In der nordchinesischen Provinz Ningxia befinden sich die größten Kohlevorkommen der Welt. In dieser unwirtlichen, fast menschenleeren Wüstengegend, gibt es aber auch die größten und zahlreichsten Kohlefeuer weltweit - eine katastrophale Situation für die Umwelt. Mehr als 750 größere Brandherde wurden bislang entdeckt, die permanent vor sich hin glimmen.

Unterirdische Brandherde

Ein großes Problem der brennenden Kohleflöze stellt die gewaltige Umweltverschmutzung dar. Pro Jahr schleudern allein die schwelenden Kohlefeuer etwa 16 Millionen Tonnen Kohlendioxid in die Luft - viermal so viel wie der deutsche Autoverkehr. Die Brandflächen nehmen inzwischen schon 35.000 Hektar ein, das sind etwa elf Prozent des gesamten Bergbaugebiets.

Auch ökonomisch gesehen entsteht durch die Feuer ein dramatischer Schaden. Jährlich verbrennen mindestens 30 Millionen Tonnen wertvolle Kohle, die zehnfache Menge davon wird darüber hinaus für den Bergbau untauglich und bedroht damit den Bergbaubetrieb der großen staatlichen Fördergesellschaften. Eine der Ursachen für die Brände in China liegt auch in der Privatisierung von Kleinstminen in den 80er Jahren. Durch die Privatisierung sollte der Bergbau auch im Familienbetrieb gefördert werden. Das Ziel war eine höhere Kohleförderung und damit verbunden höhere Steuereinnahmen. "Wegen mangelnder Kontrolle der Sicherheitsmaßnahmen entzündete sich die Kohle, und die Feuer verbreiteten sich rasend schnell.", erklärt der Geologe Jianwei Ma.

Deutsch-chinesische Forschungsinitiative

Bislang haben die Chinesen versucht, dem Feuer durch Brandschneisen die Nahrung zu entziehen, oder sie haben die glühende Kohle selbst abgetragen. Das ist gefährlich, aufwändig und teuer. Mittlerweile aber haben sich die Brände gefährlich nah an das unterirdische Hauptstromkabel herangefressen, das Ningxia mit Peking verbindet. Das Kabel haben die Chinesen nun mit hitzebeständigem Spezialbeton gesichert.

Ein deutsch-chinesisches Wissenschaftlerteam versucht nun, die unterirdischen Brandherde effektiv zu bekämpfen. Dazu müssen die Experten zunächst die unterirdischen Brandherde finden. Die so genannten "Hotspots" können in dreißig bis fünfzig Metern Tiefe liegen. Der Geograph Stefan Voigt vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen ist Spezialist für die Fernerkundung der Erde mit Satelliten. Sechs temperatursensible Satelliten sind für das DFD unterwegs, um die Brände rund um die Helanberge als Hitzekarten sichtbar zu machen. Dabei kommen auch Infrarot- und Mikrowellen-Daten zum Einsatz. Sind die unterirdischen Feuer aus dem All erst einmal präzise geortet, können sie bekämpft werden.

Beitrag für den Klimaschutz

Deutsche und internationale Fernerkundungssatelliten wie Bird oder LandSat haben Wärmebildkameras an Bord, mit denen sie Waldbrände und Vulkanausbrüche aus dem Weltall orten können. Diese Instrumente sind so empfindlich, dass sie die typischen Wärmemuster von Kohlebränden auf der Erdoberfläche finden. Die Aufnahmen werden mit den Karten über die bekannte Ausdehnung der Kohlevorkommen verglichen und mit den Aufzeichnungen anderer Satelliten überlagert, um bekannte Wärmequellen wie etwa Städte oder Kraftwerke herauszufiltern. Am Ende bleiben die Wärmemuster der Kohlenfeuer übrig. Das genaue Ausmaß unterirdischer Schwelbrände wird dann sichtbar.

Über der menschenleeren Wüste der Helan-Shan Berge kann die wärmegesteuerte Satellitenaufklärung besonders gut eingesetzt werden. Anders als etwa im dicht besiedelten indischen Kohlebrandgürtel, wo Häuser Wärme abstrahlen und die Messungen verfälschen. Die Ortung per Satellit funktioniert nur nachts, am besten kurz vor Sonnenaufgang. Dann ist der Boden so weit abgekühlt, dass die Erwärmung durch Sonneneinstrahlung die Wärmeentwicklung der Brände nicht mehr überlagert. Die Fernerkundungsspezialisten messen die exakten Oberflächentemperaturen der Hotspots und ihre genaue Position.

Ein großer Schritt

So konnten die Wissenschaftler auch viele bislang unbekannte Kohlefeuer entdecken. Die dabei entstehenden Treibhausgase wie CO2, Kohlenmonoxid, Methan und Stickstoffoxide verpesten weiterhin die Atmosphäre. Bis 2020 - so der Plan - sollen mit deutscher Hilfe alle Brände gelöscht sein. Sind die Brände erstickt und unter Kontrolle ist dies ein wichtiger und großer Schritt für den Klimaschutz.