Der Beginn der Tiefsee-"Goldrausch": China, Japan und die USA wetteifern darum, in 5000 Metern Tiefe auf dem Meeresboden Bergbau zu betreiben.

Abbildung: Die polymetallische Knollenregion, die bei einer wissenschaftlichen Expedition in Amerikanisch-Samoa im Jahr 2026 aufgenommen wurde, hat eine Wassertiefe von etwa 5140 Metern, und schwarze Knollen liegen verstreut auf der Schlammoberfläche. Quelle: NOAA Ocean Exploration / USGS

Das Thema des Tiefseebergbaus ist in den letzten zwei Jahren plötzlich in den Fokus gerückt.

Kürzlich hat ein von der Tsinghua-Universität geleitetes wissenschaftliches Expeditionsteam in den Westpazifik gefahren und eine große hydrothermale Lagerstätte am Meeresboden entdeckt. Sie stellten fest, dass der Gehalt an Gold und Silber hier deutlich höher liegt als bei Lagerstätten an Land, und in einer Tonne Erz lassen sich maximal mehr als 15 Gramm Gold gewinnen.

Abbildung: Probe von hydrothermalem Sulfiderz, die bei der gemeinsamen wissenschaftlichen Expedition unter Leitung der Tsinghua-Universität im Westpazifik entnommen wurde. Quelle: Tsinghua-Universität

Während die eine Seite nach Erzen sucht, baut die andere Seite Bergbaufahrzeuge.

Im April wurde ein Tiefsee-Bergbausystem, an dessen Entwicklung die Universität für Wissenschaft und Technik Zhejiang beteiligt war, im Südchinesischen Meer einem Seeversuch unterzogen; im Juni fuhr auch das Bergbaufahrzeug der Südost-Universität ins Meer, um künstliche Intelligenz im Tiefseebergbau einzusetzen.

Abbildung: Das Tiefsee-Bergbausystem, an dessen Entwicklung die Universität für Wissenschaft und Technik Zhejiang beteiligt war, beim Seeversuch im Südchinesischen Meer, dies ist das offiziell veröffentlichte Decklayout. Quelle: Universität für Wissenschaft und Technik Zhejiang

Abbildung: Die Entwickler der Südost-Universität zeigen die Ausrüstungskomponenten des "Zhishan No.1", dieses System hat im Juni den Seeversuch abgeschlossen. Quelle: Südost-Universität

Auch im Ausland ist die Situation ähnlich.

Sechzig Prozent der Seltenen Erden, die Japan verwendet, werden aus China gekauft, und sobald China die Lieferungen einschränkt, gerät es in Schwierigkeiten. Deshalb versucht es gerade, Schlamm mit Seltenen Erden aus dem Meeresboden zu fördern.

Die USA gehen noch direkter vor: Letztes Jahr unterzeichnete der ehemalige Präsident Trump ein Präsidialdekret, um den Tiefseebergbau zu beschleunigen.

Mehrere Gruppen streben nacheinander denselben Ort an: den mehrere Kilometer tiefen Meeresboden.

Und die Ressourcen darunter sind wirklich verlockend.

Ein Professor der Ozeanuniversität Chinas hat ein Beispiel gemacht: Es gibt ein Tiefsee-Bergbaugebiet, das größer ist als die Provinz Shandong, auf dem Meeresboden liegen steine von der Größe von Kartoffeln, die Metalle wie Mangan, Kobalt und Kupfer enthalten, und jedes Steinchen ist etwa einen Yuan wert.

Wer sie alle hochholen kann, wird wirklich ein riesiges Vermögen machen.

Wenn wir an den Bergbau in den Bergen denken, haben wir wahrscheinlich alle ein klares Bild im Kopf: Man lokalisiert die Ader, gräbt einen Stollen hinein und transportiert das Erz mit Fahrzeugen Stück für Stück heraus. Auf dem mehrere Kilometer tiefen Meeresboden fühlt sich das aber ganz anders an: Es ist dort stockdunkel, wo soll man anfangen zu graben?

Deshalb gibt es hier zwei Fragen: Welche Erze sind genau in dem Schlamm am Meeresboden verborgen? Und wie kommt man an diese Tiefe, um sie hochzuholen?

Das ist eine lange, verlockende Reise zum Einsammeln der wertvollen Ressourcen.

01. Welche Erze sind im Schlamm des Meeresbodens verborgen

Die Erze am Meeresboden lassen sich grob in vier Typen einteilen, die sich von den Berghängen unter Wasser in Hunderten Metern Tiefe bis zu den Ebenen in fünf- bis sechstausend Metern Tiefe erstrecken und auf unterschiedliche Weise entstehen.

Der wichtigste Typ liegt auf der Tiefseeebene in vier- bis fünftausend Metern Tiefe mitten im Pazifik, also in dem großen Gebiet zwischen Hawaii und Mexiko. Das Gelände dort ist sehr flach, es ist dauerhaft mit einer weichen und dünnen Schicht Schlamm bedeckt, und auf der Schlammoberfläche liegen dunkle Steine, die wissenschaftlich als polymetallische Knollen bezeichnet werden. Die meisten sind zur Hälfte eingegraben und zur Hälfte freigelegt, die kleinen sind ein bis zwei Zentimeter groß, die großen mehr als zehn Zentimeter, wie frisch ausgegrabene Kartoffeln.

Abbildung: Mangan-Knollen-Probe aus der Sammlung des US-amerikanischen Geologischen Dienstes. Außerhalb des Meeresbodens ist es ein dunkler Stein mit unebener Oberfläche. Quelle: USGS

Es handelt sich um Knollen, die nach und nach wachsen, ähnlich wie Perlen.

Wenn ein Haizahn oder ein Muschelfragment auf den Meeresboden fällt, lagern sich Eisen und Mangan aus Meerwasser und Schlamm langsam darum ab, Schicht um Schicht, und es dauert Millionen von Jahren, bis eine vollständige Knolle entsteht.

Auf diese Weise werden Mangan, Kobalt, Nickel und Kupfer gemeinsam eingelagert, und fast die Hälfte der Zutatenliste für Batterien ist damit abgedeckt.

Abbildung: Aufgeschnittene polymetallische Knolle, die um den Kern herum wachsende Schichten zeigt. Quelle: Ifremer / Wikimedia

Wenn man in flachere Gewässer geht, sehen die unter Wasser liegenden Berge ganz anders aus.

Allein im Pazifik gibt es Zehntausende von unterseeischen Bergen, deren Hänge ständig von Strömungen gespült werden, sodass der Schlamm nicht haften kann und nackte Felsen freigelegt sind. Die Metalle im Meerwasser lagern sich auf den Felsen ab und bilden eine schwarze harte Schicht, die wie eine Straßenoberfläche auf den Hängen liegt und bis zu mehr als zwanzig Zentimeter dick werden kann, sie wird kobaltreiche Kruste genannt und enthält besonders viel Kobalt.

Diese Schicht wächst nur wenige Millimeter in einer Million Jahren und gehört zu den langsamsten natürlichen Prozessen auf der Erde.

Abbildung: Profil einer kobaltreichen Kruste, die in fast 2000 Metern Tiefe in der Nähe der Marshall-Inseln entnommen wurde, die Markierungen auf dem Bild zeigen das Wachstumsalter von mehreren zehn Millionen Jahren. Quelle: Amy West / USGS / Wikimedia

Und der am schnellsten wachsende Typ befindet sich an den Quellen von heißen Quellen am Meeresboden, die meist an den Grenzen von Meeresplatten liegen, wo Magma sehr nah am Meeresboden ist: Meerwasser sickert durch Risse nach unten, wird vom Magma auf drei- bis vierhundert Grad erhitzt, löst die Metalle aus dem Gestein heraus und sprüht sie dann aus der Quelle aus. Wenn es auf kaltes Meerwasser trifft, sinken die Metalle ab und bilden rauchende schwarze Schlote, die immer größer werden, und darin sind Gold, Silber, Kupfer und Zink enthalten.

Abbildung: Ein schwarzer Schlot im Marianengebiet. Die Mineralien aus der Hydrothermalflüssigkeit fallen bei Kontakt mit kaltem Meerwasser aus und bilden nach und nach einen Schlot; bei dieser wissenschaftlichen Expedition wurde die austretende Hydrothermalflüssigkeit auf etwa 339 °C gemessen. Quelle: NOAA Ocean Exploration, 2016 Deepwater Exploration of the Marianas

Es gibt noch einen Typ, der ganz einfach aus Schlamm besteht. Der Schlamm mit Seltenen Erden, auf den Japan abzielt, liegt in mehr als fünftausend Metern Tiefe in der Nähe der Insel Minamitorishima. Die Seltenen Erden sammeln sich hauptsächlich in Fischzähnen und Fischknochenfragmenten im Schlamm an. Lebende Fische enthalten fast keine Seltenen Erden, sondern diese Knochen nehmen die umgebenden Seltenen Erden nach und nach auf, wenn sie im Schlamm vergraben sind und langsam zu Fossilien werden.

Abbildung: Probe von Schlamm mit Seltenen Erden, die 2026 auf dem japanischen Schiff "Chikyū" entnommen wurde, in der Flasche befindet sich eine Aufschwemmung aus Meerwasser und feinem Schlamm. Quelle: SIP Ozean / JAMSTEC

Wenn man wirklich mit dem Bergbau beginnt, unterscheiden sich die Schwierigkeiten dieser Typen stark. Die harten Krusten sitzen fest auf dem Gestein, man muss sie klopfen und schneiden, was in der Tiefsee sehr schwierig zu handhaben ist; die Erze an den heißen Quellen sind locker und ungeordnet, und bei gewaltsamem Abbau können sie leicht einstürzen.

Im Vergleich dazu liegen die Knollen direkt auf der Schlammoberfläche, deshalb ist der Plan aller Beteiligten, sie zuerst einzusammeln.

02. Ein Fahrzeug auf den mehrere Kilometer tiefen Meeresboden bringen

Um die Knollen hochzuholen, können Menschen natürlich nicht selbst hinuntergehen, sondern es müssen Maschinen hinuntergebracht werden.

In den letzten Jahren suchen Roboter überall nach Einsatzmöglichkeiten, und der mehrere Kilometer tiefe Meeresboden, an den Menschen überhaupt nicht gelangen können, ist eine fertige Baustelle.

Abbildung: Das von der Shanghai Jiao Tong Universität entwickelte Bergbaufahrzeug "Kaituo No.2" auf dem Deck des Forschungsschiffs, es erreichte bei Seeversuchen 2024 eine Tiefe von mehr als 4100 Metern auf dem Meeresboden. Quelle: Pressezentrum der Shanghai Jiao Tong Universität

Wenn es um das Fahren unter Wasser geht, denken viele zuerst an den Druck: In viertausend Metern Tiefe beträgt der Druck etwa das 400-fache des Drucks an der Erdoberfläche, was extrem hohe Anforderungen an die Ausrüstung stellt.

Aber in den Augen von Fachleuten, die in diesem Bereich arbeiten, ist der Druck relativ leicht zu bewältigen. Für Maßnahmen zur Druckbeständigkeit und Abdichtung gibt es bereits langjährige Erfahrungen bei Tiefseeausrüstungen. Die wirklich schwierigen Dinge sind die, die an Land überhaupt kein Problem darstellen.

Das Fahrzeug und das Schiff sind nur durch ein Kabel verbunden. Bergbaufahrzeuge an Land können nach dem Auftanken sofort losfahren, aber das Tiefsee-Bergbaufahrzeug bezieht seinen Strom, überträgt Bilder und empfängt Befehle vom Schiff über dieses eine Kabel, und es wird auch nur mit diesem Kabel hinuntergelassen und