Ein Vulkan als Müllverbrennungsanlage

Was passiert eigentlich, wenn man brennbares Material in einen Lavasee wirft? Diese Frage haben sich vermutlich auch einige Spaßvögel am äthiopischen Vulkan Erta Ale gefragt, und kurzerhand ihren Müll in Richtung Lava entsorgt. Der nach den Angaben im Video rund 30 kg schwere Müllbeutel hat nachdem er die rund 80 Höhenmeter zurückgelegt hat, genügend Wucht, um die dünne Kruste auf dem Lavasee zu durchschlagen. Und er geht fast sofort in Flammen auf. Immerhin hat so eine basaltische Lava ihre 1100 bis 1200 ° C. Was folgt, ist eine bemerkenswert heftige Reaktion, bei der Lava in die Luft katapultiert wird.

Was mag diesen heftigen Ausbruch ausgelöst haben? Bei Spiegel online wird vermutet, dass der Beutel einen Hohlraum traf. Ich persönlich sehe das etwas anders. Die Wucht des Beutels scheint die erstarrte Kruste des Lavasees selbst durchaus durchschlagen zu haben. Ich vermute, dadurch kam es zu einer leichten Drucklentlastung der darunter befindlichen geschmolzenen Lava. Lava kann durchaus nennenswerte Mengen an Gasen und Wasser gelöst haben. Diese Gase sind auch der eigentliche Grund, warum manche Vulkane so heftig ausbrechen. Überhaupt sind diese Gase der Grund, warum Lava aus Vulkanen kommt. Das Ganze ist vergleichbar mit einer Sprudel- oder Sektflasche. Die Druckentlastung durch das Öffnen lässt das Gas ausperlen, und ein plötzliches Ausperlen treibt die Flüssigkeit durch den Flaschenhals. Das Gewicht der erkalteten Kruste dürfte durchaus ausgereicht haben, um noch einige Gase in der Lava gelöst zu halten. Ein kleines Loch reicht dann für eine Entlastung aus, und die frei werdenden Gase sorgen rasch dafür, dass sich das Loch vergrößert. Das kann man auch hier gut erkennen. Die erste Reaktion ist noch sehr verhalten. Während der Müll durch die Hitze in Flammen aufgeht, kommt nur sehr wenig Lava nach oben. Erst mit kurzer Verzögerung gewinnt der Ausbruch an Heftigkeit. Die frei gesetzten Gase treiben Lava nach oben und reißen das Loch weiter auf, was zu weiterer Druckentlastung führt. So kann aus einem kleinen Ereignis durchaus ein größerer Ausbruch werden. Unsere Experimentatoren haben durchaus Glück, dass es nicht noch heftiger wurde. Denn mit aktiven Vulkanen ist definitiv nicht zu spaßen. Außerdem weiß man nie, ob der Lavasee die Kraterwände “unterspült” hat. Leichte Druckschwankungen und Explosionen, wie sie das Experiment ausgelöst hat, könnten dann ausreichen, um Teile der Kraterwand einbrechen zu lassen, so wie es am Halema‘uma‘u auf Hawaii am 5. März 2011 passiert ist. Und wehe demjenigen, der dabei baden geht. Wobei “baden” sicher nicht ganz der richtige Vergleich ist.

Auch wenn (dünnflüssige noch dazu) Lava in unseren Augen sehr Wasser ähnelt, es ist doch eine Flüssigkeit mit vollkommen anderen physikalischen Eigenschaften. Wasser, beispielsweise, hat eine Dichte von 1 g/cm3, Lava hingegen hat eine Dichte von 2,9 bis 3,1 g/cm3. Wasser hat eine Viskosität von knapp 0.001 Pa*s (bei 20°). Basaltische Magmen, wie wir sie hier am Erta Ale haben, besitzen eine Viskosität von 10 bis 104 (bei granitischen Magmen liegt sie, genaue Daten sind nicht bekannt, wahrscheinlich bei 106 bis 108).

Der menschliche Körper hat eine Dichte, die sich kaum von der von Wasser unterscheidet. darum können wir schwimmen und untertauchen. Würden wir also in einen Lavasee springen, hätte das wohl (abgesehen von der Hitze, basaltische Magmen haben durchaus über 1100 bis 1200°C!), würden wir (zumindest für einen Augenblick) unsinkbar sein. Zumindest solange, bis die Hitze uns Feuer und Flamme werden lässt.

Der Erta Ale ist auch eigentlich aus einem anderen Grund bekannt. Sein Lavasee zeigt Vorgänge, die der Plattentektonik nicht unähnlich sind. Und das alles sehr schön anschaulich im Zeitraffer.

Gunnar Ries studierte in Hamburg Mineralogie und promovierte dort am Geologisch-Paläontologischen Institut und Museum über das Verwitterungsverhalten ostafrikanischer Karbonatite. Er arbeitet bei der CRB Analyse Service GmbH in Hardegsen.

Hier geäußerte Meinungen sind meine eigenen

12 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. mich hat schon ziemlich überrascht dass der müll nicht nach oben gedrückt wurde, aber wahrscheinlich war die viskosität zu niedrig.

  2. wenn man so aufgestaute energie abbauen kann, dann wären vielleicht vulkanopferungen lokaler stämme doch nicht so ne schlechte idee 🙂
    aber wahrscheinlich wird die idee verteufelt weil keiner mit dem feuer spielen will und dann auch noch verantwortlich….

  3. @Karl

    giftmüll in stein gelöst ist in etwa die methode wie hochradioaktiver müll entsorgt wird. insofern wäre die idee noch sooo übel, so lange der vulkan nicht ausbricht
    😀

  4. Giftmüll

    Das kommt natürlich auf die Art des “Giftes” im Müll an. Nicht sehr viele Schadstoffe überleben Temperaturen von 1000°C und mehr.

  5. Ja, das stimmt.

    Die Dioxine zersetzen sich erst bei Temperaturen von über 800 Grad Celsius.

    Allerdings besteht die Gefahr, dass die Giftstoffe sehr schnell als Aerosol in den kühleren Rauch hochgewirbelt werden.

    Sämtliche giftigen chemischen Elemente, wie zum Beispiel die Schwermetalle, können durch hohe Temperaturen überhaupt nicht zerstört werden.

  6. Laienfrage, off topic

    Es gibt Bohrkerne aus Eis, Sediment, und Gestein.

    Dazu benötigt man ein Rohr, das an seinem unteren Ende eine schneidende oder sägende Kante hat.

    Meine Frage ist nun:

    Wie bewirkt man, dass der Bohrkern mit dem Rohr aus dem Boden heraus gezogen werden kann, und nicht einfach im Boden drinnen bleibt?

    (Im Labor hatten wir Kork-Stopfen-Bohrer, die auch schneidende Rohre waren.)

  7. Bohrkerne

    Vermutlich läuft das ähnlich wie bei unseren kleinen Handbohrern, die wir im Studium zur Kartierung benutzten. Der Bohrkern blieb dabei selbst in einem halboffenen Rohr haften, und das, obwohl es sich um lockeres Sediment und nicht um festes Eis oder Gestein handelte. Ich tippe auf die Haftung an den Rohrwänden zusammen mit Unterdruck.

  8. Müllverbrennung nah betrachtet

    Vor um 20 Jahren hatte man neue Methoden der Hochtemperatur-Restmüll-Verbrennung weltweit in Arbeit. Mit 5 Verfahren, die in Deutschland Schwerpunkte hatten, konnte ich mich auseinandersetzen.
    Vor Ort konnten wir 3 Versuchsanlagen besichtigen.
    Prinzip: Der Hausmüll wird bei 500-600°C entgast (Pyrolyse), das in den Verbrennungsraum kommt. Mit Luft, aber auch mit reinem Sauerstoff (Gasvolumenreduktion) wird die Verbrennung des entgasten Hausmülls auf mindestens 1200°C geführt.
    Zum Vergleich: Die normale Müllverbrennung hört bei 850°C spätestens auf – Glas darf nicht flüssig werden!
    Entscheidend ist nur die Gasreinigung mit verschieden Filtern, ehe das Restgas den „Schornstein“ verlässt. Sonderabfall-Verbrennung erfolgt vergleichbar, aber im Drehrohrofen bei 1300°C.
    Hier werden die Fässer mit dem Sonderabfall am Anfang des Drehrohofens eingespeist.

    Der Vulkan würde alles „schlucken“ – aber auch bereits, wie hier geschildert – Staub und Schadgase ohne jede Filterung ausstoßen. Das wäre eine Umweltkatastrophe!

  9. Naja

    ich war schon mehrmals am Erta Ale und wir haben darin schon recht viel Müll entsorgt,deshalb mein Fazit: ZUFALL
    das bischen Gewicht des Müllsacks hat praktisch keine Auswirkungen, außerdem fallen da auch ständig Steine von den Wänden in den See. Die sind schwerer und es passiet auch nix. Selbst ein massiver Kollaps der Wände vor einigen Jahren sorgte mehr für Staub als für vulkanische Aktivität.

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