird der Vorgang „begleitete Seebestattung“ genannt, andernfalls „stille Seebestattung“. Bei einer stillen Seebestattung werden mehrere Urnen bei einer Bestattungsfahrt dem Meer übergeben. Nehmen die Angehörigen teil, wird nur die Urne des Verstorbenen, dessen Angehörige an Bord sind, mit auf See genommen und Kapitän wie Besatzung nehmen die Bestattung als Zeichen der Würdigung des Verstorbenen in Marineuniform vor. Ein Hissen der Flagge, musikalische Untermalung (Nationalhymne oder Trauermusik) und das Blasen der Bootsmannspfeife sind oft begleitende Rituale. Nach einer kurzen Ansprache wird die Urne an einem Tampen (Schiffstau) dem Meer übergeben. Da das Übergeben von Kränzen mit Schleifen und Blumengebinden nicht erlaubt ist, werden meist einzelne Blumen oder Blütenblätter als letzter Gruß auf das Seegrab gestreut.


title: Seebestattung

text: Einige Hinterbliebene vermissen das Grab als einen örtlichen Bezugspunkt. Befürworter der Seebestattung sehen das Wasser als allgegenwärtiges und immer erreichbares Medium, das es Hinterbliebenen gestattet, allerorts mit der Trauer und dem Gedenken umzugehen. Deshalb finden nachfolgende Trauerfahrten zu den Beisetzungsplätzen in Nord- und Ostsee statt. An vielen Orten gibt es Gedenkstätten an Land, wie z. B. die Brücke der Erinnerung, am Brodtener Ufer oder die Erinnerungsstätte Seefrieden in Wilhelmshaven. Auch finden Sammelgedenkfeiern beispielsweise am Marine-Denkmal in Laboe statt. Einige Seebestattungsreedereien bieten, meist nach vorheriger Anmeldung, Fahrten zu den Koordinaten einer vorherigen Seebestattung an, wo Gelegenheit zur Andacht vor Ort ist.


title: Seebestattung

text: Die Kosten einer Seebestattung sind nicht genau im Voraus zu bestimmen, weil viele Faktoren eine Rolle spielen. Bei seriösen Anbietern kosten stille (anonyme) Beisetzungen 1000 bis 3000 Euro und mit kompletter Trauerfeier und -fahrt 1450 bis 4500 Euro. Gegenüber herkömmlichen Bestattungen bietet eine Seebestattung folgende Vorteile: Es gibt kein Grab, das gepflegt werden muss, und die Kostensumme für eine solche Bestattung ist geringer als für eine herkömmliche Bestattung auf einem Friedhof, da keine Liegegebühren sowie keine Kosten für eine Grabpflege anfallen. Überdies kann ein günstiger Verbrennungssarg für die Feuerbestattung verwendet werden. Als Variante der Sozialbestattung wurde die Seebestattung bis vor wenigen Jahren in Deutschland nicht akzeptiert. Die Gemeinden oder zuständigen Behörden haben sich immer auf den genauen Wortlaut des regelnden § 74 SGB XII berufen, der nur eine Erdbestattung beschrieb. Das hat sich mit den Änderungen der jeweiligen Landesbestattungsgesetze und einer Änderung im Denken gewandelt.


title: Seebestattung

text: Die Asche ist keimfrei und lagert sich als kleines Häufchen auf dem Sediment am Meeresboden ab. Falsch ist die Vorstellung, dass sich die Asche im Wasser komplett verteilt. Die Urne besteht aus vergänglichem Material und belastet die Umwelt nicht, sie löst sich jedoch erst nach Stunden auf, wenn sie mit der Asche bereits am Meeresgrund liegt. Mit der Zeit decken Sande die Asche, so dass eine Grabstelle auf dem Meeresgrund entsteht. An Land werden Ressourcen geschont, da keine Landinanspruchnahme für eine Liegestätte auf dem Friedhof entsteht.


title: Seebestattung

text: Die Seebestattung wird oft von Seeleuten und Schiffsbesatzungen gewählt, eine weitere Gruppe von Personen fühlt sich dem Meer aus unterschiedlichen Gründen verbunden oder wählt diese Form als ökologische Variante aus. Politisch problematische Personen werden gelegentlich auf See bestattet, um die Entstehung von Wallfahrtsstätten unter ihrer Anhängerschaft zu vermeiden.


title: Nerobefehl

text: Adolf Hitlers Befehl betreffend Zerstörungsmaßnahmen im Reichsgebiet vom 19. März 1945, später kurz Nerobefehl genannt, ordnete eine „Taktik der verbrannten Erde“, wie sie in deutschen Eroberungs- und Besatzungsgebieten unter der beschönigenden Bezeichnung ARLZ-Maßnahmen (Auflockerungs-Räumungs-Lähmungs-Zerstörungsmaßnahmen) praktiziert worden war, nun auch im Reichsgebiet an, in dem inzwischen alliierte Truppen vorrückten. Diesen sollte nur unbrauchbare Infrastruktur in die Hände fallen.


title: Nerobefehl

text: Die heute bei deutschen Historikern übliche Bezeichnung „Nerobefehl“ findet man gedruckt erstmals 1957. Sie spielt auf den römischen Kaiser Nero an, dem postum unterstellt wurde, den Großen Brand Roms im Jahr 64 zur Förderung seiner städtebaulichen Pläne selbst herbeigeführt zu haben, was allerdings historisch unzutreffend ist.


title: Nerobefehl

text: Der Nerobefehl wurde teils bewusst unterlaufen – unter anderem durch den zuständigen Reichsminister für Bewaffnung und Munition Albert Speer – oder war im Chaos der letzten Tage des Krieges nicht mehr ausführbar. Karl Dönitz als Reichspräsident untersagte schließlich am 6. Mai 1945 die endgültige oder zeitweise Zerstörung von Industrie- und Infrastrukturanlagen und hob damit den Befehl zu „Zerstörungsmaßnahmen im Reichsgebiet“ auf.


title: Nerobefehl

text: Der Befehl zu "Zerstörungsmaßnahmen im Reichsgebiet" wurde am 19. März 1945 von Hitler unterzeichnet (siehe Führererlass), als Geheime Kommandosache vom Oberkommando der Wehrmacht (OKW) verbreitet und ist als Fernschreiben an Speer dokumentiert. Darin heißt es:


title: Nerobefehl

text: Diesem Befehl Hitlers war schon am 16. September 1944 ein ähnlicher Grundsatzbefehl Hitlers vorausgegangen, nach dessen Vorgaben der Kampf auf dem eigenen Territorium notfalls bis zur Selbstzerstörung geführt werden müsse: „Es gibt nur noch Halten der Stellung oder Vernichtung“. Bereits dieser Befehl wird gelegentlich als (erster) Nerobefehl bezeichnet.


title: Nerobefehl

text: Speer verfasste unter Datum vom 29. März 1945 ein Gesuch an Hitler, in dem er bat, den Zerstörungsbefehl zurückzunehmen. Speer gibt dort nach dem Einschub – „wenn ich Sie nicht missverstanden habe“ – in indirekter Rede wieder, was Hitler ihm am Abend des 18. März erklärt habe:


title: Nerobefehl

text: Diese Worte Hitlers sind nur in Speers Version überliefert. Der Historiker Max Domarus (1911–1992) bezeichnete sie als nur bedingt authentisch. Hitler habe zwar auch bei anderen Gelegenheiten abfällige Bemerkungen über das deutsche Volk gemacht und es bestehe „kein Zweifel, dass ihm das Schicksal des deutschen Volkes im Grunde gleichgültig war“. Doch habe Hitler Wert darauf gelegt, als Held anerkannt zu werden; er hätte solche Worte niemals öffentlich geäußert. Auch Magnus Brechtken mahnt zum vorsichtigen Umgang mit Speers Darstellung. Die kolportierten Gesprächszitate von Hitlers Reaktionen auf Speers Denkschriften seien Nachkriegsformulierungen, die Hitler als Hauptbösewicht zeichnen sollen. Tatsächlich spart der Nerobefehl derartig verächtliche Gedanken gesichtswahrend aus. Alle Zerstörungsmaßnahmen sollten lediglich den Alliierten (trotz der aussichtslosen militärischen Lage) die Nutzung von Infrastruktur unmöglich machen.


title: Nerobefehl

text: Ende März gelang es Speer schließlich, Hitler zu veranlassen, ihm die Gesamtverantwortung für die Durchführung aller Zerstörungsmaßnahmen zu erteilen und damit die Gauleiter auszuschalten. Dabei waren sich Hitler und Speer einig geworden, dass eine Praxis der „verbrannten Erde“ wie im großräumigen Russland für das eigene Land unzweckmäßig sei und nicht durchgeführt werden solle.


title: Nerobefehl

text: Ian Kershaw stellt dar, dass Hitler sich der Sabotagepolitik seines Rüstungsministers durchaus bewusst war und auch wusste, dass Speer derartige Zerstörungen, wie er sie im Nerobefehl angeordnet hatte, vermeiden wollte. Zudem, so Klaus-Dietmar Henke, sei Hitlers Zerstörungsbefehl angesichts des schnellen Vormarsches der alliierten Verbände und der nachlassenden Loyalität der Bevölkerung ohnehin zum Scheitern verurteilt gewesen. Heinrich Schwendemann zufolge hat Speer diese Umstände genutzt, um im Frühjahr 1945 die Grundlage für seinen eigenen Mythos nach 1945 in die Wege zu leiten: seiner Selbststilisierung zum „Retter Deutschlands“.


title: Nerobefehl

text: Im Zusammenhang mit Hitlers Zerstörungsbefehlen wurden u. a. die Rheinbrücken von Basel bis zur Mündung in die Nordsee bis auf jene von Remagen gesprengt. Ein bekanntes Ereignis, das mit dem Nerobefehl in Verbindung gebracht wird, ist die Sprengung des Nordsüd-S-Bahn-Tunnels der Berliner S-Bahn unter dem Landwehrkanal, die am 2. Mai 1945 um 7:55 Uhr von der SS durchgeführt wurde und als Folge auch zu einer weitreichenden Flutung der U-Bahn führte.


title: Nerobefehl

text: Der Publizist Sebastian Haffner sah 1978 den Zweck von Hitlers Nerobefehl darin, „die Deutschen dafür zu bestrafen, daß sie sich für einen heroischen Endkampf nicht mehr willig genug hingegeben, also der ihnen von Hitler bestimmten Rolle zuletzt entzogen hatten“.


title: Nerobefehl

text: Der Historiker Heinrich Schwendemann erachtet Hitlers Nerobefehl als Ausdruck von dessen sozialdarwinistischer Leitlinie, die sein politisches Selbstverständnis seit den 1920er Jahren prägte. Es gelte zu kämpfen, notfalls bis zum „heroischen Untergang“. Wenn das deutsche Volk den Krieg verliere, habe es sich eben als das schwächere erwiesen.


title: Nerobefehl

text: Auch Ian Kershaw betont, wie „Hitler immer wieder die vollständige Vernichtung dem von ihm angestrebten totalen Sieg als Alternative entgegengesetzt“ habe. Dass Hitlers Zerstörungsbefehl in seiner ursprünglich vorgesehenen Dimension „nie in die Praxis umgesetzt“ wurde, hält Kershaw für „das erste deutliche Zeichen, daß Hitlers Autorität zu zerfallen begann, daß er seinen Willen nicht mehr durchsetzen konnte“.


title: Methanhydrat

text: Methanhydrat (auch "Methanclathrat" oder "Clathrathydrat" (von ), "Methaneis" oder "brennbares Eis" genannt) ist eine natürlich vorkommende, eisartige Substanz. Es ist aus Wassermolekülen aufgebaut, die über Wasserstoffbrückenbindungen eine Käfigstruktur bilden, in denen Methanmoleküle eingeschlossen sind. Das eingeschlossene Methan stammt vorwiegend aus der mikrobiellen Methanogenese und zum Teil aus geologischen Prozessen. Als eine hochkonzentrierte Form von Methan, die große Mengen Kohlenstoff bindet, ist Methanhydrat eine bedeutende Komponente des globalen Kohlenstoffzyklus.


title: Methanhydrat

text: Der französische Physiker und Chemiker Paul Villard untersuchte gegen Ende des 19. Jahrhunderts die Synthese des Methanhydrats und dessen physikalisch-chemische Eigenschaften. Es galt zunächst als Laborkuriosität, bis es in den 1930er Jahren als Ursache für die Verstopfung von Erdgaspipelines identifiziert wurde.


title: Methanhydrat

text: In den 1960er Jahren wurde Methanhydrat erstmals in der Natur entdeckt. Es findet sich weltweit im Sediment entlang der Kontinentalränder, an Schelfen der Polargebiete, in der Tiefsee sowie innerhalb und unterhalb von Permafrostgebieten. Obwohl der genaue Umfang der Vorkommen unbekannt ist, stellt Methanhydrat, das die höchste Energiedichte aller natürlich vorkommenden Formen von Methan hat, vermutlich eines der größten ungenutzten Energiereservoirs auf der Erde dar. Die Schätzungen über den Umfang der Vorkommen variieren beträchtlich, die Menge an gebundenem Kohlenstoff übersteigt möglicherweise die Summe aller anderen fossilen Brennstoffe. Die Entwicklung technischer Anwendungen auf Basis von Methanhydrat steht noch am Anfang und beinhaltet unter anderem die Gastrennung, die Wasserentsalzung und die Weltraumforschung.


title: Methanhydrat

text: Es wird vermutet, dass Methanhydrat als Quelle für atmosphärisches Methan das erdgeschichtliche Klima beeinflusste. Ein Zerfall des Methanhydrats durch erhöhte Umwelttemperaturen könnte das Treibhausgas Methan in enormem Ausmaß freisetzen und damit den vom Menschen verursachten Klimawandel beschleunigen.


title: Methanhydrat

text: Als Teil der Meeressedimente stabilisiert es diese, die Rolle des Zerfalls von Methanhydrat bei unterseeischen Bergstürzen und Hangrutschen ist nicht abschließend geklärt. Methanhydratfelder am Grund des Golfs von Mexiko dienen als Habitat für Eiswürmer. Deren mutmaßliche Nahrungsquelle sind Bakterien, die auf dem Methanhydrat leben und sich von Methan ernähren.


title: Methanhydrat

text: Das mögliche Vorkommen von Methanhydrat auf dem Mars, Pluto, den Monden von Saturn und Jupiter, transneptunischen Objekten, Kometen und Asteroiden ist Gegenstand mannigfaltiger wissenschaftlicher Untersuchungen. Methanhydrat bildet möglicherweise die Quelle für die Methanatmosphäre des Titan. Vermutete Methanhydratvorkommen auf dem Mars könnten bedeutend für die Marskolonisation sein.


title: Methanhydrat

text: Methanhydrat gehört zur Gruppe der Einschlussverbindungen. Dies sind chemische Substanzen, bei denen eine Wirtskomponente einen Hohlraum in Form von Tunneln, Kanälen oder Schichten ausbildet, in dem andere Atome oder Moleküle als Gastkomponente eingelagert sind. Eine Untergruppe der Einschlussverbindungen sind die Clathrate oder Käfigverbindungen. Die IUPAC definiert Clathrate als Es gibt keine kovalente oder ionische Bindung zwischen Gast und Wirt, die Anziehungskraft ist auf die Van-der-Waals-Kräfte zurückzuführen.


title: Methanhydrat

text: Gashydrate oder Clathrathydrate, oft nur Hydrate genannt, sind nichtstöchiometrische Verbindungen, in denen Wassermoleküle die Wirtskäfige bilden, in deren Hohlräumen kleine Gastatome oder -moleküle eingeschlossen sind. Handelt es sich bei dem eingeschlossenen Molekül um Methan, wird das Gashydrat als Methanhydrat bezeichnet.


title: Methanhydrat

text: Methanhydrat liegt in drei verschiedenen Strukturen vor, die Methanhydrat I, II und H genannt werden. Die Struktur I ist die häufigste Form des natürlich vorkommenden Methanhydrats. Die Struktur der Wirtskäfige wird mit der Notation A beschrieben, wobei A die Anzahl der Seiten pro Käfigfläche und B die Anzahl der Flächentypen ist, aus denen ein bestimmter Käfig besteht. Im Methanhydrat I bilden Wassermoleküle pentagondodekaedrische Käfige, die aus 12 fünfeckigen Flächen mit gemeinsamen Kanten bestehen und die als 5-Käfige bezeichnet werden sowie etwas größere Käfige, die aus sechseckigen und fünfeckigen Flächen bestehen und als 56-Käfige bezeichnet werden. Das Verhältnis der 5-Käfige zu den 56-Käfigen beträgt etwa 1 : 3. Im Methanhydrat II bilden die Wassermoleküle 5- und 56-Käfige. Diese Struktur, Hexakaidekaeder genannt, wird durch Gastmoleküle gebildet, die größer als Methan sind.


title: Methanhydrat

text: Methanhydrat der Struktur I, das aus Methan biogenen Ursprungs gebildet wurde, enthält als eingeschlossene Gaskomponente fast ausschließlich Methan (> 99 %). Diese Form macht über 95 % aller Methanhydratvorkommen aus. In Methanhydrat der Struktur II, das thermogenen Ursprungs ist, liegen neben Methan noch andere Kohlenwasserstoffe wie Propan vor. Die Struktur H enthält noch größere Moleküle wie Hexan, Methylcyclopentan, Cyclohexan und Methylcyclohexan. Methan ist bei natürlich vorkommendem Methanhydrat in den beiden Strukturen dennoch die vorherrschende Komponente.


title: Methanhydrat

text: Die erste Beobachtung eines Clathrathydrats geht wahrscheinlich auf Joseph Priestley zurück, der 1778 die Bildung von Kristallen beobachtete, als er Schwefeldioxid durch Wasser bei etwa 0 °C leitete.


title: Methanhydrat

text: Humphry Davy bemerkte 1810 ein ähnliches Phänomen, als er mit Chlor versetztes Wasser auf 9 °C abkühlte. Michael Faraday bestimmte die chemische Zusammensetzung des Hydrats mit einem Mol Chlor auf zehn Mole Wasser, wobei die tatsächliche Zusammensetzung näher bei einem Mol Chlor auf acht Molen Wasser liegt. In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts widmeten sich weitere Chemiker der Untersuchung der Gashydrate. So synthetisierte der Chemiker Carl Löwig 1829 das Bromhydrat und Friedrich Wöhler entdeckte 1840 das Hydrat des Schwefelwasserstoffs. Die erste Synthese des Kohlenstoffdioxidhydrats gelang Zygmunt Wróblewski 1882. Um 1884 untersuchte Bakhuis Roozeboom weitere Hydrate, unter anderem das bereits von Priestley beschriebene Hydrat des Schwefeldioxid.


title: Methanhydrat

text: Ab 1888 untersuchte Paul Villard die Hydrate der Kohlenwasserstoffe. Er entdeckte in diesem Jahr das Methanhydrat, die Hydrate von Ethan, Ethen, Ethin, und Distickstoffmonoxid sowie 1890 das Hydrat des Propans. Methanhydrat wird bei niedrigen Temperaturen unter Druck mit einem Überschuss des Gases hergestellt, überschüssiges Methan wird durch Druckentlastung entfernt. Villard stellte die Regel auf, nach der die allgemeine Zusammensetzung der Gashydrate durch die Formel M +  6 HO beschrieben werden; die Regel gilt annähernd für kleine Moleküle, die in der Struktur I auftreten.


title: Methanhydrat

text: In Zusammenarbeit mit Villard synthetisierte Robert Hippolyte de Forcrand die Hydrate des Chlormethans, sowie gemischte Gashydrate. Die Darstellung der Hydrate von Inertgasen wie Argon gelang ihm 1896, von Krypton 1923, und Xenon 1925. Weiterhin wurde die Existenz von Doppelhydraten, die Moleküle von zwei hydratbildenden Substanzen enthalten, entdeckt.


title: Methanhydrat

text: Der Schwerpunkt der wissenschaftlichen Arbeit konzentrierte sich zu dieser Zeit auf die Identifikation von Verbindungen, die Hydrate bildeten, sowie deren quantitative Zusammensetzung. Obwohl sich weitere Wissenschaftler der Untersuchung der Hydrate zuwandten und ihre Eigenschaften und chemische Zusammensetzung erforschten, erweckte das Gebiet der Hydratforschung zunächst kein industrielles Interesse.


title: Methanhydrat

text: Dies änderte sich in den 1930er Jahren, als die Erdgasförderung und der -transport in Pipelines unter hohem Druck ökonomische Bedeutung erlangte. In bestimmten Abschnitten von Erdgaspipelines nahm durch den Joule-Thomson-Effekt die Temperatur stark ab. In diesen Abschnitten wurde eine eisähnliche Substanz gefunden, welche die Pipelines verstopfte. Hammerschmidt wies 1934 nach, dass Methan mit dem im Erdgasstrom vorhandenen Wasser Methanhydrat bildete, und dass dieses die Pipelines verstopfte und nicht Eis, wie ursprünglich angenommen. Seine Entdeckung löste eine neue Phase der Methanhydratforschung aus, da die Methanhydratpfropfen in Erdgaspipelines für die Erdgasindustrie problematisch waren und wirtschaftliche Verluste und Umweltrisiken verursachten.


title: Methanhydrat

text: Die damit verbundenen Probleme und Unfälle führten zu vielfältigen Forschungsaktivitäten mit dem Ziel, die Bildung von Methanhydrat beim Umgang mit Erdgas und Erdöl zu verhindern. Sie beinhalteten unter anderem die Erforschung von Additiven, welche Methanhydrat auflösen oder seine Bildung hemmen. Die Untersuchung seiner thermodynamischen Stabilitätsgrenzen sowie die Kinetik der Bildung und Auflösung erlaubte die Vorhersage der Bildung von Methanhydratblockaden in Gaspipelines. Die Öl- und Gasindustrie intensivierte die Forschung nochmals, nachdem sie begann, Erdölvorkommen in der Tiefsee zu fördern, wo die erforderlichen Bedingungen für die Methanhydratbildung herrschen.


title: Methanhydrat

text: Bereits Mitte der 1930er Jahre wurde vermutet, dass Methanhydrat eine Clathratverbindung ist. Dies wurde in den 1940er und 1950er Jahren bestätigt, als erste Untersuchungen bezüglich der Kristallstruktur von Clathratstrukturen durchgeführt und die Strukturen I und II identifiziert wurden. Ebenso wurde entdeckt, dass Mischhydrate stabiler sein können und einen um 10 bis 15 °C erhöhten Schmelzpunkt haben können. In den 1950er Jahren entwickelte der niederländische Physiker Johannes Diderik van der Waals jr., der Sohn des Nobelpreisträgers Johannes Diderik van der Waals, zusammen mit J. C. Plateeuw ein thermodynamisches Modell des Methanhydrats.


title: Methanhydrat

text: Bereits in den 1940er Jahren wurde über natürliche Methanhydratvorkommen in der Permafrostzone Kanadas spekuliert. Die Vermutungen konnten zu dieser Zeit noch nicht durch Funde bestätigt werden. Dies änderte sich Anfang der 1960er Jahre, als Yuri Makogon entdeckte, dass Methanhydrat natürlich in Sedimenten vorkommt. Russische Bohrtrupps brachten Ende der 1960er Jahre in Sibirien am Oberlauf des Messojacha eine Bohrung nieder, die im oberen Teil eines Erdgasfelds erstmals auf eine Lagerstätte von Methanhydrat stieß. Es war die erste Bestätigung für das Vorkommen von natürlichem Methanhydrat. Zu Beginn der 1970er Jahre wurde Methanhydrat in weiteren arktischen Gebieten, etwa in Alaska und im kanadischen Mackenzie-Delta nachgewiesen.


title: Methanhydrat

text: Damit wandelte sich Methanhydrat von einer Laborkuriosität und Betriebsgefahr für Erdgaspipelines zu einer möglichen Energiequelle, die Funde lösten eine weitere Welle der Methanhydratforschung aus. Von Interesse waren die Untersuchung der geologischen und chemischen Parameter, die das Vorkommen und die Stabilität von Methanhydrat in der Natur steuern sowie die Abschätzung des Methanvolumens in den verschiedenen Methanhydratvorkommen. Zu dieser Zeit begannen erste Untersuchungen des Abbauverhaltens.


title: Methanhydrat

text: Das US-amerikanische Forschungsschiff Glomar Challenger, eine Bohrplattform für das Studium von Methanhydrat, der Plattentektonik und der Paläozeanographie, förderte in den 1970er und 1980er Jahren bei mehreren Expeditionen im Rahmen des Deep Sea Drilling Project Methanhydrat-haltiges Sediment aus der Tiefsee. Die Wissenschaftler erhielten durch das Bohrprogramm Beweise für die Existenz von Methanhydrat in einer Vielzahl von geologischen Gegebenheiten.


title: Methanhydrat

text: Ein Missionsziel der Glomar Challenger war, die Natur der anomalen akustischen Reflexionen zu untersuchen, die am Blake Ridge, einem tiefen Bereich des Atlantischen Ozeans, der entlang der Ostküste der Vereinigten Staaten verläuft, entdeckt wurden. Dabei stellten die Geologen fest, dass Methanhydratvorkommen am Meeresboden durch reflektionsseismische Verfahren nachweisbar sind. Beim Übergang der seismischen Laufzeiten aus einem dichten in ein weniger dichtes Medium, wie er an der Basis der Methanhydratstabilitätszone auftritt, entsteht ein sogenannter Boden-simulierender Reflektor, der charakteristisch für Methanhydrat ist. Dies bestätigten Sedimentkerne, die hohe Methankonzentrationen aufwiesen. Die Vorkommen, die etwa in einer Tiefe von über 2500 Metern unter dem Meeresspiegel in Tiefen von etwa 700 bis 750 Metern unter dem Meeresboden liegen, wurden auf 15 Gigatonnen Kohlenstoff geschätzt.


title: Methanhydrat

text: Im Rahmen des Programms fanden die Wissenschaftler Methanhydrat in Bohrkernen aus dem Mittelamerikagraben vor Mexiko sowie vor Guatemala. Sie wiesen ebenfalls Methanhydratvorkommen nach, bei denen kein zugehöriger Boden-simulierender Reflektor vorhanden war. Die Ergebnisse legten nahe, dass Methanhydrat in den Kontinentalrändern auf der ganzen Welt zu finden ist.


title: Methanhydrat

text: Erstmals wurde zu jener Zeit die Theorie aufgestellt, dass sich auflösendes Methanhydrat der Auslöser für unterseeische Rutschungen sein könnte, und dass der Zerfall von Methanhydrat in der erdgeschichtlichen Vergangenheit zu einem klimabeeinflussenden Ausstoß von Methan in die Atmosphäre geführt haben könnte. Ein großflächiger Zerfall wurde als Erklärungsversuch für das Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum erwogen.


title: Methanhydrat

text: Ende der 1990er Jahre begannen in Mallik an der Beaufortsee erste Tests zum Abbau von Methanhydrat im dortigen Permafrostgebiet. Wissenschaftler aus den USA, Europa, darunter Deutschland, Japan, Indien und China erarbeiteten dort Abbaumethoden.


title: Methanhydrat

text: Im April 2010 kam es auf der Deepwater Horizon, einer Bohrplattform für die Erdölexploration im Golf von Mexiko, zu einer Explosion. In der Folge traten etwa 550 bis 800 Millionen Liter Erdöl sowie etwa 147.000 Tonnen Methan ins Meer aus, was zur Ölpest im Golf von Mexiko führte, der schwersten Umweltkatastrophe dieser Art in der Geschichte. Möglicherweise war Methanhydrat ein Faktor, der zur Entstehung der Katastrophe beigetragen hat. Die Bohrung könnte auf Methanhydrat in Sediment gestoßen sein, das durch einen Druckabfall oder eine Erwärmung zerfallen konnte. Das Methan konnte eventuell durch einen Defekt in das Bohrloch eindringen und zu einem hohen Druck im Bohrloch beigetragen haben, der schließlich zum Blowout führte, bei dem die Plattform in Brand geriet.


title: Methanhydrat

text: Nach der Explosion platzierte BP eine etwa 125 Tonnen schwere Kuppel über dem größten Leck des Bohrlochs. In der Kuppel sollte sich das austretende Erdöl sammeln und über eine Leitung zu einem Lagerbehälter an der Oberfläche geleitet werden. Austretendes Methan bildete jedoch unter den herrschenden Temperaturen und Drücken mit dem Meerwasser Methanhydrat, das die abführende Leitung verstopfte und so den Abfluss behinderte.


title: Methanhydrat

text: In einer Machbarkeitsstudie wurde 2012 an der Ignik-Sikumi-Bohrung Nr. 1 im Prudhoe-Bay-Feld der Austausch von Kohlenstoffdioxid gegen in Methanhydrat gebundenes Methan getestet. Das freigesetzte Methan wurde durch eine Druckentlastung des Reservoirs gefördert. Basierend auf seismischen Untersuchungen, die auf Methanhydratvorkommen hindeuten, begann Japan Ende 1999 mit Probebohrungen im nordwestlichen Pazifik vor Japan. Die Bohrungen in einer Wassertiefe von 945 Metern bestätigten Methanhydratvorkommen. Basierend auf den Ergebnissen der Exploration rief die japanische Regierung ein Forschungsprogramm zur Untersuchung des Abbaus von Methanhydrat ins Leben. In Produktionsversuchen im April 2017 wurde vor der Insel Honshu erstmals auf offener See Methan aus Methanhydrat gefördert, anfangs bis zu 20.000 Kubikmeter pro Tag. Für die aufgetretenen Probleme siehe den Abschnitt zur Druckentlastungsmethode.


title: Methanhydrat

text: In der Prudhoe Bay wurde 2018 eine stratigrafische Testbohrung abgeteuft und der Nachweis von Methanhydratreservoiren erbracht. Die Hydrate-01 genannte Bohrung ist als Überwachungsbohrung für langfristig angelegte Produktionstests vorgesehen. Unter anderem soll die Reaktion von Methanhydratlagerstätten auf Druckentlastung untersucht werden.


title: Methanhydrat

text: Große Methanhydratvorkommen befinden sich in den Ozeanen, unter dem Eisschild Grönlands und der Arktis, in der Antarktis sowie in und unter den Permafrostböden an Land sowie in überschwemmten Permafrostböden. Insgesamt sind 71 % der Erdoberfläche von Ozeanen, deren Nebenmeeren und Binnengewässern bedeckt, etwa 90 % dieser Fläche haben eine für die Methanhydratbildung notwendige Wassertiefe.


title: Methanhydrat

text: Erste Schätzungen hinsichtlich des Vorkommens und der Verteilung submariner Methanhydratvorkommen stammen aus den 1970er Jahren und basierten auf der Annahme, dass sie ab einer Wassertiefe über 500 Metern fast im gesamten Ozean auftreten. Eine Abschätzung in den 1990er Jahren aufgrund von seismischen Studien kam zu dem Ergebnis, dass etwa 11.000 Gigatonnen Kohlenstoff im Methanhydrat gebunden sei.


title: Methanhydrat

text: Schätzungen, die auf neueren Forschungstätigkeiten beruhen, gehen von einer Menge zwischen 500 bis 2500 Gigatonnen im Methanhydrat gebundenen Kohlenstoffs aus, während die Menge des gesamten organisch gebundenen Kohlenstoffs ohne Methanhydrat bei etwa 9000 Gigatonnen liegt. Der United States Geological Survey (USGS), eine wissenschaftlichen Behörde der Vereinigten Staaten im Bereich der Geologie, schätzt die Vorkommen auf 1800 Gigatonnen, eine Größenordnung, die auch von anderen Wissenschaftlern als realistisch angesehen wird.


title: Methanhydrat

text: In der Literatur wird die Größe der Methanhydratvorkommen meist auf Basis Methanvolumen oder Kohlenstoffmasse angegeben. Typische Volumenangaben werden in Kubikmeter und, vor allem in der englischsprachigen Literatur, in "Trillion Cubic Feet" (TCF) gemacht. Ein "Trillion Cubic Feet" entspricht 28,3 Milliarden Kubikmeter. Weiterhin ist die Angabe in Gigatonnen oder Petagramm Kohlenstoff gängige Praxis, vor allem zum Vergleich mit anderen organischen Kohlenwasserstoffreservoiren. Als Methan unter Standardbedingungen haben 1800 Gigatonnen Kohlenstoff ein Volumen von 3,4 Mio km. Das ist mehr als das 800fache der weltweiten Erdgasproduktion im Jahre 2019.


title: Methanhydrat

text: Marine Methanhydrate kommen in Kontinentalhängen, Inselhängen, ozeanischen Anstiegen und Tiefwasserzonen im Landesinneren sowie in Randmeeren vor. Dort findet die größte Methanproduktion statt, da eine große Menge Material biologischen Ursprungs den Meeresboden erreicht, das in den oberen Zonen des Meeres produziert wird. Auf den großen Tiefseeebenen ist dies nicht der Fall, daher sind die Vorkommen dort seltener.


title: Methanhydrat

text: Bei geeigneten Voraussetzungen, also niedrigen Temperaturen, höheren Drücken und genügend verfügbarem Methan, ist die Bildung und Ansammlung von Methanhydrat wahrscheinlich. Die Stabilitätszone von Methanhydrat wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Salz im Meerwasser führt zu einer Verkleinerung der Stabilitätszone, mit steigendem Salzgehalt werden niedrigere Temperaturen und höhere Drücke notwendig. Längerkettige Kohlenwasserstoffe in gemischten Hydraten haben eine entgegengesetzte Wirkung und können die Stabilitätszone erheblich ausdehnen.


title: Methanhydrat

text: An den Kontinentalhängen und den Rändern von Binnenmeeren und -seen ist die Planktonbildung hoch. Die Sedimentation des organischen Materials bietet den Methan-produzierenden Mikroben die Grundlage für die Produktion von großen Methanmengen. Methanhydrat findet sich daher an allen Kontinentalhängen sowie im Schwarzen Meer oder im Kaspischen Meer. Die bei weitem größten Vorkommen befinden sich in der Tiefsee unterhalb einer Tiefe von mindestens 200 Metern und sind mikrobiologischen Ursprungs, außer in thermogenen Becken wie dem Golf von Mexiko. Die gesamten Vorkommen der Tiefsee werden vom United States Geological Survey auf etwa 1700 Gigatonnen Kohlenstoff geschätzt und repräsentieren mehr als 95 % aller Methanhydratvorkommen, wobei die antarktischen Vorkommen ausgenommen sind.


title: Methanhydrat

text: Methanhydrat kommt sowohl in fein- als auch in grobkörnigen Sedimenten vor, wobei grobkörnige Sedimente höhere Konzentrationen von Methanhydrat aufweisen. Sie sind typischerweise in der Nähe des Meeresbodens bis zu einer Tiefe von etwa 50 bis 160 Metern unter dem Meeresboden vorhanden. Bedeutende marine Methanhydratvorkommen wurden vor den Vereinigten Staaten, in Japan und in Indien im Krishna-Godarvi-Becken vor Andhra Pradesh entdeckt. An der Subduktionszone vor Oregon wird durch Plattentektonik taucht die ozeanische Juan-de-Fuca-Platte unter die kontinentale Nordamerikanische Platte ab. Dabei wird das subduzierte Sediment in größeren Tiefen ausgepresst und Porenwasser mit hohem Methangehalt wird nach oben transportiert. In der Nähe der Sedimentoberfläche kommt dieses gelöste Methan durch Abkühlung in das Stabilitätsfeld von Methanhydrat, und es bildet sich Methanhydrat im Sediment beziehungsweise an der Sedimentoberfläche. Durch diesen Prozess wird das meiste aufsteigende Methan im Sediment gebunden und nahe der Sedimentoberfläche abgelagert. Als ökonomisch abbaubar werden Vorkommen in Sandlagerstätten mit hoher Porosität angesehen. Die Größe der abbaubaren Tiefseevorkommen wird auf etwa 657 Gigatonnen geschätzt.


title: Methanhydrat

text: 1997 wurde der erste Nachweis von Methanhydrat in den Sedimenten des russischen Baikalsees erbracht. Im Zuge des „Baikal-Drilling“-Projektes wurde in dem Sedimentkern BDP-97 das Hydrat nachgewiesen. Bislang wurden dort 21 Stellen mit Methanhydratvorkommen entdeckt, die thermogenen, mikrobiellen und gemischten Ursprungs sind. An 15 Stellen wurde Methanhydrat in Schlammvulkanen gefunden.


title: Methanhydrat

text: Die Ostsibirische See ist ein flaches Schelfmeer, das durch die Überflutung Nordostsibiriens während des Anstiegs des globalen Meeresspiegels im frühen Nacheiszeitalter entstand. Der unterseeische Permafrost der Ostsibirischen See enthält wahrscheinlich bedeutende, aber wenig erforschte Vorkommen von Methan. Diese können als Methanhydrat im oder unter dem unterseeischen Permafrost vorliegen oder als thermogenes Gas.


title: Methanhydrat

text: Die Methanhydratvorkommen an Land liegen hauptsächlich in Permafrostgebieten, die auf der Nordhalbkugel große Teile Alaskas, Russlands und weiterer Länder der ehemaligen Sowjetunion umfassen. Das im Permafrost vorhandene, als Methanhydrat gebundene Methan am North Slope, einer Region im US-Bundesstaat Alaska, wird auf 16,7 Billionen Kubikmeter Methan geschätzt. Damit übersteigt die Menge des in Methanhydrat gebundenen Methans die Ressourcen von konventionell förderbarem Gas im North Slope bei weitem.


title: Methanhydrat

text: Die thermischen Bedingungen zur Bildung von Permafrost und Methanhydrat bestehen in der Arktis etwa seit dem Ende des Pliozäns vor etwa 2,58 Millionen Jahren. Die im Permafrost vorhandenen Methanhydratansammlungen entwickelten sich wahrscheinlich aus konventionellen Gaslagerstätten und sind thermogenen Ursprungs.


title: Methanhydrat

text: Über die Größe der antarktischen Vorkommen ist wenig bekannt, die Schätzungen liegen zwischen 80 und 400 Gigatonnen Kohlenstoff. Die Vorkommen an den oberen Kontinentalhängen werden auf 63 Gigatonnen geschätzt und stellen etwa 3,5 % der Methanhydratvorkommen. Die Vorkommen in Permafrostböden an Land und in überschwemmten Permafrostgebieten umfassen etwa 20 Gigatonnen und stellen etwa 1,1 % der Methanhydratvorkommen dar.


title: Methanhydrat

text: Die ursprüngliche Bildung von Methan erfolgte wahrscheinlich im interstellaren Medium, bevor es ein Teil des Sonnennebels wurde. Beobachtungen in der Nähe von jungen Sternobjekten haben gezeigt, dass ein Großteil des interstellaren Methans durch die Hydrierung von Kohlenstoff auf Staubkörnern gebildet wird. Während der Abkühlung des protosolaren Nebels wurde es als Methanhydrat gebunden. In dieser Form bildete es die Bausteine von Kometen, Eiskörpern und Riesenplaneten. Methanhydrat spielte möglicherweise eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Planetenatmosphären. Basierend auf den Daten von Voyager 2 wird vermutet, dass die Monde des Uranus etwa 7 % Methanhydrat enthalten. Bei Pluto deutet die Lage von Sputnik Planitia in der Nähe des Äquators auf das Vorhandensein eines unterirdischen Ozeans und einer lokal ausgedünnten Eishülle hin. Um einen flüssigen Ozean aufrechtzuerhalten, muss Pluto die Wärme im Inneren halten. Das Vorhandensein einer dünnen Schicht von Methanhydrat an der Basis der Eisschale könnte als thermischer Isolator wirken und verhindern, dass der Ozean vollständig gefriert. Auf dem Zwergplaneten Ceres, dem wasserreichsten Körper im Sonnensystem nach der Erde, wurde Kohlenstoff in Form von Carbonaten und organischen Verbindungen gefunden. Es wird vermutet, dass Methan in Form von Methanhydrat in der Kruste vorhanden ist.


title: Methanhydrat

text: Seit 2004 wurden bei verschiedenen Missionen, etwa durch den Marsrover Curiosity und Beobachtungsstudien, Spuren von Methan in der Marsatmosphäre im Bereich von 60 parts per billion by volume (ppbv) festgestellt. Die Quelle von Methan auf dem Mars und die Erklärung für die temporären Abweichungen in den beobachteten Methankonzentrationen sind bislang unbekannt. Als kondensierte Phasen auf der Marsoberfläche wurden bislang festes Kohlendioxid und Wassereis beobachtet. Dennoch könnten Methanhydrat oder gemischte Clathrathydrate im Untergrund vorhanden sein und eine mögliche Quelle für atmosphärisches Methan darstellen. Die nachgewiesenen Methankonzentrationen entsprechen dem Zerfall eines Volumens von etwa 2750 Kubikmetern Methanhydrat.


title: Methanhydrat

text: Die thermodynamischen Bedingungen erlauben die Existenz gemischter Clathrathydrate, deren Zusammensetzung der Marsatmosphäre mit Kohlenstoffdioxid, Stickstoff, Argon und Methan entspricht. Mit Methan angereicherte Clathrathydrate im Untergrund des Mars können jedoch nur stabil sein, wenn eine primitive Methan-reiche Atmosphäre existiert hat oder eine Quelle von Methan vorhanden war oder noch ist.


title: Methanhydrat

text: Die Atmosphäre von Titan, dem größten Saturnmond, besteht zu etwa 94,2 % aus Stickstoff, zu 5,65 % aus Methan und etwa 0,099 % aus Wasserstoff. Die Sonde Voyager 1 lieferte im November 1980 die ersten detaillierten Beobachtungen der Titanatmosphäre und zeigte, dass die Temperatur bei etwa 95 Kelvin liegt und dass der Oberflächendruck 1,5 bar beträgt.


title: Methanhydrat

text: Die Cassini-Huygens-Sonde lieferte ab Juli 2004 nach dem Eintritt in die Umlaufbahn eine Fülle von Informationen über den Titan. Die Sonde Huygens landete im Januar 2005 auf dem Titan und sendete Informationen über den Aufbau der Atmosphäre und der Oberfläche des Mondes. Neben Ethan wurden dabei komplexere organische Moleküle nachgewiesen.


title: Methanhydrat

text: Die dichte Atmosphäre des Titans wird durch den Treibhauseffekt des Methans aufrechterhalten. Ohne diesen Treibhauseffekt könnte die atmosphärische Temperatur unter den Siedepunkt des Stickstoffs sinken und ein Großteil der Stickstoffatmosphäre würde sich verflüssigen. Photochemische Prozesse wandeln Methan jedoch irreversibel in einem Zeitraum von etwa 10 bis 100 Millionen Jahren in höhere Kohlenwasserstoffe wie Ethan um, das sich verflüssigt und in Ethanseen ablagert. Als plausible Quelle, die den Methangehalt in der Atmosphäre erneuern könnte, wird eine Schicht aus Methanhydrat unter der Oberfläche postuliert. Möglicherweise waren die Temperaturen bei der Bildung des Saturnmonds so tief, dass Methan in Form von Methanhydrat in beträchtlichen Mengen in Titan eingebaut wurde. Methan könnte zum Teil durch Serpentinisierung oder Kometeneinschläge entstanden sein und sich mit dem vorhandenen Wasser zu Methanhydrat verbunden haben.


title: Methanhydrat

text: Der fehlende Nachweis der Edelgase Xenon und Krypton in der Atmosphäre des Titans könnte ein weiterer Hinweis auf das Vorkommen von Methanhydrat sein. Die Gase könnten bei der Entstehung des Titan in Methanhydrat eingebaut worden sein. Obwohl die thermodynamischen Voraussetzungen gegeben sind und es viele Indizien für das Vorkommen von Methanhydrat auf dem Titan gibt, gelang ein direkter Nachweis bislang nicht.


title: Methanhydrat

text: Aufgrund der thermodynamischen Bedingungen ist zu erwarten, dass ein vermuteter interner subglazialer Ozean von Enceladus die notwendigen Bedingungen für die Bildung von Methanhydrat liefert. Mittels eines Ionen-Neutral-Massenspektrometers an Bord der Cassini-Sonde konnten in den Wasserdampffahnen neben Kohlenstoffdioxid und Ammoniak auch Methan und höhere organische Verbindungen nachgewiesen werden. An der Oberseite des Ozeans könnten Methanhydrat und andere Gashydrate eine Schicht an der Grenzfläche zwischen Eis und Ozean bilden. Methanhydrat könnte sich in der Spalte, die den Ozean mit der Oberfläche verbindet, zersetzen und dabei Methan freisetzen.


title: Methanhydrat

text: Das Methan im Methanhydrat stammt aus biologischen oder thermogenen Quellen sowie aus der Serpentinisierung von Olivin. Der überwiegende Teil des Methans stammt aus der Methanogenese durch die Reduktion von Kohlenstoffdioxid durch biologisch erzeugten Wasserstoff. Dies ist die Bildung von Methan durch Mikroben aus der Domäne der Archaeen oder Urbakterien, bei denen die Produktion von Methan eine weit verbreitete Form des Stoffwechsels ist. Wenn organisches Material im Meeresboden versinkt, durchläuft es zunächst verschiedene oxidative Zonen. Unterhalb der oxidativen Zonen beginnt die anaerobe methanbildende Zone. In einer anoxischen Umgebung ist es der letzte Schritt bei der Zersetzung von Biomasse.


title: Methanhydrat

text: Thermogenes Methan entsteht durch thermokatalytischen Abbau komplexer organischer Moleküle. Es kann durch direktes Cracken von organischem Kerogen oder aus Erdöl erzeugt werden. Thermogene Methanquellen enthalten oft andere leichte Kohlenstoffverbindungen wie Ethan und Propan, die ebenfalls Gashydrate bilden. Die gemischten Gashydrate weichen in ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften von denen des reinen Methanhydrats ab. Im Golf von Mexiko und im Kaspischen Meer tritt hauptsächlich thermogenes Methan in Methanhydrat auf.


title: Methanhydrat

text: Die Serpentinisierung von Olivin mit Wasser läuft unter Bildung von Magnetit und Wasserstoff ab. Der freiwerdende Wasserstoff kann mit Kohlenstoffdioxid zu Methan und Wasser weiterreagieren.


title: Methanhydrat

text: Methan aus den verschiedenen Quellen kann anhand der Delta-C-13-Methode (δ13C) unterschieden werden. Dabei ist δ13C als das Isotopenverhältnis der stabilen Kohlenstoff-Isotope C und C zwischen einer Probe und einem Standard definiert. Methan hat eine stark abgereicherte δ13C-Signatur. Ein Wert von δ13C größer als -55 ‰ ist charakteristisch für Methan biogenen Ursprungs, ein Wert kleiner -55 ‰ ist charakteristisch für Methan thermogenen Ursprungs.


title: Methanhydrat

text: Die Menge an Methanhydrat, die am Ort der mikrobiellen Methanbildung entsteht, ist gering. Die Sättigung des Wassers beträgt oft nur einige Prozent der zur Methanhydratbildung benötigten Konzentration. Zur Bildung von größeren Methanhydratschichten muss Methan durch Strömungstransport oder Diffusion zu einem Ort wandern, an dem sich höhere Methankonzentrationen ansammeln können. Der Transport von freiem Gas durch grobkörnige Sedimentschichten wurde in vielen Methanhydratansammlungen beobachtet.


title: Methanhydrat

text: Methanhydrat bildet sich aus Wasser und Methan bei einem Druck ab etwa 2 Megapascal, also ab etwa 200 Meter Wassertiefe, und Temperaturen, die niedriger als 2 °C bis 4 °C sind. Methanhydrat tritt in drei verschiedenen Formen auf. Methanhydrat der Struktur I ist die weitest verbreitete Form und enthält überwiegend mikrobielles Methan sowie Spuren anderer Gase. Die Struktur II und Struktur H enthalten oft thermogenes Methan und höhermolekulare Kohlenwasserstoffe. Methan ist das bei weitem vorherrschende Gas in allen natürlich vorkommenden Gashydraten, die bislang gefunden wurden.


title: Methanhydrat

text: Das Phasendiagramm zeigt die Druck- und Temperaturbereiche, in denen sich Methanhydrat bilden kann. Auf der ist die Temperatur aufgetragen, die Ordinatenachse zeigt die Meerestiefe und damit den Flüssigkeitsdruck. Die gebogene gestrichelte Linie, die den gelben Bereich umfasst, ist die Methanhydrat-Phasengrenze. Oberhalb und rechts von dieser Grenze sind die Temperaturen zu hoch und die Drücke zu niedrig für die Bildung von Methanhydrat, so dass dort gasförmiges Methan vorhanden ist. Unterhalb und links dieser Grenze bildet sich festes Methanhydrat. Es bleibt stabil, da die Temperaturen genügend niedrig und die Flüssigkeitsdrücke ausreichend hoch sind, um die feste Phase aufrechtzuerhalten.


title: Methanhydrat

text: Bei der Entstehung von Methanhydrat muss das Wasser mit Methan übersättigt sein, ferner müssen bestimmte Druck- und Temperaturbedingungen herrschen. Nur bei hohen Drücken und niedrigen Temperaturen ist Methanhydrat stabil. Durch den Einschluss von anderen Gasen wie Schwefelwasserstoff oder Kohlenstoffdioxid kann sich Methanhydrat schon bei niedrigeren Drücken und etwas höheren Temperaturen bilden. Der Prozess der Methanhydratbildung ähnelt der Kristallisation und kann in eine Keimbildungs- und eine Wachstumsphase unterteilt werden.


title: Methanhydrat

text: Da Methanhydrat als Feststoff vorliegt, beruhten frühe Konzepte auf Bergbautechnologien, bei denen festes Methanhydrat oder Methanhydrat-haltiges Sediment mechanisch gewonnen wurde. Methanhydratvorkommen in großen, zusammenhängenden Lagerstätten, in denen sich das Hydrat in den durchlässigen Porenräumen von Sand oder Schlick befindet, können mit Techniken zur Förderung von Kohlenwasserstoffen abgebaut werden. Zum Abbau werden die Druck und Temperaturbedingungen im Vorkommen so verändert, dass das Methanhydrat in seine Bestandteile zerfällt. Das freie Methan kann mit konventionellen industriellen Erdgasfördermethoden gewonnen werden.


title: Methanhydrat

text: Die ersten Produktionsversuche fanden im kanadischen Permafrostgebiet bei Mallik statt. Die Forschungsanlage befindet sich auf der nordwestlichen Seite der Richards Islands und ist Teil des Mackenzie-Deltas, das in die Beaufortsee mündet. Dort wurde 1998 im Rahmen eines Forschungsprojekts Methanhydrat gefunden. Die Auswertung von Bohrkernen zeigte zehn Methanhydratschichten, die in einer Tiefe von 890 bis 1106 Metern unter dem Erdboden liegen, mit einer Gesamtdicke von über 110 Metern. Mit Methanhydratsättigungswerten von teilweise über 80 % des Porenvolumens zählt das Feld in Mallik zu einem der konzentriertesten Methanhydratlagerstätten der Welt. Die dort durchgeführten wissenschaftlichen Studien dienten zur Entwicklung von Sicherheitstechniken bei der Förderung von Methan aus Methanhydrat und erlaubten die Untersuchung von Bohr- und Fördertechniken im Hinblick auf eine industrielle Anwendung. Eine ökonomische Förderung erfordert Produktionsraten von etwa 100.000 Kubikmeter pro Tag und Bohrloch.


title: Methanhydrat

text: Die Gewinnung von Methan aus Methanhydratvorkommen stellt eine technische und ökologische Herausforderung dar. Bei ersten Bohrungen, die auf den konventionellen Bohrtechniken beruhten, kam es zu thermischen und mechanischen Beeinflussungen der Methanhydratschichten. Probleme bereiteten etwa die Freisetzung von Erdgas, wenn ein unter hohem Druck stehendes, freies Erdgasreservoir unerwartet unter einer Methanhydratschicht angebohrt wurde. Ebenso kann Methan aus zerfallendem Hydrat außerhalb der Bohrung austreten.


title: Methanhydrat

text: Bei allen Abbauverfahren entstehen große Wassermengen, da pro Molekül Methan sechs bis sieben Moleküle Wasser freigesetzt werden. Der Wärmebedarf zum Aufbrechen des Methanhydratkäfigs entspricht etwa 10 % des Heizwerts des Methans. Beim Abbau des Methanhydrats wird eine Absenkung der Erdoberfläche erwartet, wie sie bei der Ausbeutung konventioneller Lagerstätten zu beobachten ist.


title: Methanhydrat

text: Die Zerstörung von Methanhydrat ist durch das Einspritzen von heißem Wasser in den Methanhydrat-haltigen Untergrund möglich. Das entstehende Methangas kann über eine Bohrung gefördert werden. Dabei ist es von Vorteil, wie bei allen anderen Fördermethoden, eine Bohrlochheizung einzusetzen, um die Neubildung von Methanhydrat im Bohrloch und in den Förderrohren zu vermeiden.


title: Methanhydrat

text: Weiterhin kann Methanhydrat durch Druckentlastung zersetzt werden. Die Energiebilanz ist gegenüber der Injektionsmethode erheblich verbessert, die Förderraten vergrößert. Die Wärme zur Zersetzung des Methanhydrats kommt bei geringen Massenanteil des Gashydrats aus der Wärmekapazität des Wirtsgesteins, sonst zusätzlich aus der umgebenden Formation, bei mangelnder Permeabilität durch Wärmeleitung (schnell erschöpfend, siehe Thermische Welle), sonst durch Zustrom von Wasser.


title: Methanhydrat

text: Letzteres war der Fall beim Offshore-Produktionstest vor Honshu. Dort wurden anfangs bis zu 20.000 Kubikmeter pro Tag gefördert. Allerdings blieb der in Simulationen gefundene Anstieg der Gasproduktion auf etwa das Vierfache aus. Dabei hätte sich durch Hydratabbau eine Zone erhöhter Permeabilität symmetrisch um das Bohrloch allmählich erweitert, mit erniedrigtem Druck in der ganzen Zone. Tatsächlich sank jedoch die Produktion bei gleichzeitigem Anstieg der abzupumpenden Wassermenge. Eine der drei Bohrungen lieferte 222.500 Kubikmeter Methan, bevor nach 24 Tagen der Test abgebrochen wurde, weil trotz maximaler Pumpleistung der Druck zu hoch blieb. Die beiden anderen Bohrungen waren weniger ergiebig und schneller von Versandung betroffen.


title: Methanhydrat

text: Laborexperimente zeigten, dass bei hohem anfänglichen Hydratanteil die Ausbeute erhöht werden kann, indem abwechselnd die Injektions- und die Druckentlastungsmethode angewendet werden, mit insgesamt geringerem Energieaufwand und höherer Ausbeute als per Injektionsmethode allein.


title: Methanhydrat

text: Die Förderung von Methan aus Methanhydratvorkommen erfordert maßgeschneiderte Bohrtechnologien. Große Ressourcen befinden sich in sandreichen Lagerstätten, in denen sich durch die hohe Durchlässigkeit des Sediments hohe Konzentrationen von Methanhydrat ansammeln können. Die Bildung von Methanhydrat reduziert die Permeabilität signifikant, sie reicht jedoch aus, um Druckänderungen von einer Bohrung aus in ein Reservoir zu leiten.


title: Methanhydrat

text: Die Gewinnung von Methan aus Methanhydrat kann unter anderem durch eine Austauschreaktion mit Kohlenstoffdioxid erfolgen. Durch die damit verbundene Sequestrierung von Kohlenstoffdioxid wäre die Gewinnung und energetische Verwendung des so gewonnenen Methans weitgehend klimaneutral. Bei der Umwandlung entsteht Wärme, da Kohlenstoffdioxidhydrat stabiler als Methanhydrat ist. Die Bildungsenthalpie von Kohlenstoffdioxidhydrat aus Methanhydrat wird auf etwa 10 bis 11 kJ/mol pro Mol ausgetauschtes Gas geschätzt. Die Wärme der Kohlenstoffdioxidhydratbildung reicht daher für die Dissoziation des Methanhydrats. Durch den Austausch entsteht eine Schicht aus Kohlenstoffdioxidhydrat, die eine weitere Reaktion kinetisch hemmt. Die theoretische Ausbeute wird bei diesem Prozess nicht erreicht. Vielversprechend sind Methoden, welche Druckabsenkung, Wärmezufuhr und Kohlenstoffdioxidaustausch kombinieren.


title: Methanhydrat

text: Bei der chemischen Inhibitionsmethode wird das Methanhydrat aufgelöst, indem Chemikalien wie Methanol, welche die Hydratbildungstemperatur senken, sogenannte thermodynamische Inhibitoren, in die methanhydrathaltigen Schichten injiziert werden. Neben Methanol gehören Glycole wie Ethylenglycol, Ammoniak, sowie Chloride zu diesen Chemikalien. Dieser Ansatz wird zur Prävention der Bildung von Methanhydrat sowie Beseitigung von Ablagerungen in Erdgaspipelines verwendet. Die Wirksamkeit der Methode hängt ab vom Typ des Inhibitors, der Inhibitorkonzentration, des Drucks und der Zusammensetzung des hydratbildenden Gases. Thermodynamische Inhibitoren müssen in relativ großen Mengen verwendet werden.


title: Methanhydrat

text: Alternativ können kinetische Hydratinhibitoren und Anti-Agglomerantien verwendet werden, welche die Methanhydratbildung verhindern. Kinetische Hydratinhibitoren sind typischerweise wasserlösliche Polymere wie Polyvinylpyrrolidon oder Polyvinylcaprolactam mit niedrigem Molekulargewicht, die hydrophile Amid- sowie hydrophobe funktionelle Gruppen enthalten, die an die Grenzfläche zwischen Methanhydrat und flüssigem Wasser binden und so eine Verzögerung der Hydratbildung bewirken.


title: Methanhydrat

text: Die Methanhydratagglomeration besteht aus den Schritten der Hydratkeimbildung, dem Hydratkristallwachstum und der Assoziation von Hydratagglomeraten unter Bildung größerer Aggregate. Anti-Agglomerate, typischerweise amphiphile, oberflächenaktive Verbindungen, stören die molekularen Wechselwirkungen zwischen Hydrataggregaten und Wassermolekülen, die eine entscheidende Rolle bei der Agglomeration spielen.


title: Methanhydrat

text: Eine Methode nutzt die thermische In-situ-Stimulation durch den Wärmeeintrag in die Methanhydratzone über eine Luft-Gas-Verbrennung in einem Behälter vor Ort. Die Verbrennung liefert die notwendige Wärme für die Zersetzung des Methanhydrats. Bei dieser Methode werden etwa 1,1 bis 1,7 % des Methans verbrannt, um das Methanhydrat zu zersetzen. Da die Wärmeerzeugung in einem Behälter erfolgt, wird das entstehende Methan nicht mit den Abgasen vermischt.


title: Methanhydrat

text: Methanhydrat bildet eine gelbe bis graue, transparente bis durchscheinende Masse, welche die Porenräume des Sediments ausfüllt und zusammenhängende Ablagerungen bildet. Unter Normbedingungen hat es eine Dichte von etwa 900 Kilogramm pro Kubikmeter. In der Natur kommt es vermengt mit schwererem Material, etwa Sand oder Gestein vor, die seinem Auftrieb im Wasser entgegenwirken. Das Sediment wird dabei mit stabilisierender Wirkung zementiert. Aufgrund des gegenüber Wasser etwa 4,5-fach höheren Kompressionsmoduls von Methanhydrat bleibt dieser Auftrieb in jeder Meerestiefe erhalten, ja vergrößert sich mit der Tiefe geringfügig.


title: Methanhydrat

text: Bei einer Temperatur von 0 °C enthält 1 Kubikmeter Methanhydrat etwa 164 Kubikmeter Methan. Die Konzentration von Methan im Methanhydrat I ist etwa 5500 mal größer als seine Löslichkeit im flüssigen Wasser. Durch den hohen Gehalt an Methan entzündet sich dissoziierendes Methanhydrat an einer offenen Flamme, die Substanz sieht dann aus wie brennendes Eis.


title: Methanhydrat

text: Bisher wurden drei Kristallstrukturen von Methanhydraten gefunden: Typ I bei Einlagerung von Methan und Ethan sowie bei Kohlenstoffdioxid und Dihydrogensulfid, Typ II bei Propan und Isobutan und Typ H bei längerkettigen Kohlenwasserstoffen wie zum Beispiel Methylcyclohexan. Die Stabilitätszone von reinem Methanhydrat beginnt bei einer Temperatur von etwa 5 °C und einem Druck von 5 Megapascal oder 50 Bar, entsprechend einer Wassertiefe von etwa 500 Metern. Andere Gase, etwa Schwefelwasserstoff, die mit Methan und Kohlenstoffdioxid gemischte Hydrate bilden, können den stabilen Bereich bei konstanter Temperatur um etwa 1 MPa erniedrigen oder um etwa 2 °C bei konstantem Druck erhöhen.


title: Methanhydrat

text: Struktur I weist eine kubisch-raumzentrierte Struktur auf. Struktur II, eine Diamantstruktur, bildet sich, wenn das Hydrat neben Methan Moleküle aus thermogenen Gas, die größer als Ethan und kleiner als Pentan sind, enthält. In der Struktur H besetzt Methan die kleinen Käfige, daneben kann es Moleküle bis zur Größe von Ethylcyclohexan enthalten.


title: Methanhydrat

text: Bei einem Druck von etwa 2500 Bar lagert sich reines Methanhydrat I in Methanhydrat II um, bei 6000 Bar in die H-Form. Da in tiefliegenden Sedimenten diese Drücke herrschen, könnten diese Formen dort gegenüber der herkömmlichen Form I vorherrschen.


title: Methanhydrat

text: Mit der Bildung von 8 Käfigen pro 46 Wassermolekülen im Methanhydrat I beträgt das molare Verhältnis von Methan zu Wasser bei vollständiger Belegung aller Käfige 1 : 5,75 Mol Wasser, die Formelschreibweise lautet daher CH · 5,75 HO. In natürlich vorkommenden Methanhydrat ist die Belegung der Käfige, Hydratzahl genannt, geringer und das molare Verhältnis beträgt etwa 1 : 6,0 bis 1 : 6,2 Mol Wasser. Die gebundene Masse an Methan ist daher bei natürlich vorkommenden Methanhydrat etwa um 4 bis 7 % geringer als im Idealfall.


title: Methanhydrat

text: Der Zerfall des Methanhydrats wurde auf molekularer Ebene mittels C-Magic-Angle-Spinning-Kernspinresonanzspektroskopie untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Art der Käfigbesetzung während der Dissoziation konstant blieb. Die gesamte Einheitszelle zersetzte sich während der Dissoziation, keine Hydratkäfigart erwies sich stabiler als eine andere.


title: Methanhydrat

text: Die C-H-Streckschwingungsbande von Methan Struktur I in den 56-Käfigen liegt im Ramanspektrum bei einer Wellenzahl von 2904 cm, in den 5-Käfigen bei 2916 cm. Anhand der Integralintensitäten der Peaks der verschiedenen C-H-Streckschwingungen lässt sich die Struktur des Methanhydrats abschätzen.


title: Methanhydrat

text: Die Nutzung fossiler Energieträger entsprach zwischen 1880 und 1998 etwa 250 Gigatonnen Kohlenstoff. Die Schätzungen über den Anteil der Methanhydratvorkommen, der als Brennstoff gewonnen und genutzt werden kann, sind mit großen Unsicherheiten behaftet, doch selbst bei konservativen Schätzungen birgt Methanhydrat ein enormes Energiepotenzial für die Zukunft.


title: Methanhydrat

text: Unter der Voraussetzung, dass Methan aus Methanhydrat sicher, wirtschaftlich und umweltverträglich gefördert werden kann, sind die Folgen für die Energieversorgung und der Einfluss auf das Klima möglichenfalls weitreichend. Durch das hohe molare Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff von 4 : 1 im Methan wird bei der Verbrennung von Methan eine größere Menge an Energie pro freigesetztem Kohlenstoffdioxidmolekül geliefert als bei allen anderen kohlenstoffhaltigen Energieträgern.


title: Methanhydrat

text: Im Erdöl beträgt das ungefähre molare Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff etwa 2 : 1 und bei Kohle etwa 1 : 1. Gegenüber reinem Kohlenstoff ist der Brennwert von Methan mehr als doppelt so hoch. Methan wird daher als Energiequelle gegenüber anderen Kohlenwasserstoffen bevorzugt.


title: Methanhydrat

text: Zur Unterdrückung der Methanhydratbildung in Pipelines können chemische, hydraulische, thermische und mechanische Methoden angewandt werden. Additive wie Ethylenglycol oder Methanol verschieben die Gleichgewichtstemperatur der Methanhydratbildung und unterdrücken so ihre Entstehung. Methanol ist ein oft verwendeter Inhibitor, da es sich in Kondensatableitern anreichern kann, nachdem es vorher in das vorgelagerte Erdgas verdampft wurde. Dispergiermittel wie quartäre Ammoniumverbindungen unterdrücken die Agglomeration des Methanhydrats. Polymere verlangsamen das Wachstum der Methanhydratkristalle. Sowohl Dispergiermittel als auch Polymere unterdrücken die Bildung von Methanhydrat bereits in geringen Konzentrationen.


title: Methanhydrat

text: Durch die hydraulische Methode der Druckentlastung lassen sich in Pipelines bereits gebildete Methanhydratkristalle entfernen. Bei der thermischen Methode wird die Rohrleitung durch Begleitheizungen erwärmt. Diese Methode eignet sich vor allem bei Instrumenten wie Ventilen oder Probenahmestellen.


title: Methanhydrat

text: Als mechanische Methode eignet sich das Molchen von Rohrleitungen. Die Molche bewegen sich durch den Produktstrom durch die Rohrleitung und entfernen Ablagerungen von Methanhydraten. Die Verfahren können zur Steigerung der Effizienz kombiniert werden. Die Beseitigung von Pipelineblockaden durch den Zerfall von Methanhydrat birgt einige Risiken. Beim Aufheizen von außen löst sich der Hydratpfropfen von der Rohrleitungswand ab. Die Freisetzung des Methans führt zu einer starken Volumen- oder Druckerhöhung. Diese können den Methanhydratpfropfen in der Pipeline beschleunigen, es wurden Geschwindigkeiten von bis zu 300 km/h gemessen. Dies wiederum kann zur Druckerhöhung im transportierten Erdgas oder zum Bruch der Pipeline führen.


title: Methanhydrat

text: Bei der Triethylenglycoltrocknung entwässert Triethylenglycol Erdgas durch die Absorption des darin enthaltenen Wassers und senkt so dessen Taupunkt. Dazu rieselt Triethylenglycol im Gegenstromverfahren vom oberen Ende einer Kolonne nach unten und entwässert dabei das feuchte, aufsteigende Erdgas. Getrocknetes Erdgas tritt am oberen Ende der Kolonne aus, während das Triethylenglycol getrocknet und wiederverwendet wird. Durch die Trocknung fällt der Wassergehalt im Erdgas unter die notwendige Grenzkonzentration zur Bildung von Methanhydrat.


title: Methanhydrat

text: Der Transport und die Lagerung von Erdgas erfolgt konventionell als Flüssigerdgas oder in komprimierter Form. Dies erfordert tiefe Temperaturen oder hohe Drücke. Bei der Nutzung von Methanhydrat kann Methan zunächst als Methanhydrat gespeichert und bei Bedarf daraus freigesetzt werden. Die Bildung reinen Methanhydrats erfordert jedoch immer noch relativ hohe Drücke und niedrige Temperaturen. Die Verringerung des Hydratbildungsdrucks durch Bildung gemischter Hydrate, die neben Methan etwa Propan, Tetrahydrofuran oder Promotoren wie Natriumlaurylsulfat enthalten, ist ein zentrales Thema der Hydratforschung. Die Methanfreisetzung kann durch die Regulierung der Hydrattemperatur gesteuert werden. Methanhydrat ist zwar bei einer höheren Temperatur als verflüssigtes Erdgas stabil, dafür ist das benötigte Volumen für den Transport ungefähr 7,5 mal größer. Der Verlust an Transportvolumen gegenüber Flüssigerdgas macht eine technische Anwendung eher unwahrscheinlich.


title: Methanhydrat

text: Methan als Bestandteil des Grubengases kann durch die Bildung von Methanhydrat angereichert werden und so von Stickstoff und Sauerstoff getrennt werden. Für die Abtrennung von Methan aus niedrig konzentriertem Grubengas eignet sich zum Beispiel eine Mischung aus Wasser und Tetrahydrofuran bei Temperaturen um 5 °C und Drücken zwischen 3 und 10 bar. Tenside wie Natriumlaurylsulfat scheinen die Trennwirkung zu verstärken.


title: Methanhydrat

text: Die Idee der Meerwasserentsalzung mit Methanhydrat und anderen Gashydraten wurde schon früh verfolgt. Koppers entwickelte in den 1960er Jahren ein Verfahren auf Basis von Propan. Andere Verfahrensvarianten beruhten auf der Verwendung des Kühlmittels von 1,1-Dichlor-1-fluorethan (R-141b) oder von Kohlenstoffdioxid. Die Trennung von Sole und Hydraten erfordert eine Filtration.


title: Methanhydrat

text: Mit Methanhydrat konnten auf Basis der „hydratbasierten Desalinierung (HBS)“ von Meerwasser zwischen 70 und 95 % der Kationen und 73 bis 83 % der Anionen entfernt werden. Wird das feste Methanhydrat von der flüssigen Sole abgetrennt, wird nach der Hydratdissoziation das Süßwasser gewonnen und Methan kann in den Kreislauf zurückgespeist werden. Dies ist der grundlegende Entsalzungsprozess auf Methanhydratbasis. Gegenüber etablierten Methoden wie der Umkehrosmose oder der mehrstufigen Entspannungsverdampfung spielt die Seewasserentsalzung auf Basis von Hydraten eine untergeordnete Rolle.


title: Methanhydrat

text: Für die Technik der Hydratkältespeicherung wird Methan in Kombination mit anderen Substanzen wie einem Kältemittel und Kohlenstoffdioxid eingesetzt. Die technische Umsetzung befindet sich noch im Entwicklungsstadium. Der erste Schritt der Hydratkältespeicherung ist die Senkung der Temperatur auf den Hydratbildungspunkt. Dort erfolgt die exotherme Methanhydratbildung, die den Hauptteil der Kältespeicherung darstellt.


title: Methanhydrat

text: Die gespeicherte Kälteenergie kann durch endotherme Hydratdissoziation durch Aufnahme von Wärme aus der Umgebung freigesetzt werden. Die Wahl eines geeigneten Gasgemischs ist für die hydratbasierte Kältespeicherung von großer Bedeutung. Wegen Sicherheitsbedenken, besonders hinsichtlich Gasleckagen, sind momentan keine industriellen Systeme auf Basis von Methan im Einsatz.


title: Methanhydrat

text: Bei einer Untersuchung der Bakterienvorkommen in den tiefen hydrathaltigen Sedimenten vom Blake Ridge und der Cascadia Margin wurden sowohl methanoxidierende als auch methanbildende Bakterien nachgewiesen. Methan, das mikrobiologisch in tieferen Sedimenten gebildet wird, steigt nach oben und bildet dort Methanhydrat. Die Hydratstabilitätszone war ein Habitat methanoxidierender Populationen, dort waren die Methanoxidationsraten am höchsten. Hauptsächlich wurden dort Gemeinschaften von "Proteobacteria" nachgewiesen. Diese nutzen die eisenhaltige Methan-Monooxygenase für die Oxidation des Methans zu Methanol. In der Zone direkt darunter stieg die Rate der Methanogenese stark an. Als Methanbildner wurden hauptsächlich "Methanosarcinales" und "Methanobacteriales" gefunden.


title: Methanhydrat

text: Im nördlichen Golf von Mexiko kommt es an Cold Seeps zu Austritten von thermogenem Methan aus unterirdischen Reservoiren. Das austretende Methan bildet zum Teil Methanhydratablagerungen am Meeresgrund. Im Juli 1997 wurde im Golf von Mexiko in einer Tiefe von über 500 Metern eine Population rosafarbener, etwa 2 bis 4 Zentimeter langer Vielborster entdeckt, die auf Methanhydraten leben. Die Würmer, auch „Eiswürmer“ oder „Methaneiswürmer“ ("Sirsoe methanicola") genannt, gehören zur Familie der Hesionidae. Die Eiswürmer graben sich in das Methanhydrat ein und schaffen dadurch kleine Vertiefungen. Die Würmer besiedeln nicht nur freiliegendes Methanhydrat, sondern auch Hydrat, das von Sediment bedeckt ist. Die Besiedlungsdichte liegt bei etwa 2500 Individuen pro Quadratmeter.


title: Methanhydrat

text: Die Isotopenuntersuchung des Gewebes der Eiswürmer deutet auf eine chemoautotrophe Nahrungsquelle hin. Dabei handelt es sich um chemoautotrophe Bakterien, die frei auf dem Methanhydrat leben und Methan verstoffwechseln. Die Würmer versorgen ihren Lebensraum mit Sauerstoff und tragen so zur Auflösung des Methanhydrats bei.


title: Methanhydrat

text: Auf den Methanhydratvorkommen werden neben den Eiswürmern die Miesmuscheln Bathymodiolus childressi gefunden. Diese beherbergen in den Kiemen bakterielle chemoautotrophe Symbionten, die sich vom Methan ernähren, das aus dem Meerwasser aufgenommen wird. Das in den Tieren gefundene Kohlenstoffisotopenverhältnis δ13C von -51 bis -57 ‰ unterstützt die Annahme, dass Methan die primäre Kohlenstoffquelle sowohl für die Muschel als auch für die Symbionten ist.


title: Methanhydrat

text: An Methanhydratablagerungen wurden größere Hügel von Ansammlungen von Röhrenwürmern der Gattung "Vestimentiferans" besiedelt. Ihre primäre Nahrung stammt aus den sulfidreichen Flüssigkeiten, die von symbiotischen Schwefelwasserstoff- oder Methan-oxidierenden Bakterien verstoffwechselt werden, die in einem inneren Organ, dem Trophosom, leben. Wenn der Wurm stirbt, werden die Bakterien freigesetzt und kehren zur freilebenden Population im Meerwasser zurück.


title: Methanhydrat

text: Methan absorbiert die von der Erde emittierte Infrarotstrahlung stärker als Kohlenstoffdioxid, was durch sein globales Erwärmungspotenzial relativ zu Kohlenstoffdioxid beurteilt wird; für einen Zeithorizont von 100 Jahren beträgt der Wert 28. In der Atmosphäre wird Methan durch Hydroxyl-Radikale über Zwischenstufen wie Formaldehyd letztendlich zu Kohlenstoffdioxid und Wasser oxidiert. Die atmosphärische Halbwertszeit wird auf 12 Jahre geschätzt.


title: Methanhydrat

text: Die Variation in der atmosphärischen Methan-Konzentration beeinflusste mit hoher Wahrscheinlichkeit die Oberflächentemperatur der Erde im Laufe der Erdgeschichte. Methankonzentrationen von 1000 Parts per million oder höher sollen die geringere Strahlungsleistung der schwachen jungen Sonne in der fernen Vergangenheit kompensiert haben. Sie werden als Erklärung für Oberflächentemperaturen über dem Gefrierpunkt zu jener Zeit angenommen. Die Oxidation des atmosphärischen Methans während der großen Sauerstoffkatastrophe, dem Anstieg der Konzentration von molekularem Sauerstoff und die damit verbundene Abnahme der Methankonzentration in der Atmosphäre vor etwa 2,4 Milliarden Jahren, und der dadurch fehlende Treibhauseffekt soll verantwortlich für die paläoproterozoische Vereisung sein.


title: Methanhydrat

text: Sich auflösendes Methanhydrat als Quelle für atmosphärisches Methan wurde als Erklärung für verschiedene paläoklimatische Ereignisse diskutiert. So wird der Rückgang der globalen Vereisungen der Schneeball Erde im späten Präkambrium auf die Auflösung von Methanhydrat im äquatorialem Permafrost zurückgeführt. Die Hypothese einer Gesamtvereisung der Erde ist jedoch fachwissenschaftlich umstritten.


title: Methanhydrat

text: Eine starke Freisetzung von Methan scheint vor 55 Millionen Jahren während des Paläozän/Eozän-Temperaturmaximums und des Eocene Thermal Maximum 2 erfolgt zu sein. Damals kam es zu einer weltweiten Erwärmung der Atmosphäre. In den Gesteinen jener Zeit finden sich heute Belege für einen schnellen Anstieg des Methangehaltes der Luft. Das Muster der Isotopenverschiebungen, das als Ergebnis einer massiven Freisetzung von Methan aus Methanhydrat erwartet wird, stimmt jedoch nicht mit den beobachteten Mustern überein. Das Deuterium-zu-Wasserstoff-Isotopenverhältnis deutet darauf hin, dass das Methan in Feuchtgebieten freigesetzt wurde. Es wurden bei der Untersuchung grönländischer Eisbohrkerne keine Hinweise dafür gefunden, dass massive Methanemissionen, die mit einem großräumigen Zerfall von Methanhydrat verbunden sein könnten, Wärmeperioden wie das Alleröd-Interstadial ausgelöst oder verstärkt haben könnten.


title: Methanhydrat

text: Im Zuge der globalen Erwärmung kann es durch eine chronische Methanfreisetzung über Jahrhunderte hinweg zu hohen Methankonzentrationen in der Atmosphäre, zu einer sich verstärkenden Rückkopplung kommen, da das Methan den Treibhauseffekt verstärkt. Abschmelzendes Kontinentaleis, dessen Wasser den Meeresspiegel ansteigen lässt und somit den Druck auf den Meeresboden erhöht, kann die Hydratvorkommen nur in geringem Maße stabilisieren. Dabei ist ungeklärt, ob beim Zerfall tatsächlich genügend Methan in die Atmosphäre gelangen kann, um einen Klimawandel auszulösen. Ein Hinweis darauf sind die Kohlenstoff-Isotopenverteilungen in marinen Carbonaten des Paläozäns.


title: Methanhydrat

text: Der Zerfall von Methanhydraten trug im Jahr 2017 mit etwa 6 Millionen Tonnen freigesetztem Methan nur im geringen Umfang zur Methanbilanz der Atmosphäre bei. Methanemissionen aus Feuchtgebieten und der Landwirtschaft dagegen setzten je über 200 Millionen Tonnen Methan frei. Die Erwärmung der Ozeane und der Atmosphäre reduziert jedoch das Methanhydratstabilitätsfeld und führt zu einer Freisetzung des in Methanhydrat gebundenen Methans in die darüber liegenden Sedimente und Böden. Das freie Methan kann diffusiv oder als Gas aufsteigend aus dem Meeresboden in das Ozeanwasser entweichen. Herausgebrochene einzelne Methanhydratbrocken ohne Sedimentanhaftungen sind leichter als Wasser, steigen auf und zerfallen teilweise auf ihrem Weg nach oben und transportieren das Methan schnell in höhere Wasserschichten. Diese Art des Transports ist selten und trägt kaum zur Methanfreisetzung bei.


title: Methanhydrat

text: Faktoren wie die mikrobiologische Verstoffwechslung von Methan vermindern überdies die Auswirkungen der Methanhydratdissoziation auf die atmosphärische Methankonzentration. Auf dem Weg an die Meeresoberfläche kann Methan auf zwei Arten abgebaut werden. Einerseits durchläuft das Methan noch im Meeresboden eine anaerobe Methanoxidationszone, in der eine Oxidation durch Sulfate gemäß folgender Reaktionsgleichung erfolgt:


title: Methanhydrat

text: Das entstehende Hydrogencarbonat fällt als Calciumcarbonat aus und bildet und dadurch eine wichtige Senke für aus Methanhydrat freigesetztes Methan.


title: Methanhydrat

text: In der darüberliegenden aeroben Zone wird es durch den dort gelösten Sauerstoff bakteriell oxidiert, wobei Kohlenstoffdioxid freigesetzt wird. Das gebildete Kohlenstoffdioxid senkt den pH-Wert und trägt somit zur Versauerung der Meere bei. Der Einfluss der marinen Tiefseevorkommen auf die atmosphärische Methanbilanz ist vernachlässigbar und wird auch längerfristig als gering eingestuft, denn wegen des hohen hydrostatischen Drucks ist dort Methanhydrat dauerhaft unempfindlich gegen anthropogene Erwärmung.


title: Methanhydrat

text: Einen größeren Einfluss auf das Klima könnten marine Methanhydratvorkommen in der Nähe des marinen Stabilitätsfelds und in terrestrischen und überschwemmten Permafrostböden der kontinentalen arktischen Regionen haben. Im Arktischen Ozean werden aufgrund der niedrigen Temperatur Methanhydratvorkommen bereits ab einer Wassertiefe von etwa 300 Metern im Sediment erwartet. Methan ist in geringeren Meerestiefen aufgrund des dortigen geringeren Drucks schlechter löslich in Wasser, kann in Bläschen aufsteigen und in die Atmosphäre gelangen.


title: Methanhydrat

text: Eine Erwärmung der Permafrostböden kann Methan freisetzen, sobald der Boden auftaut. Eine Studie von 2016 schätzte den Beitrag des aus Permafrost freigesetzten Methans zur globalen Erwärmung als „noch relativ gering“ ein. Im Jahr 2020 wurden vor der ostsibirischen Küste Hinweise dafür gefunden, dass im Arktischen Ozean über einem Bereich des Kontinentalhangs Methan aus Methanhydraten freigesetzt werden könnte. Gelangt Methan aus diesen Sedimenten und Böden in die Atmosphäre, könnte es einen positiven Rückkopplungseffekt auf den aktuellen Klimawandel haben und eine Beschleunigung der globalen Erwärmung verursachen.


title: Methanhydrat

text: Am Rande des norwegischen Kontinentalschelfs in der Norwegischen See ereigneten sich jeweils gegen Ende der letzten Eiszeiten submarine Erdrutschungen. Die drei bekannten Storegga-Rutschungen zählen zu den größten bekannten Rutschungen. Die letzte Rutschung mit einem Volumen von 3500 Kubikkilometern Geröll ereignete sich vor etwa 8200 Jahren und verursachte einen Megatsunami im Nordatlantik.


title: Methanhydrat

text: Als Auslöser für die Rutschungen wurde sich auflösendes Methanhydrat in einer Tiefe von etwa 170 bis 260 Metern unterhalb des Kontinentalhangs angesehen. Einströmendes warmes Wasser soll die Stabilitätszone des Methanhydrats verlagert und den Druckeffekt eines steigenden Meeresspiegels durch den Rückgang des Eisschilds überkompensiert haben.


title: Methanhydrat

text: Andere Theorien gehen davon aus, dass die Wasserströme schmelzender Gletscher Billionen Tonnen Sediment in den Ozean beförderten. Dieses sammelte sich am Rande des Kontinentalschelfs an, wo der flachere Meeresboden um Skandinavien in die Tiefen der Norwegischen See abfällt. Ein Erdbeben in einem Gebiet 150 Kilometer hangabwärts vom Ormen-Lange-Gasfeld machte die Unterwasserablagerungen instabil und löste die Rutschung aus.


title: Methanhydrat

text: Seismische Daten deuten darauf hin, dass sich am Cape Fear in der Nähe von Wilmington in North Carolina in den letzten 30.000 Jahren mindestens fünf große submarine Rutschungen ereignet haben. Nachdem dort Vorkommen von Methanhydrat gefunden wurden, wurden sich auflösende Methanhydratvorkommen als Auslöser der Rutschungen diskutiert. Obwohl der genaue Auslösemechanismus für die Cape-Fear-Rutschereignisse nur unzureichend bekannt ist, deuten neuere Untersuchungen darauf hin, dass zumindest bei vier von fünf Ereignissen die Rutschung weit oberhalb der Methanhydratvorkommen stattfand.


title: Methanhydrat

text: In der Nähe von Hudiksvall in Schweden gibt es eine Reihe von deformierten Gesteinsoberflächen und granitischen Höhlen. Wahrscheinlich war das Gebiet in prähistorischer Zeit von einem starken Erdbeben betroffen. Der Bereich der dortigen Boda-Höhle ist deformiert und in Blöcke zerschnitten. Die Entfernung der Boda-Höhle vom Epizentrum des damaligen Erdbebens beträgt etwa 12 Kilometer. Es wird vermutet, dass die dort angetroffene Deformation durch einen explosiven Methanhydratzerfall, der durch die seismische Schockwelle des Erdbebens ausgelöst wurde, entstanden ist.


title: Methanhydrat

text: Der Zerfall von großen Mengen Methanhydrat und daraus aufsteigende Methanblasen wurden wiederholt für den Untergang von Schiffen im Bermudadreieck verantwortlich gemacht. Das archimedische Prinzip besagt, dass der statische Auftrieb eines Körpers in einem Medium genauso groß ist wie die Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Mediums. Aufsteigende Methangasblasen reduzieren die Dichte des Meerwassers. Diese Abnahme verringert die Auftriebskraft auf das schwimmende Objekt, wodurch es möglicherweise sinken kann. Ebenfalls könnten einzelne, große Methanblasen Schiffe untergehen lassen.


title: Methanhydrat

text: Die Energie für den Zerfall von Methanhydrat erfordert eine hohe Wärmezufuhr oder einen signifikanten Druckabfall. Es gibt Hinweise darauf, dass ein Methanhydratabbau durch Druckreduktion in Zusammenhang mit den Eiszeiten stattfand. Da das Meerwasser in den großen kontinentalen Eisschilden gebunden wurde, senkte sich der Meeresspiegel ab. Dadurch verringerte sich der Druck auf das Methanhydrat, was eine Methanfreisetzung zur Folge hatte. Dieser Mechanismus verläuft jedoch langsam und die Freisetzung erfolgt über einen langen Zeitraum. Bei Methanhydratvorkommen, die nahe an der Grenze der Methanhydratstabilitätszone liegen, gibt es Hinweise darauf, dass Druckänderungen durch den Tidenhub Methan freisetzen können. Neben der Tatsache, dass im Bermudadreieck keine ungewöhnliche Anzahl von Schiffen gesunken ist, treffen die bislang in Betracht gezogenen Möglichkeiten einer spontanen Gasfreisetzung aus Methanhydrat nicht auf das Bermudadreieck zu.


title: Methanhydrat

text: Der Nachweis von Methanhydrat an den Kontinentalrändern erfolgt meist mit seismischen Methoden. Dabei wird die Struktur des Untergrunds durch reflektierte akustische Signale untersucht. Als Schallquelle werden Luftpulser verwendet, die Aufnahme der reflektierten Schallwellen erfolgt durch Hydrophone.


title: Methanhydrat

text: Der akustische Wellenwiderstand ist unterhalb des Meeresbodens im Sediment höher als in der darüberstehenden Wassersäule. An der Grenzfläche zweier Stoffe mit einem großen Unterschied im Wellenwiderstand wird der Schall stark reflektiert. Das Signal eines methanhydratfreien Meeresbodens ist durch eine spezielle Art der Reflexion gekennzeichnet, bei der das unterirdische Volumen härter ist als das darüber liegende Volumen.


title: Methanhydrat

text: Bei methanhydratführenden Schichten ist der bodensimulierende Reflektor durch eine andere Art der Reflexion gekennzeichnet, die auf einen hohen Wellenwiderstand im Methanhydrat über methangasgefüllten Sedimenten mit niedrigem Wellenwiderstand hinweist. Die Erkundung der Lage von Methanhydratgebieten mittels seismischer Methoden ist in Gegenden, in denen der bodensimulierende Reflektor leicht erkennbar ist, relativ einfach. Der bodensimulierende Reflektor markiert normalerweise die Basis einer Methanhydratschicht, unter der sich freies Gas befindet. Die Bestimmung des genauen Anteils des Methanhydrats im Sediment allein durch seismische Methoden ist jedoch schwierig und gegebenenfalls ungenau. In Gebieten ohne freies Gas unterhalb des Methanhydrats ist kein bodensimulierender Reflektor vorhanden, der Nachweis von Methanhydrat erfordert dort andere Methoden, etwa die Gewinnung von Bohrkernen.


title: Methanhydrat

text: In der Weltraumforschung könnte der Einsatz von Infrarotspektroskopie eine Möglichkeit zum Nachweis von Methanhydrat sein. Die eingeschlossenen Methanmoleküle zeigen bei niedrigen Temperaturen von 10 bis 200 Kelvin im nahen bis mittleren Infrarotbereich in den Wasserkäfigen ein gasförmiges Verhalten, deren Schwingungsspektren einzigartig für Methanhydrat sind.


title: Helmut Horten

text: Helmut Horten (* 8. Januar 1909 in Bonn; † 30. November 1987 in Croglio, Schweiz) war ein deutscher Unternehmer und Gründer der Horten AG. Er stammte aus der Kaufmannsfamilie Horten.


title: Helmut Horten

text: Horten wurde 1909 als Sohn von Josef Emil August Horten, Jurist und Senatspräsident am Oberlandesgericht Köln, geboren. Sein Patenonkel war der Dominikaner Titus Maria Horten. Alphons Horten war ein Vetter.


title: Helmut Horten

text: Horten ging im Düsseldorfer Kaufhaus Leonhard Tietz in die Lehre und wechselte dann zum Textilkaufhaus Gebr. Alsberg im benachbarten Duisburg. Im Zuge der Verdrängung der deutschen Juden aus dem Wirtschaftsleben nach der Machtübernahme der Nationalsozialisten 1933 wurden auch die Eigentümer des Kaufhauses Gebr. Alsberg, Strauß und Lauter, zum Verkauf gezwungen. Sie emigrierten später in die USA. Horten erwarb das Kaufhaus im Mai 1936 zu einem Preis weit unter dem Marktwert, entließ die jüdischen Angestellten und firmierte es in „Kaufhaus Horten“ um. In der NS-Parteizeitung feierte er die Übernahme als Übergang in „arischen Besitz“. Die Finanzierung sicherte der Bankier Wilhelm Reinold von der Hamburger Commerz- und Disconto-Bank, ein Freund der Familie Horten, der die Bank zum stillen Teilhaber des neu gegründeten Unternehmens Horten & Co. machte.


title: Helmut Horten

text: Im selben Jahr erwarb Horten das Wattenscheider Kaufhaus Hess, dem bis 1939 sechs weitere Häuser folgten. Auch dass sein Patenonkel Titus Maria Horten nach einem NS-Schauprozess 1936 in der Haft starb, trübte Hortens gute Beziehungen zum NS-Regime nicht. Es gelang ihm, die Verteilung der kriegsbedingt kontingentierten Textilien für die Kauf- und Warenhäuser im gesamten Niederrheinbereich an sich zu ziehen.


title: Helmut Horten

text: Nach Ende des Zweiten Weltkriegs inhaftierten die Briten Horten im August 1946 und internierten ihn bis Anfang 1948 in Recklinghausen. Nach einem 17-tägigen Hungerstreik kam Horten frei. In der Internierung hatte er Rudolf Tesmann, den ehemaligen Adjutanten des Gauleiters Ernst Wilhelm Bohle, kennengelernt, der später erst in die Werbeabteilung von Horten & Co., dann in den „Werbering Duisburger Innenstadt“ aufrückte.


title: Helmut Horten

text: 1948 kehrte Horten nach Duisburg zurück. Da er schon ab 1944 Waren in einem stillgelegten Schacht der August-Thyssen-Hütte in Hamborn gehortet hatte und nach dem Krieg nicht enteignet wurde, konnte Horten nach der Währungsreform sein Unternehmen rasch konsolidieren und während des Wirtschaftswunders der 50er Jahre stark expandieren. In der Duisburger Innenstadt baute er 1958 ein sechsstöckiges Kaufhausgebäude, das heute Galeria Kaufhof beherbergt und dessen Außenwände und Fassade denkmalgeschützt sind. 1953 kaufte er für 10 Mio. DM die Merkur AG, die bis 1938 und ab 1949 Salman Schocken gehört hatte. Die bankenfinanzierte Übernahme erforderte die Umfirmierung von „Horten & Co.“ zu „Merkur Horten & Co. KG“ mit Sitz in Nürnberg. Alleiniger persönlich haftender Gesellschafter blieb Helmut Horten.


title: Helmut Horten

text: 1954 erwarb Horten von dem nach New York emigrierten Unternehmer Jakob Michael, dem die "New Jersey Industries" als ausländische Holding der DeFaKa gehörte, die vorher Friedrich Flick angebotenen Anteile an der Emil Köster AG, die dann in die Emil Köster KG a. A. umgewandelt wurde und in deren Aufsichtsrat u. a. Duisburgs Landgerichtsdirektor Hans Gatermann und der Duisburger Rechtsanwalt Wilhelm Großhans aufrückten.


title: Helmut Horten

text: Zu Beginn des Jahres 1970 wandelte Horten sein Unternehmen in eine Aktiengesellschaft um, um deren Mehrheit veräußern zu können. Bis 1972 hatte er sich ganz aus dem Warenhauskonzern zurückgezogen. Der Verkauf selbst war lange Zeit umstritten, weil die Aktien kurze Zeit nach der Emission beträchtlich unter den Emissionspreis fielen. Für den Verkauf erhielt Horten 1,2 Mrd. DM, die aufgrund einer Gesetzeslücke steuerfrei waren. Diese Steuervermeidung war ein Anlass für die spätere Reform der Außensteuer in Deutschland.


title: Helmut Horten

text: Die erste Ehefrau Hortens beging Suizid. Um 1964 lernte Horten die 32 Jahre jüngere Sekretärin Heidi Jelinek in einer Hotelbar in Velden am Wörther See kennen. Sie wurde 1966 seine zweite Ehefrau. Zur Hochzeit schenkte er ihr den Blauen Wittelsbacher. Ende 1968 übersiedelte das Ehepaar Horten nach Croglio im Kanton Tessin. Als Horten 1987 im Alter von 78 Jahren starb, wurde seine Frau Alleinerbin.


title: Helmut Horten

text: In den Jahren 1976/77 ließ Horten in Sekirn die römisch-katholische Filialkirche St. Hubertus als Mausoleum errichten, in dem er nach seinem Tod auch bestattet wurde.


title: Helmut Horten

text: Für Mülheim an der Ruhr, wo er am Uhlenhorstweg eine repräsentative Villa errichten ließ, und vor allem für Duisburg, wo sich das Zentrum seiner unternehmerischen Aktivitäten befand, wurde Horten nach dem Krieg ein wichtiger Förderer. Er wurde Mitglied des Duisburger "Clubs Raffelberg", dem er u. a. einen für große Tennisturniere bauen ließ, förderte den Fußball, den Duisburger Karneval, stiftete dem Duisburger Zoo u. a. einen Elefanten und war auch an der Einrichtung des berühmten Delphinariums 1965 beteiligt. Lediglich der Wunsch, in Duisburg ein Kabarett nach Berliner Vorbild zu gründen, konnte nie erfüllt werden. 1983 spendete er 6 Millionen DM an die FDP, die er bereits 1956 mit einer Millionenspende vor Finanzproblemen gerettet hatte.


title: Helmut Horten

text: 1971 gründete Horten die Stiftung Villalta in Croglio, um die medizinische Forschung zu fördern; sie wurde nach seinem Tod in Helmut Horten Stiftung umbenannt. Das Stiftungskapital betrug 2004 über 60 Millionen Schweizer Franken.


title: Wanderalbatros

text: Der Wanderalbatros ("Diomedea exulans") ist eine sehr große Vogelart aus der Familie der Albatrosse. Er ist der Vogel mit der größten Flügelspannweite der Welt.


title: Wanderalbatros

text: In Europa ist der Wanderalbatros ein extrem seltener Irrgast. Im 20. Jahrhundert wurde er lediglich einmal im Jahre 1957 auf Sizilien und im Jahre 1963 in Polen beobachtet.


title: Wanderalbatros

text: Wanderalbatrosse erreichen eine Körperlänge von 117 cm und eine Flügelspanne von über 350 cm sowie ein Maximalgewicht von 7 kg.


title: Wanderalbatros

text: Ein erwachsener, voll ausgefärbter Wanderalbatros hat – vom schmalen, schwarzen Rand an der hinteren Flügelkante und den schwarzen Handschwingenspitzen abgesehen – an der Unterseite ein weißes Gefieder. Die Oberflügeldecken sind ebenfalls weiß mit einigen schwarzen Einsprengseln. Der kräftige Schnabel und die Füße sind blass fleischfarben, die Augen sind dunkelbraun. Diese Färbung zeigen jedoch nur mehrere Jahre alte Wanderalbatrosse. Jungtiere haben ein überwiegend braunes Gefieder, das mit den Jahren zunehmend weiß wird. Das letzte Braun erscheint als gesprenkeltes Band über der Brust.


title: Wanderalbatros

text: Der Wanderalbatros verbringt 90 % seines Lebens auf dem offenen Meer. Nur alle zwei Jahre ist Brutsaison, die Aufzucht des einzigen Kükens braucht fast ein Jahr. Der Wanderalbatros ist monogam, d. h., er brütet jede Brutsaison mit demselben Brutpartner. Das Nest wird aus Erde und Pflanzen gebaut und kann einen hohen Turm bilden. Wie viele Vogel- und Tierarten der subpolaren und polaren Regionen setzt er auf eine geringe Reproduktionsrate und ein hohes Alter. Normalerweise werden Wanderalbatrosse 60 bis 70 Jahre alt, können aber über 80 Jahre alt werden. Wie alle Albatrosse bildet der Wanderalbatros Kolonien, die normalerweise mehrere hundert Brutpaare umfassen. Die Nahrung besteht aus verschiedenen Meerestieren wie Fisch oder Tintenfisch.


title: Wanderalbatros

text: Im Jahre 2020 gab es weltweit etwa 20.000 Wanderalbatrosse. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Größe vieler Kolonien jedoch aufgrund der vielen Bedrohungen, v. a. durch den Menschen verursacht, halbiert. Der Bestand nimmt in drei Generationen (ca. 60 Jahre) um 30 % ab. Dies entspricht einer jährlichen Abnahme von 0,5 %, was 130 Exemplare weniger pro Jahr bedeutet.


title: Wanderalbatros

text: Die größte Bedrohung stellt für den Wanderalbatros die Langleinenfischerei dar. Die Vögel verschlucken die Köder in den wenigen Minuten, bis sie in die Tiefe sinken, und werden mitgezogen und ertrinken. So verendet jährlich eine große Anzahl Seevögel. Zusätzlich bilden Prädatoren (wie z. B. eingeschleppte Hunde und Katzen, insbesondere Ratten) ein großes Problem, indem sie den Nachwuchs bzw. die Eier fressen. Auf vielen subantarktischen Inseln gibt es solche Prädatoren, auf manchen gibt es jedoch Bekämpfungsprogramme wie z. B. das beachtenswerte Rattenbekämpfungsprogramm des South Georgia Heritage Trust.


title: Wanderalbatros

text: Auf dem offenen Meer sind sie im gesamten Südlichen Ozean anzutreffen, besonders häufig sind sie zwischen den Aucklandinseln und Macquarie, dem Seegebiet rund um die Bountyinseln und im Seegebiet zwischen den Chathaminseln und Dunedin auf Neuseeland zu beobachten. Auch auf der Drake-Passage sind sie häufig zu beobachten. Es ist jedoch möglich, dass es dort nur mehr Sichtungen gibt, weil dies die Hauptverkehrsroute des Schiffsverkehrs in die Antarktis ist.


title: Wanderalbatros

text: Zu den nach dem Vogel benannten geographischen Objekten zählen der Albatross Crest, der Gony Point und das Wanderer Valley.


title: 7-Zip

text: 7-Zip ist ein freies Packprogramm, das unter den Bedingungen der LGPL lizenziert ist. Die Entwicklung erfolgt durch den russischen Softwareentwickler Igor Wiktorowitsch Pavlov, der die erste Version von 7-Zip im Jahr 1999 veröffentlichte und bis heute aktiv entwickelt (Stand Frühjahr 2021). 7-Zip stellt die Referenzimplementierung des von ihm entwickelten Lempel-Ziv-Markow-Algorithmus (LZMA) dar. 7-Zip wurde im Juli 2007 von SourceForge als bestes Open-Source-Projekt ausgezeichnet.


title: 7-Zip

text: Standardmäßig erzeugt "7-Zip" Archive im 7z-Format mit der Dateinamenserweiterung codice_1. Jedes Archiv kann viele Verzeichnisse und Dateien enthalten. Bei 7z handelt es sich grundsätzlich um ein reines Containerformat, das offen und modular aufgebaut ist. So werden Sicherheits- und Datenkompressions-Funktionen durch eine Reihe von hintereinander geschalteten Filtern realisiert. Diese implementieren dann zum Beispiel Präprozessoren, Kompressionsalgorithmen oder Verschlüsselungs-Filter.


title: 7-Zip

text: Zur Kompression von zip- und gzip-Dateien verwendet 7-Zip einen selbst entwickelten Deflate-Encoder, der oft bessere Ergebnisse liefert als die weitaus häufiger verwendete Deflate-Implementation von zlib, was allerdings zulasten der Kompressionsgeschwindigkeit geht. Diese Version des Deflate-Encoders ist auch unabhängig von 7-Zip als Teil der AdvanceCOMP-Suite erhältlich.


title: 7-Zip

text: Darüber hinaus lassen sich Archivinhalte beziehungsweise gepackte Daten aus Dateien der folgenden Formate extrahieren:


title: 7-Zip

text: 7-Zip kann manche Windows-Installer-Dateien (codice_23) öffnen und bietet Zugang zu deren gesamten Inhalt, inklusive der Meta-Dateien. Ebenso lassen sich mit LZX komprimierte Microsoft-Cabinet-Dateien (codice_22) und mit LZMA komprimierte NSIS-Installationsprogramme öffnen. Gleiches gilt für manch andere ausführbare Programme (Endung z. B. codice_24). Daher kann "7-Zip" auch dazu genutzt werden, zu überprüfen, ob es sich bei einer unbekannten Binärdatei um ein Archiv handelt, und dessen Inhalt gegebenenfalls zu extrahieren.


title: 7-Zip

text: Die native 7z-Kompression bedient sich einer Vielzahl von Algorithmen. Nach einer Sortierung der zu packenden Dateien in eine günstige Reihenfolge und (bei progressiver Komprimierung) eventueller Verkettung zu einem fortlaufenden Datenstrom können bestimmte Dateitypen mit verschiedenen Vorfiltern bzw. Präprozessoren aufbereitet werden, um bei der anschließenden Kompression bessere Ergebnisse zu erzielen. Hierzu werden für ausführbare Dateien in einer Reihe unterstützter Formate entsprechende Filter wie BCJ und BCJ2 für Windows-Programmdateien mit x86-Maschinencode verwendet. Zur Dekorrelation von zum Beispiel PCM- und Rastergraphikdaten steht ein Delta-Filter zur Verfügung.


title: 7-Zip

text: Für den folgenden Hauptkompressionsschritt werden beim nativen 7z-Format die Verfahren LZMA, PPMd und bzip2 unterstützt.


title: 7-Zip

text: Mit dem in Voreinstellung verwendeten LZMA und Vorfiltern werden überwiegend bessere Kompressionsraten als mit anderen verbreiteten Formaten erzielt. Besonders bei großen Datenmengen übertrifft es das verbreitete RAR oft deutlich.


title: 7-Zip

text: LZMA ist ein relativ neues, von Igor Pavlov selbst entwickeltes und mit 7-Zip eingeführtes Verfahren. Es nutzt eine verbesserte Variante des LZ77-Algorithmus, Markow-Ketten und einen Bereichskodierer (eine Umsetzung arithmetischen Kodierens) zur Entropiekodierung.


title: 7-Zip

text: "7-Zip" unterstützt die als AES standardisierte 256-Bit-Rijndael-Verschlüsselung. Die Verschlüsselung kann getrennt sowohl für die gepackten Dateien als auch für die 7z-Verzeichnisstruktur aktiviert werden. Falls die Verzeichnisstruktur verschlüsselt ist, muss schon für die Anzeige der Namen der im Archiv enthaltenen Dateien das richtige Passwort angegeben werden.


title: 7-Zip

text: Der WinZip-AES-Verschlüsselungsstandard wird ebenso unterstützt, sodass ZIP-Archive mit 256 Bit AES verschlüsselt werden können. Dabei ist jedoch keine Verschlüsselung der Verzeichnisstruktur wie bei 7z-Archiven möglich.


title: 7-Zip

text: Die grafische Benutzeroberfläche fügt sich via „Drag and Drop“ und Kontextmenüs nahtlos in Windows ein. Eine Kommandozeilenversion und ein Plugin für den FAR Manager werden mitgeliefert.


title: 7-Zip

text: Beim Auspacken von Archivdateien überträgt 7-Zip bis Version 21.07 (anders als der Windows-Explorer sowie WinZip und WinRAR) einen vorhandenen Zone.Identifier nicht auf die extrahierten Dateien.


title: 7-Zip

text: 7-Zip wurde ursprünglich für das Betriebssystem Windows entwickelt, es existierte seit 2006 jedoch mit p7zip auch eine portable Kommandozeilenversion des Programms, welche plattformübergreifend für die BSDs, Linux, Unix, OS/2, BeOS und AmigaOS 4 kompiliert werden kann.


title: 7-Zip

text: Es gibt viele Frontends für "p7zip", die z. B. eine Einbindung in grafische Benutzeroberflächen ermöglichen. Nachdem von p7zip seit 2016 keine neuen Versionen mehr erschienen waren, veröffentlichte Igor Pavlov im März 2021 eine eigene portable Kommandozeilenversion von 7-Zip.


title: 7-Zip

text: Weiterhin existiert mit den XZ Utils eine Sammlung von auf dem LZMA-Code des LZMA SDK basierenden Werkzeugen zur reinen Datenkompression (also ohne Archivierungs-Funktion), mit denen sich der LZMA analog zu Programmen wie gzip, bzip2 oder der zlib (zum Beispiel auch in Kombination mit tar) nutzen lässt.


title: 7-Zip

text: 7zX ist eine Implementierung für macOS, welche aber mit der Version für Windows nur das Kompressionsformat gemeinsam hat. Die Anwendung selbst baut auf einer separaten Codebasis auf.


title: 7-Zip

text: 7zip ZS ist eine auf 7zip basierende Version mit Support für Zstandard, Brotli, Lz4, Lz5, Lizard und Fast LZMA2. Dem führenden 7zip-Entwickler waren diese Kompressionsformate bisher zu unausgereift, um sie in 7zip zu implementieren.


title: 7-Zip

text: Das Installationsprogramm von 7-Zip sowie alle mit 7-Zip erstellten selbst-entpackenden Archive hatten bis zum Erscheinen der Programmversion 16.00 Sicherheitslücken. Die Sicherheitslücken, die u. a. das Einschleusen und Ausführen von Schadcode in archivierten UDF-Dateien ermöglichten, wurden in Version 16.00 geschlossen.


title: 7-Zip

text: Bis zu Version 18.01 war es durch eine Sicherheitslücke möglich, beim Entpacken von Dateien andere Programme zu starten. Der Fehler wurde mit Erscheinen von Version 18.05 behoben.


title: Dampfbremse

text: Eine Dampfbremse ist eine flächig zusammenhängende Schicht mit einem definierten Wasserdampfdiffusionswiderstand, welche die Diffusion von dampfförmigem Wasser aus Luft in ein Bauteil vermindert. Die meisten Dampfbremsen können auch den Durchtritt von flüssigem Wasser verhindern oder verlangsamen.


title: Dampfbremse

text: Im Bauwesen sollen Dampfbremsen verhindern, dass sich innerhalb von Wänden und Decken Kondenswasser bildet, was bei unzureichender Abtrocknung zu Feuchteschäden wie Schimmelbefall führen kann.


title: Dampfbremse

text: Traditionelle massiv gemauerte Wände aus mineralischen Baustoffen konnten an der Wandoberfläche oder innerhalb der Wand kondensierende Feuchtigkeit absorbieren und später wieder nach außen abführen.


title: Dampfbremse

text: Bei heutigen mehrschaligen Wandkonstruktionen mit zwischenliegenden Luft- oder Dämmschichten kann es zur Akkumulation größerer Feuchtigkeitsmengen kommen, zumal Werkstoffübergänge ebenso wie Kunststoffe häufig die kapillare Abfuhr des Wassers verhindern. Da im Trockenbau und vielen anderen Arten des Wandaufbaus eine ausreichende, durchgängige Kapillarität kaum herzustellen ist, werden Dampfbremsen vorgesehen, um den Eintritt von Feuchtigkeit in das Bauteil zu beschränken.


title: Dampfbremse

text: In gemäßigten und kalten Breiten muss der Zutritt des Wasserdampfs von der Innenseite der Außenwände her verhindert werden. Bei den für tropisches Klima charakteristischen feucht-heißen Wetterlagen wird der Wasserdampf hingegen eher von der Außenseite in die Wand eindringen. An ungedämmtem Kellermauerwerk tritt Kondensation auf, wenn feucht-warme Luft in den Keller gelangt.


title: Dampfbremse

text: In manchen Fällen ist ein zuverlässig luftdichter Einbau einer Dampfbremse nicht möglich. Bei besonders gefährdeten Wand- und Deckenaufbauten kann durch eine Unterdrucklüftung ein zusätzlicher Schutz erreicht werden.


title: Dampfbremse

text: Die Einstufung eines Baustoffes als Dampfbremse wird definiert durch seine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke formula_1. Sie berücksichtigt auch die tatsächliche Stärke des Bauteils formula_2 und nicht nur die Materialeigenschaft wie die dimensionslose Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl formula_3. Berechnet wird sie zu formula_4.


title: Dampfbremse

text: In Deutschland werden Bauteilschichten nach DIN 4108-3 (10/2018) als diffusionsoffen, -bremsend, -hemmend, -sperrend und -dicht definiert. Im Sprachgebrauch beziehungsweise der Baupraxis wird zudem zwischen Dampfbremsen und Dampfsperren unterschieden.


title: Dampfbremse

text: Der Begriff Dampfsperre wird teilweise synonym zur Dampfbremse genutzt. Im strengen Sinne sind nur Metalle und Glas völlige Dampfsperren.


title: Dampfbremse

text: Im Baubereich werden einseitig oder beidseitig mit Alufolie kaschierte Hartschaumplatten sowie Mineral- beziehungsweise Glasfaserdämmung angeboten, um eine Durchfeuchtung des Dämmstoffs vom Gebäudeinneren her zu verhindern. Problematisch ist, dass Wasser durch jede kleine Verletzung der dünnen Folie eindringen, aber anschließend durch die Sperrschicht im Grunde nicht wieder nach innen verdunsten kann, wenn die Verdunstung nach außen ebenfalls durch sperrende Schichten verhindert wird, wie es zum Beispiel in nicht belüfteten Flachdächern der Fall ist.


title: Dampfbremse

text: Einfache Dampfbremsen bestehen meist aus dickeren Kunststofffolien, oft Polyethylen-Folien. Diese hat bei einer Dicke von 0,1 mm (0,0001 m) und einer Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl (µ) von 100.000 demnach eine Sperrwirkung wie 10 m Luft. Aluminiumfolie weist bei einer Dicke von 0,05 mm einen sd-Wert von 1500 m auf. Das ist ein 300fach größerer Wert im Vergleich zu einer gleichdicken Polyethylen-Folie.


title: Dampfbremse

text: Aber auch andere Materialien (zum Beispiel PVC-Folien oder Holzplatten) können je nach Wasserdampfdiffusionswiderstand, verwendeter Materialdicke und Dampfoffenheit als Dampfbremse dienen.


title: Dampfbremse

text: Im Winter kann die beheizte Innenraumluft bewohnter Räume mehr Feuchtigkeit aufnehmen als die kalte Außenluft, was zu einem höheren Wasserdampfpartialdruck in der warmen Raumluft führt. In dieser Situation diffundiert Wasserdampf durch die Außenwände oder Dachausbauten von innen (hoher Partialdruck) nach außen (niedriger Partialdruck), weil Konzentrations- oder Druckgefälle stets den Ausgleich suchen. In Bauteilen wird das eindiffundierte dampfförmige Wasser aufgrund des geringeren Wasserdampfaufnahmevermögens kalter Luft, also wegen des Taupunkts innerhalb der Wand, an dieser Stelle auskondensieren und dort Feuchteschäden oder gar Frostsprengungen verursachen.


title: Dampfbremse

text: Die Kondensation oder Vernässung findet also an jenem Punkt des Wandquerschnitts (in der Wand an einer flächigen Front) statt, wo die Taupunkte unterschritten werden. Sofern eine Dämmschicht vorhanden ist, findet die Kondensation im äußeren Bereich des Dämmstoffs an dessen kälterer Seite statt. Zur Vermeidung solchen Kondensats kann die Gebäudehülle an der Innenseite generell eher dampfdicht ausgeführt und von innen nach außen immer diffusionsoffener werden. Dampfbremsen werden daher in der Regel raumseitig, also an der beheizten Seite der Wärmedämmschicht angeordnet.