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CO2-MoPa

erstellt von huenken zuletzt verändert: 24.01.2012 10:33

Projekt:
CO2-MoPa
Modellierung und Parametrisierung von Kohlendioxid-Speicherung in tiefen, salinen Speichergesteinen für Dimensionierungs- und Risikoanalysen
Laufzeit:
01.01.2008 bis 29.02.2012
Projektleiter:
Prof. Dr. A. Dahmke

Universität Kiel, Institut für Geowissenschaften (Angewandte Geologie)
Ludewig-Meyn-Straße 10
24118 Kiel
Projektpartner:
Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau (Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung)

Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume Schleswig-Holstein

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

Programm:
Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN
Themenschwerpunkt: Die Nutzung des Untergrundes zur Kohlendioxid-Speicherung für globale Klimaschutzziele
Ziele:
Zur Planung einer geologischen Speicherung von Kohlendioxid in salinaren Formationen sowie für eine langfristige Bewertung und Risikoanalyse der Verbringung von Kohlendioxid in den Untergrund ist ein umfassendes konzeptionelles Verständnis der einzelnen Speichermechanismen und der beteiligten Prozesse sowie eine quantitative und realistische Vorhersage des Verhaltens des Klimagases erforderlich. Dieses ist nur mit einer prozessgenauen, ganzheitlichen und großskaligen quantitativen Modellierung möglich. Diese ist auch unabdingbar, um Erkundungs-, Nutzungs- und Monitoring-Strategien für mögliche Kohlendioxidreservoirs bewerten und Risikoanalysen erstellen zu können.

Um quantitative Aussagen zur langfristigen Festlegung von Kohlendioxid im Speichergestein, zur Ausbreitung von Kohlendioxid, zur Bewertung der nutzbaren Speicherkapazität und zur Risikobewertung treffen zu können, werden von der Universität Kiel folgende Arbeiten im Hinblick auf die Kohlendioxid -Speicherung in tiefen salinaren Formationen durchgeführt:
  • Entwicklung von numerischen, prozessorientierten und ganzheitlichen Modellwerkzeugen
  • Aufbau einer validierten, konsistenten, umfassenden und transparenten Datenbasis
  • Durchführung von Laborexperimenten und Feldstudien
  • Durchführung von numerischen Simulationen
Durch die Entwicklung der numerischen Modelle und der Datengrundlage kann eine konsistente Beschreibung der Prozesse und ihrer im numerischen Modell notwendigen Parametrisierung erreicht werden. Neben einer Klärung grundlegender offener Fragen soll auch eine effiziente Strategie entwickelt werden, die es erlaubt, die Sicherheit bzw. das Risiko von Kohlendioxid-Deponierungsstandorten zuverlässig und umfassend zu bewerten. Dadurch soll eine datengestützte Grundlage für die verwaltungsrechtliche Umsetzung sowie für die gesellschaftliche und politische Akzeptanz geschaffen werden.

Die Universität Stuttgart befasst sich mit der Kopplung von Programmpaketen zur Simulation hydraulischer und geochemischer Prozesse bei der Verpressung von superkritischem Kohlendioxid in tiefe, salinare Grundwasserleiter. Die Verifikation des Simulationssystems ist nur durch Modellvergleiche möglich. Ferner können durch die Programmpaketkopplung die gegenseitige Abhängigkeit der durch die verschiedenen Modelle simulierten physikalisch-geochemischen Prozesse detaillierter untersucht werden. Dadurch wird es ermöglicht, die tatsächliche Kopplung bzw. Entkoppelbarkeit der in den Modellen abgebildeten Prozesse zu bewerten.

Das Landesamt für Naturschutz und Umwelt Schleswig-Holstein plant, geeignete Untergrundstrukturen (Pilotregionen für Schleswig-Holstein) zu erfassen, die eine sichere Kohlendioxid-Speicherung ermöglichen könnten. Teilgebiete mit unterschiedlicher strukturgeologischer Positionierung sollen im Detail untersucht werden. Es ist beabsichtigt, die interne Struktur und die lithofazielle Ausbildung ausgewählter Speicherformationen semiquantitativ statistisch abzubilden. Dadurch sollen Anhaltspunkte für die hydraulischen Eigenschaften, präferenzielle Fließwege innerhalb des Speichergesteins und das Verhalten des Speichers bei der Kohlendioxid-Einlagerung dokumentiert werden.

Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung wird die geomechanische Prozesse simulieren, die bei der Injektion von superkritischem Kohlendioxid in tiefe salinare Formationen auftreten. In thermo-hydro-mechanisch gekoppelten Simulationen sollen die Einflüsse geomechanischer Prozesse bei der Verpressung von Kohlendioxid untersucht werden. Hierzu werden monolithische sowie partitionierte Kopplungsschemata realisiert und getestet.