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Kein Zurück fürs Treibhausgas

erstellt von timo_meyer zuletzt verändert: 17.11.2016 13:36 — abgelaufen

Bei einer großflächigen Verpressung von Kohlendioxid in den Erdboden spielen Fragen der Sicherheit eine zentrale Rolle. Unter anderem muss untersucht werden, ob die Deckschichten über den CO2-Speichern auch langfristig ein unüberwindliches Hindernis für das Treibhausgas darstellen.

Eine häufig genannte Befürchtung, die im Zusammenhang mit einer angedachten Verpressung von Kohlendioxid in ehemalige Erdgaslagerstätten oder salzwasserführende Gesteinsschichten geäußert wird, betrifft ein kontinuierliches oder gar plötzliches Austreten des Treibhausgases aus seinen unterirdischen Speichern. Zwar beweisen erste Tests, dass sich in poröse Gesteinsschichten geleitetes CO2 unter tonhaltigen Deckschichten sammelt und in der Folge nur noch seitlich ausbreitet. Zudem haben dichte Abdeckformationen über Erdöl- und Erdgaslagerstätten ihre prinzipielle Undurchlässigkeit über lange Zeiträume bewiesen. Als unumstößlicher Beweis für eine risikolose Verpressung von Kohlendioxid reicht dies aber nicht aus.

So ist bekannt, dass tonhaltige Deckschichten mit verdichtetem CO2 anders reagieren, als dies bei einem Kontakt mit Erdgas oder Erdöl der Fall ist. Unter anderem muss geklärt werden, ob das Kohlendioxid den Tonen auf lange Sicht Wasser entzieht und dadurch Risse im Abdeckgestein verursachen könnte. Untersuchungen im norwegischen Sleipner-Gasfeld deuten zwar darauf hin, dass von einem solchen Effekt bloß die untersten Meter der oft viele hundert Meter dicken Schichten betroffen sind; ob sich diese Beobachtung aber ohne weiteres auch auf lange Zeiträume übertragen lässt, ist heute noch wenig erforscht.

Welche chemischen Reaktionen innerhalb eines CO2-Speichers ablaufen können und wie diese auch auf das Abdeckgestein einwirken, lesen Sie hier.

Das im Rahmen des FuE-Programms GEOTECHNOLOGIEN geförderte Projekt CO2Seals soll dazu beitragen, diese Unsicherheit zu beseitigen. So werden im noch bis Mitte 2011 laufenden Vorhaben allgemeingültige Kriterien erarbeitet, nach denen die Dichtigkeit und Langzeitsicherheit von CO2-Speichern klassifiziert werden können. Dies soll unter anderem mit Laboruntersuchungen erreicht werden, bei denen Gesteinsproben Temperatur- und Druckverhältnissen ausgesetzt werden, die den natürlichen Bedingungen tief unter der Erdoberfläche entsprechen. Dabei fügen die Wissenschaftler den Proben auch künstliche Risse zu, um so zu untersuchen, wie sich Tongestein an diesen Bruchstellen verhält und ob kohlendioxidhaltige Atmosphäre bzw. Salzwasserlösungen ihm innewohnende Schwächezonen verstärken bzw. reaktivieren können.

Durch Computermodelle werden die Laborergebnisse im Anschluss visualisiert und interpretiert. Simulationen ermöglichen es dabei, die untersuchten Prozesse von der Laborskala auf geologische Maßstäbe zu übertragen. Auf diese Weise soll eine zentrale Fragestellung des Forschungsprojekts beantwortet werden: Wie müssen Deckschichten beschaffen sein, damit sie CO2 dauerhaft in Schach halten können? Aus der Antwort auf diese Frage wird sich auch die Eignung potenzieller Speicherorte ableiten lassen. So soll CO2Seals mit wissenschaftlich belastbaren Ergebnissen dazu beitragen, das Vertrauen in die neue Technologie CO2-Speicherung weiter zu steigern.

RD, iserundschmidt 12/2010


Weitere Informationen zum Projekt CO2Seals finden Sie hier, die anderen Projekte des Forschungsschwerpunkts „Technologien für eine sichere und dauerhafte Speicherung des Treibhausgases CO2 II“ auf den Seiten der GEOTECHNOLOGIEN.

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