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CO2MAN

erstellt von huenken zuletzt verändert: 06.01.2014 09:03

Projekt:
CO2MAN
Fortführung der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zur Kohlendioxidspeicherung am Pilotstandort in Ketzin
Laufzeit:
01.09.2010 bis 31.12.2013
Koordinatorin:
Dr. Sonja Martens

Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ), Zentrum für Kohlendioxidspeicherung
Telegrafenberg
14473 Potsdam
Projektpartner:
Universität Erlangen-Nürnberg, Department Geographie und Geowissenschaften (Angewandte Geologie)

Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau (Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung)

Universität Jena, Institut für Geowissenschaften (Allgemeine Geologie)

Universität Leipzig, Institut für Geophysik und Geologie

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH (UFZ), Department für Umweltinformatik

Programm:
Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN

Themenschwerpunkt: Die Nutzung des unterirdischen Raumes zur Kohlendioxidspeicherung

Ziele:
Im Rahmen des von 2004 bis 2010 laufenden EU-Projekts CO2SINK wurde die unterirdische Speicherung von Kohlendioxid in einem tiefliegenden Grundwasserleiter untersucht. Dabei handelte es sich um das erste Projekt zur geologischen Kohlendioxidspeicherung, das auf dem europäischen Festland durchgeführt wurde. Auf einem Gelände im brandenburgischen Ketzin wurden 2007 insgesamt drei Bohrungen bis in eine Tiefe von etwa 800 Metern angelegt. Eine Bohrung dient zur Kohlendioxidinjektion, während die beiden anderen Bohrungen zur Beobachtung genutzt werden. Seit Juni 2008 wird Kohlendioxid hoher Reinheit in einen salinaren Grundwasserleiter der Stuttgart Formation in etwa 630 bis 650 m Tiefe injiziert. Vor der Speicherung fanden im Rahmen der Vorerkundung umfangreiche geologische, geophysikalische und petrophysikalische Untersuchungen statt. Während der Bohrphase wurden Gesteinsproben (Bohrkerne) aus dem Speicherhorizont und dem darüber liegenden Deckgebirge gewonnen, Fluide analysiert und hydraulische Untersuchungen durchgeführt. Die anschließende Speicherphase wird von einem aufwendigen Monitoringprogramm begleitet, mit dessen Hilfe die Kohlendioxidausbreitung im Untergrund verfolgt und die Speicherüberwachung gewährleistet werden. Das Projekt CO2SINK endete im März 2010 und wird im Rahmen des Projekts CO2MAN (CO2-Reservoirmanagement) fortgeführt.

Die Ergebnisse, die im Rahmen von CO2SINK am Pilotstandort Ketzin erzielt wurden, sind vielversprechend. Für eine fundierte Bewertung der eingesetzten Technologie und des Speicherverhaltens sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich. Zentrale Ziele des Verbundprojekts CO2MAN sind die weitere Überwachung des Kohlendioxidausbreitungsverhaltens im Untergrund, die Charakterisierung und Quantifizierung Kohlendioxidinduzierter Wechselwirkungen, die Überprüfung von Modellierungs- und Simulationswerkzeugen sowie der Wissenstransfer in die Öffentlichkeit. Das Verbundprojekt gliedert sich in insgesamt vier Themenfelder.

Themenfeld 1: Wissenschaftliche Infrastruktur
Im Rahmen des Themenfeldes 1 sollen der laufende Speicherbetrieb sichergestellt und zwei weitere Bohrungen abgeteuft werden. Im Sommer 2011 wurde eine Pegelbohrung in das Deckgebirge des Speichers (Exter Formation) bis in eine Tiefe von etwa 450 Metern angelegt. Die Pegelbohrung ist mit einem System zur kontinuierlichen Gas- und Wasserprobenahme ausgerüstet worden, um die Integrität des Deckgebirges fortlaufend prüfen zu können. Weiterhin ist eine Bohrung in den Injektionshorizont (Stuttgart Formation) geplant, um die Verhältnisse im Kohlendioxidspeicher zu erkunden. Diese Bohrung, die im Sommer 2012 niedergebracht werden soll, bietet die einmalige Gelegenheit, Gesteinsproben zu entnehmen, die mehr als vier Jahre unter Kohlendioxideinfluss gestanden haben. Ein weiteres Teilprojekt im Themenfeld 1 ist die Beschaffung von Kohlendioxid. Neben einem Kontingent, das vom BMBF bereitgestellt wurde, wird ein Industriekonsortium die Beschaffung von Kohlendioxid bis Sommer 2013 finanziell absichern.

Themenfeld 2: Geophysikalisches Monitoring
Das Themenfeld 2 umfasst verschiedene komplementäre geophysikalische Monitoringverfahren. Zentrales Ziel des Themenfeldes ist es, die Kohlendioxidausbreitung im Untergrund auf verschiedenen Skalen zu verfolgen und daraus Aussagen zur Sensitivität einzelner Überwachungsverfahren und zur Sicherheit des Speichers abzuleiten. Mit Hilfe seismischer Messungen sollen die Veränderung der Lagerstätte in regelmäßigen Abständen großräumig erfasst werden. Durch den Einsatz geoelektrischer Verfahren werden u. a. die Bereiche zwischen den Bohrungen mit hoher Auflösung untersucht.

Themenfeld 3: Reservoirprozesse
Im Rahmen des Themenfeldes 3 sollen die Wechselwirkungen zwischen dem injizierten Kohlendioxid, dem Formationsfluid und dem Reservoir- bzw. Deckgestein untersucht werden. Durch das Studium von Wasser-, Gas- und Gesteinsproben aus dem aktiven Speicher und begleitenden Laborversuchen wird es möglich sein, die im Reservoir ablaufenden Prozesse zu charakterisieren und zu quantifizieren.

Themenfeld 4: Modellierung & Simulation
Das Themenfeld 4 dient der Modellierung und Simulation verschiedener Prozesse in der Speicherformation und den darüber liegenden Deckgesteinen. Es ist geplant, bereits durchgeführte Modellierungen anhand realer Daten zu überprüfen und mit Hilfe der neu gewonnenen Untersuchungsergebnisse weiter zu verbessern. Dadurch sollen effektive Werkzeuge geschaffen werden, mit denen Prognosen zur weiteren Entwicklung des Kohlendioxidspeichers möglich sind.

Öffentlichkeitsarbeit
Der Wissenstransfer in die Öffentlichkeit ist ebenfalls eine zentrale Aufgabe des Projekts und wurde bereits im Rahmen von CO2SINK erfolgreich durchgeführt. Daher soll auch weiterhin eine aktive Öffentlichkeitsarbeit betrieben werden, wozu z. B. der Ausbau der Informationsstelle am Pilotstandort Ketzin gehört. Die Information der Öffentlichkeit ist insbesondere vor dem Hintergrund der zunehmend kritischen Haltung zur geologischenKohlendioxidspeicherung von besonderer Bedeutung.

Weitere Informationen können den Projektwebseiten entnommen werden.