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Sicher lagern im tiefen Stein

erstellt von redaktion zuletzt verändert: 23.08.2007 14:37

An der TU Berlin suchen Wissenschaftler nach Wegen, das Treibhausgas Kohlendioxid in Gesteinen zu speichern. Wenn die fossilen Brennstoffe der Erde einmal endgueltig zur Neige gegangen sind, koennte es als Kohlenstoffquelle genutzt werden.

Im Jahr 2005 ist es soweit. Als Folge des Kyoto-Protokolls tritt der in der EU vereinbarte Handel mit CO2-Emissionsrechten in Kraft. Die Emission von Kohlendioxid soll - im Sinne des Klimaschutzes - um 25 Prozent gegenueber 1990 reduziert werden.

Rund 10.000 europaeische Anlagen sind zur Teilnahme am Zertifikat-Handel verpflichtet, darunter allein 2.500 in Deutschland. Betroffen sind in erster Linie die oeffentlichen Stromversorger, aber auch Mineraloelraffinerien, Kokereien, Roheisen- und Stahlindustrie sowie die Hersteller von energieintensiven Produkten wie Zement, Kalk, Glas, Keramik, Zellstoff und Papier.

Der Wirtschaftsstandort Deutschland ist mit Abstand der groesste CO2-Verursacher in Europa. Um den CO2-Ausstoss in die Atmosphaere zu verringern, gibt es die Ueberlegung, das Treibhausgas direkt vor, waehrend oder nach dem Verbrennungsprozess abzutrennen und Untertage zu speichern.


(c) Friedrich-Schiller-Universitaet Jena, Institut für Geowissenschaften

Prof. Wilhelm Dominik vom Institut fuer Angewandte Geowissenschaften der Technischen Universitaet Berlin erforscht geeignete Speichertechniken und orientiert sich dabei unter anderem an der traditionellen Erdgasspeicherung.

Anders als Erdgas ist Kohlendioxid weder brennbar noch explosiv und laesst sich gefahrlos ueber Pipelines oder mit Tankwagen transportieren. Bei der Speicherung in grossen Tiefen - optimal zwischen 700 und 1.200 Metern - wird es fluessig und zeigt, insbesondere im so genannten ueberkritischen Zustand in geeigneten geologischen Strukturen, kaum die Tendenz zu entweichen.

Bestens geeignet fuer die geologische Speicherung ist poroeses Gestein, idealerweise Kalk- oder Sandstein wie zum Beispiel der mehr als 240 Millionen Jahre alte Buntsandstein aus der Trias, wie er unter Berlin vorherrscht. Als weitere Speicheroptionen gelten ehemalige Oel- oder Gasfelder oder Hohlraeume - Kavernen - im Gestein.

Die Versenkung ins Meer, dem einzigen natuerlichen Speicher fuer CO2 - jaehrlich loesen sich ca. 8,4 Gigatonnen Kohlendioxid in den Ozeanen - stoesst aufgrund der Umweltproblematik heute noch auf Ablehnung. Dominiks Team analysiert die Gesteinseigenschaften im Labor und simuliert die Wechselwirkungen mit der fluiden Phase. Untersucht werden Adsorption und Absorption von CO2 an Tonminerale, spezifische Eigenschaften von Reservoirsteinen und deren Abdichtung. Die Geometrie geeigneter Gesteinsstrukturen wird auf Basis seismischer Daten rekonstruiert. In Kooperation mit TU-Mathematikern werden daraus virtuelle 3D-Darstellungen erstellt, um den Gesteinsbestand im Detail zu visualisieren und die ablaufen-den Prozesse zu simulieren.

Neue Kraftwerke mit hoher CO2-Emission sollten nach Ansicht von Dominik kuenftig nur noch dort entstehen, wo der Untergrund sich auch fuer die CO2-Speicherung eignet. Denn das spart Transportkosten und damit wiederum Energie.

Denkbar sind Anlagen, die an Einzelstandorten bis zu 500 Millionen Tonnen Kohlendioxid zur Einspeisung ins Gestein vorbereiten und an Ort und Stelle versenken. Pro Tonne CO2 wird mit Kosten von etwa fuenf Euro zu rechnen sein - deutlich unter den Preisen fuer CO2-Zertifikate.

Die Energieversorgung der Zukunft wird nach Dominiks Ansicht "ein Mix aus Erdgas, Geothermie, Kernkraft, alternativen Energien - wo sie sinnvoll sind - und vielem mehr" sein. Das restliche Erdoel wird bald zu kostbar sein, um es einfach "in Rauch aufgehen" zu lassen und nur noch zur Produktion hochwertiger Kunststoffe und als Basis der chemischen und pharmazeutischen Industrie dienen. Fuer Deutschland koennte dann - mit geeigneter CO2-Abscheide und -Speichertechnik - sogar eine Energiequelle wieder interessanter werden, die momentan noch als "groesste Dreckschleuder" angeprangert wird: Braunkohle.

Die Bundesrepublik verfuegt ueber die drittgroessten Weichbraunkohle-Ressourcen der Welt, in den Revieren des Rheinlands, in der Lausitz und dem Mitteldeutschen Revier. Davon werden circa 40 Milliarden Tonnen als gewinnbare Reserven klassifiziert. Das ist ein kostenguenstiges Potenzial zur langfristigen Absicherung gegen Versorgungs- und Preisrisiken.

Kohlendioxid langfristig zu speichern ist fuer Dominik mehr als eine halbherzige Notloesung, als welche Umweltorganisationen es kritisieren. Es ist in gewisser Weise "Vorratshaltung". Wenn die fossilen Brennstoffe der Erde einmal endgueltig zur Neige gegangen sind, koennten kuenftige Generationen das Gas wieder aus den Tiefen hoch holen und es als Kohlenstoffquelle nutzen.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie hier.

Pressemitteilung der Technischen Universitaet Berlin, 25.10.2004