Es mag wie der Beginn eines Katastrophenfilms klingen, aber Island könnte Wissenschaftsgeschichte schreiben, indem es als erstes Land in die Magmakammer eines Vulkans bohrt.
Im Jahr 2026 wird das isländische Projekt Krafla Magma Testbed (KMT) ein Bohrloch zur Magmakammer an einem Vulkan namens Krafla im Nordosten des Landes bauen.
Die Kammer, die sich zwischen einer und zwei Meilen unter der Oberfläche befindet, wird unbegrenzt geothermische Energie freisetzen, um Islands Häuser und Gebäude mit Strom zu versorgen.
Trotz der extremen Hitze des Magmas – bis zu 2.372 °F (1.300 °C) – bestehen Experten darauf, dass es sicher ist und keinen weiteren katastrophalen Vulkanausbruch im Land auslösen wird.
„Es ist die erste Reise zum Mittelpunkt der Erde“, sagte Projektmanager Björn Þór Guðmundsson.
Im Jahr 2026 wird das Krafla Magma Testbed (KMT)-Projekt mit dem Bau eines Bohrlochs zur Magmakammer an einem Vulkan namens Krafla im Nordosten des Landes beginnen. Die Kammer, die sich 2,1 Kilometer unter der Oberfläche befindet, wird unbegrenzt geothermische Energie freisetzen, um Islands Häuser mit Strom zu versorgen
Die französische Vulkanologin Katia Krafft trägt einen aluminisierten Anzug und steht in der Nähe eines Lavaausbruchs am Vulkan Krafla
Island nutzt bereits Geothermie – Wärme, die im Erdinneren entsteht –, um seine Turbinen anzutreiben und Strom zu erzeugen.
Isländische Geothermiekraftwerke bohren mehr als eine Meile tief Brunnen, um heißen Wasserdampf zu extrahieren, der in sogenannten Separatoren in flüssiges Wasser und Dampf getrennt wird.
Der Dampf wird dann durch Turbinen geleitet, die sich drehen, um Strom zu erzeugen. Dadurch wird jedoch nur ein Bruchteil der verfügbaren Energie erfasst.
Darüber hinaus ist die geothermische Energie im Vergleich zu Dampf in einem Kraftwerk mit fossilen Brennstoffen relativ kühl – etwa 482 °F bzw. 842 °F (250 °C bzw. 450 °C).
„Bei diesen niedrigen Temperaturen ist es ziemlich ineffizient, daher besteht ein Interesse daran, superheiße Geothermie zu entwickeln“, sagte John Eichelberger, Vulkanologe an der University of Alaska Fairbanks, gegenüber New Scientist.
Stattdessen könnte die Nutzung der höheren Temperaturen aus der Magmakammer zu einer stärkeren Energieversorgung führen.
„Der Zweck der Energieerzeugung aus superheißer Geothermie in der Nähe von Magma besteht darin, dass diese Bohrlöcher im Hinblick auf die Energieerzeugung um eine Größenordnung leistungsfähiger sind als herkömmliche Bohrlöcher“, sagte Guðmundsson gegenüber MailOnline.
„Wir können bei gleicher Leistung eine statt zehn Bohrungen durchführen.“
Krafla ist eines der aktivsten Vulkangebiete der Welt. Es liegt auf einer tektonischen Plattengrenze namens Mittelatlantischer Rücken, wo die Nordamerikanische Platte und die Eurasische Platte aufeinandertreffen
Krafla, einer der aktivsten Vulkane der Welt, brach zwischen 1975 und 1984 (dem Jahr seines letzten Ausbruchs) neunmal aus. Luftaufnahme des Krafla (Berg) und der Krafla-Caldera im Jahr 2008
Krafla, einer der aktivsten Vulkane der Welt, brach zwischen 1975 und 1984 (dem Jahr seines letzten Ausbruchs) neunmal aus.
Damals konnten Wissenschaftler mithilfe von Seismometern die Lage der Magmakammer von Krafla unter der Caldera lokalisieren – etwa 2 km tief.
Seit den späten 1970er Jahren gibt es in Krafla ein Geothermiekraftwerk, das von Landsvirkjun, Islands größtem Energieversorger, betrieben wird.
Es verfügt über 33 Bohrlöcher, die vor Ort geothermische Energie erschließen, aber keines führt bis zur eigentlichen Magmakammer.
Das Bohren bis in die Tiefe der Kammer stellt kein Problem dar, da andere Unternehmen auf der ganzen Welt versuchen, viel größere Bohrlängen zu erreichen.
Die Frage ist vielmehr, was mit der Bohrausrüstung passiert, wenn sie die Magmakammer erreicht.
Im Jahr 2009 bohrten Experten im Rahmen des Island Deep Drilling Project unbeabsichtigt in ein Magmareservoir bei Krafla.
Die Bohrungen mussten jedoch eingestellt werden, nachdem die Bohrmaschine eine Tiefe von 6.890 Fuß (2.100 Meter) erreicht hatte, weil der Bohrer auf Magma traf und den Stahl in den Gehäusen des Bohrlochs korrodierte.
Landsvirkjun nutzte das Bohrloch neun Monate lang zur Stromerzeugung, aber die Temperaturen an der Oberfläche wurden zu hoch und sie mussten es mit Wasser abkühlen – was zu dramatischen dunklen Rauchschwaden führte.
Aber niemand wurde verletzt und der Vorfall bewies Experten, dass es sicher war, in Magma zu bohren, ohne einen Ausbruch auszulösen – und dass es mit den richtigen Werkzeugen möglich war.
„Eines der Hauptziele von KMT ist die Entwicklung von Brunnen mit den richtigen Materialien, die diesen Bedingungen standhalten“, sagte Guðmundsson gegenüber MailOnline.
Seit den späten 1970er Jahren gibt es in Krafla eine Geothermieanlage, die von Landsvirkjun, Islands größtem Energieversorger, betrieben wird (Bild).
Im Jahr 2026 wird das KMT-Projekt in der Nähe dieses ursprünglichen Bohrlochs den ersten Spatenstich machen und sich auf den Weg zur Kammer machen – es könnte jedoch zwei Monate dauern, bis es dort ankommt.
Im Erfolgsfall wollen die Wissenschaftler auch Sensoren in die Magmakammer einbauen, die Druckmessungen durchführen und so die Vorhersage von Eruptionen verbessern könnten.
Dazu müssten jedoch Sensoren entwickelt werden, die der starken Hitze, dem Druck und dem Säuregehalt von Magma standhalten.
Weitere Experimente später im Jahrzehnt könnten darin bestehen, Flüssigkeiten in die Kammer zu injizieren, um den Druck und die Temperatur zu ändern und die Ergebnisse zu messen.
Die gewonnenen Erkenntnisse könnten auf andere aktive Vulkane auf der ganzen Welt anwendbar sein, einschließlich Italiens „Supervulkan“ Campi Flegrei.
In der Nähe von Neapel in Süditalien sind die Campi Flegrei schwächer und anfälliger für Brüche geworden, was einen Ausbruch wahrscheinlicher macht, wie eine Studie aus dem vergangenen Jahr ergab.