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COSMOS

erstellt von huenken zuletzt verändert: 05.08.2011 12:12

Projekt:
COSMOS
Kohlendioxid-Speicherung, Monitoring und Sicherheitstechnologien
Laufzeit:
01.04.2005 bis 31.03.2008
Koordinator:
Dr. S. Lueth

GeoForschungsZentrum Potsdam, Zentrum für CO2-Speicherung
Telegrafenberg
14473 Potsdam
Projektpartner:
DBI - Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg

Karlsruhe Institut für Technologie, Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik

Partner (ohne Förderung durch das BMBF), die sich finanziell oder mit geldwerten Leistungen an dem Verbundvorhaben beteiligen:

RWE-DEA

RWE-POWER

Programm:
Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN
Themenschwerpunkt: Erkundung, Nutzung und Schutz des unterirdischen Raumes
Ziele:
Ziel des Verbundvorhabens COSMOS ist die Entwicklung und Verbesserung von Sicherheitstechnologien zur Minimierung möglicher Risiken, die mit einer Untergrundspeicherung von Kohlendioxid verbunden sind.

Das größte Potential zur unterirdischen Kohlendioxid-Speicherung weisen tiefe (> 600 m) salinare Aquifere auf. Da diese Formationen nahezu überall auftreten und eine hohe Speicherkapazität besitzen, sind sie auch aus ökonomischen Gründen von besonderem Interesse. Das Prinzip der Kohlendioxid-Speicherung in salinaren Aquiferen beruht auf der Verdrängung der salzhaltigen Porenwässer in den Gesteinen durch das eingepresste Gas.

In Ketzin (Brandenburg) wurde dieses Verfahren bereits bei der Speicherung von Erdgas eingesetzt. Im Rahmen des EU-Projektes CO2SINK soll in Ketzin die erste Pilotanlage zur Kohlendioxid-Untergrundspeicherung in Deutschland eingerichtet werden. Das Verbundvorhaben COSMOS ist eng mit dem EU-Projekt CO2SINK assoziiert.

Folgende Schwerpunkte sollen im Rahmen des Verbundvorhabens bearbeitet werden:
  • Überwachung der Kohlendioxid-Migration während und nach der Injektion
    Zur Überwachung der Kohlendioxid-Migration während und nach der Injektion in den Aquifer ist der Einsatz geoelektrischer Methoden geplant. Hierzu sollen tief reichende Sensorenketten in das Injektionsbohrloch und in zwei zusätzlich angelegte Beobachtungsbohrlöcher integriert werden. Aufgrund der Leitfähigkeitsunterschiede zwischen den salinaren Porenwässern im Speichergestein und dem Kohlendioxid, kann die Migration des Kohlendioxids durch die Verdrängung der Porenwässer mit Hilfe der Sensoren verfolgt werden.
  • Analyse und Verbesserung der Sicherheit der geplanten Bohrlochanlage
    Mittels Laborversuchen, Materialprüfungen und Risikoanalysen sollen die Auswirkungen des Kohlendioxids auf die Bohrlochanlage in Ketzin untersucht werden. Hierbei stehen insbesondere Korrosionsschäden der Verrohrung oder des Bohrlochkopfes bzw. Schrumpfungsprozesse und chemische Verwitterung des Bohrlochzements im Mittelpunkt der Untersuchungen. Es ist geplant, die stabilste Zementzusammensetzung zu bestimmen und das am besten geeignete Bohrloch-Equipment zu ermitteln. Die Vorhabensergebnisse sollen in ein Expertensystem umgesetzt werden, das für die Entscheidungsfindung und das Management von Sequestrierungs-Projekten genutzt werden kann.
  • Untersuchung des Speicherdeckgebirges
    Mit Hilfe geomechanischer Methoden wie Triaxial-Scherversuchen soll ermittelt werden, wie sich das Deckgestein (Tonsteinen und Tonschiefern) unter der zu erwartenden Belastung (Dehnung, Hebung) verformt und unter welchen Bedingungen eine Reaktivierung latenter Bruchsysteme und Scherbänder erfolgt. Weiterhin sind geochemische und mineralogische Untersuchungen geplant, die Aussagen über die Transporteigenschaften des Porenraumes und damit über die Durchlässigkeit des Gesteins ermöglichen sollen. Zusammengefasst sollen die Untersuchungen dazu genutzt werden, die kritischen Faktoren zu bestimmen, bei dem ein hydraulischer Durchbruch des Kohlendioxids durch das Deckgebirge eintreten könnte.