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COBRA

erstellt von huenken zuletzt verändert: 03.01.2013 09:40

Projekt:
COBRA: Kohlendioxidspeicherung-Bohrlochsimulator
Laufzeit:
01.09.2011 bis 28.02.2015
Projektleiter:
Prof. Dr. Frank Schilling

Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Geowissenschaften
Adenauerring 20b
76131 Karlsruhe
Programm:
Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN

Themenschwerpunkt: Die Nutzung des unterirdischen Raumes zur Kohlendioxidspeicherung

Ziele:
Der langzeitsichere Verschluss einer Bohrung ist eine Grundvoraussetzung für den Erfolg einer nachhaltigen geologischen Speicherung von Kohlendioxid. Im Mittelpunkt des Vorhabens stehen die Entwicklung und der Einsatz von Bohrlochsimulatoren, um verschiedene Versiegelungskonzepte eines Bohrloches im Technikumsexperiment zu erproben. Es ist geplant, die Prozesskette von der Verfüllung bis zur Langzeitüberwachung eines Bohrlochverschlusssystems abzubilden. Dabei werden die Zementations-, Transport-, Degradations- und Selbstheilungsprozesse maßstabsgetreu untersucht und unterschiedliche Monitoringverfahren kalibriert. Hierzu wird ein für die Kohlendioxidspeicherung bisher nicht eingesetztes Verfahren - das TDR (Time Domain Reflectometry) Monitoring - für den Einsatz in Bohrlöchern weiterentwickelt. Zusammen mit Verfahren wie dem DTS (Distributed Temperature Sensing) oder dem ERT (Electrical Resistivity Tomography) kann somit die Eignung unterschiedlicher Monitoring-Konzepte zur Detektion von Kohlendioxidleckagen im Technikumsexperiment quantitativ untersucht werden.

Das Vorhaben ist in drei Teilprojekte (TP) gegliedert. Ziel des TP 1 ist die Projektierung und der Aufbau der Bohrlochsimulationsanlage im Technikumsmaßstab 1:1. Dazu werden drei Simulatoren mit unterschiedlichen Durchmessern entwickelt und gebaut, mit denen drei maßgebende Zementationsstrategien (Verfüllung des Förderstrangs, Verfüllung eines Bohrlochs mit und ohne Verrohrung) simuliert werden sollen. Die Maße des Simulators orientieren sich an den Durchmessern der Bohrungen am Speicherstandort Ketzin. Ziel des TP 2 ist die Adaption der TDR-Sensorik zur Beobachtung und Überwachung von Kohlendioxidbewegungen innerhalb der Material- und Betonsäule, welche das Produktionsrohr dauerhaft abdichtet. Im TP 3 werden in Technikumsexperimenten verschiedene Verschlusskonzepte überprüft und überwacht. Darüber hinaus sollen Langzeitexperimente zur Korrosion von Bohrlochverschlusssystemen unter Einwirkung von Kohlendioxid untersucht werden.

Am Vorhaben sind folgende Institute des KIT beteiligt: Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik, Institut für Angewandte Geowissenschaften, Institut für Massivbau und Baustofftechnologie, Institut für Mineralogie und Geochemie. Es ist eine enge Zusammenarbeit mit bereits laufenden nationalen und internationalen Projekten zur Kohlendioxidspeicherung geplant.

Die Ergebnisse des Vorhabens können für die Erarbeitung nationaler und für die Weiterentwicklung internationaler Richtlinien zur Risikoabschätzung der geologischen Kohlendioxidspeicherung beitragen und für ein optimales Verfahren (Best Practice Manual) zum Verschluss von Kohlendioxidspeichern verwendet werden.