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Kein Sommerloch in Sachen CO2

erstellt von timo_meyer zuletzt verändert: 17.11.2016 13:36 — abgelaufen

Das Treibhausgas Kohlendioxid hat sich nicht nur tief ins öffentliche Klimabewusstsein gebrannt, sondern gerät auch verstärkt ins Visier von Forschung und Entwicklung. Speziell dem CS in CCS – dem Kohlendioxid-Speichern in „CO2 Capture and Storage“ – widmet sich das FuE-Programm GEOTECHNOLOGIEN mit einer Vielzahl von Projekten und Aktionen. Wir stellen einige etwas genauer vor.

Während viele das Thema CO2 scheinbar erst im Rahmen der IPCC-Berichte, der anschließenden Klimadiskussion und des Dokumentarfilms eines ehemaligen Vizepräsidenten für sich entdeckt haben, beschäftigen sich Geowissenschaftler schon länger mit dem Kohlendioxid und der Suche nach einer geologischen Antwort auf die Frage nach der Reduzierung der CO2-Emissionen. Dabei richtet sich das Augenmerk der Forscher vor allem in eine Richtung: nach unten, geradewegs in unterirdische Salzkavernen und leere Kohleflöze. Untersucht werden unterschiedliche Möglichkeiten der Abscheidung und geologischen Speicherung des Kohlendioxids (kurz „CCS“ genannt) als Ergänzung zu den Bereichen der Energieeinsparung, der Effizienzsteigerung von Kraftwerken oder der Förderung Erneuerbarer Energien. Wie weit fortgeschritten einige Projekte auf diesem Sektor bereits sind, das zeigte ein Symposium Ende Juni, zu dem das FuE-Programm GEOTECHNOLOGIEN nach Potsdam eingeladen hatte.

Kein Sommerloch in Sachen CO2

 
Teilnehmerinnen und Teilnehmer des „1st French-German Symposium on Geological Storage of CO2“ in Potsdam
(c) GEOTECHNOLOGIEN

Das „1st French-German Symposium on Geological Storage of CO2” am 21. und 22. Juni sollte Experten aus Frankreich und Deutschland zusammenbringen, und mit ihnen die Ergebnisse und Erkenntnisse aus den Forschungsprogrammen beider Länder auf diesem Sektor. Auf der französischen Seite hat die „Agence Nationale de la Recherche (ANR)“ – eine öffentliche Projektförderungseinrichtung – bereits in ihrem Gründungsjahr 2005 ein CO2-Programm ins Leben gerufen. Zur Geschichte der deutschen Bemühungen in dieser Richtung erläutert Dr. Ludwig Stroink, Leiter des Koordinierungsbüros GEOTECHNOLOGIEN: „Im Rahmen von EU-Programmen sind einzelne deutsche Forschungseinrichtungen bereits seit mehreren Jahren aktiv. Das erste bundesweit koordinierte, nationale Forschungsprogramm zur CO2-Speicherung gibt es seit 2005 im Rahmen des FuE-Programms GEOTECHNOLOGIEN. Insgesamt neun Verbundprojekte zwischen Wissenschaft und Industrie werden hier gefördert.“

 

Gemeinsam gegen den Klimakiller

 

Die Eckdaten der Potsdamer Tagung: rund 160 Teilnehmer, mehr als 50 Präsentationen und Poster, 2 thematisch unterschiedliche Programmtage. Was das Symposium von anderen Fachkonferenzen unterschied, war dabei vor allem Tag 2. Hier erwartete die Teilnehmer die wirtschaftlich-technische Seite der CO2-Bekämpfung, bei der auch die Vertreter jener Konzerne zu Wort kamen, die neben dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und dem GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) zu den Unterstützern der Veranstaltung zählten. Energieriesen wie die deutsche RWE oder die französische Gaz de France (GdF) – gerade mit der privaten französisch-belgischen Suez SA zum drittgrößten Energieversorger der Welt fusioniert – präsentierten die Hightech zukünftiger Großkraftwerke, die z. B. als Kombipaket aus integrierter Kohlevergasung, CO2-Abtrennung und daran angeschlossener CO2-Speicherung vollständig emissionsfrei Energie produzieren sollen.

Auch das in letzter Zeit aufgrund einer anderen Energiesparte in PR-Seenot geratene schwedische Energieunternehmen Vattenfall war mit einem Null-Emissions-Kraftwerk im Gepäck nach Brandenburg gekommen. Eine erste Pilotanlage dieses Kraftwerks in der Lausitz soll im nächsten Jahrzehnt den Strom zwar immer noch aus der Verbrennung fossiler Kohle gewinnen, allerdings nach den Regeln des „Oxy-Fuel-Prozesses“. Am Ende dieses Mehrfach-Recyclings von Abgasen bleibt fast reines CO2, das dann verflüssigt oder verdichtet in den Untergrund geleitet werden kann. Eine Art Zukunftssicherung für die fossile Energiegewinnung, der ansonsten die strengeren Reduktionsvorgaben der nächsten Jahrzehnte wohl schnell den Garaus machen würden.

Schematische Darstellung der CO2-Speicherung 


Schematische Darstellung der CO2-Speicherung. Als geeignete Orte untertage gelten poröse, von mineralhaltigem Wasser getränkte Sedimentschichten (so genannte saline Aquifere), Öl- und Gasfelder und Kohleflöze.
(c) GEOTECHNOLOGIEN

Doch wo ist eine solche Einleitung großer Mengen Treibhausgases, wie sie die Planer zukünftiger „Clean-Coal“-Kraftwerke vorsehen, überhaupt möglich? Und, was noch wichtiger ist, welche unterirdischen Lagerstätten sind dicht genug, um Millionen Tonnen CO2 dauerhaft von unserer Atmosphäre fern zu halten? Auch hier gaben die Experten Antwort. Einige potenzielle Lagerstätten in Deutschland und Frankreich wurden in den Vorträgen des Symposiums vorgestellt, so beispielsweise das fast erschöpfte Altmark Gasfeld in Sachsen-Anhalt oder die Gesteinsformationen des Pariser Beckens, einer geologischen Mulde im Kernland Frankreichs.

 

Exkursionsziel CO2-Speicher

 

Ein anderes deutsches Testgebiet in der Nähe des brandenburgischen Ketzin konnten die Besucher nicht nur im Vortragssaal, sondern gegen Ende der Veranstaltung sogar „in natura“ in Augenschein nehmen. Das unterirdische Großlabor des CO2SINK-Projekts, das, 30 Kilometer von Berlin entfernt zur Untersuchung des CO2-Verhaltens errichtet wird, war Exkursionsziel und Höhepunkt des Symposiums. Später wird die Anlage nur einen Bruchteil der Kohlendioxid-Mengen aufnehmen, die allein in Deutschland jedes Jahr Kraftwerksschlote und Verbrennungsmotoren verlassen. Die über die nächsten zwei Jahre in einen ehemaligen Erdgasspeicher injizierten 60.000 Tonnen werden allerdings bereits ausreichen, um im Hinblick auf mögliche Risiken und die Sicherheit der CO2-Speicherung einiges dazuzulernen.

Bohrturm in Sichtweite

 
Bohrturm in Sichtweite – Exkursion zum zukünftigen CO2-Untergrundspeicher des Pilotprojekts CO2SINK bei Ketzin.
(c) GEOTECHNOLOGIEN

Genau diese Untersuchungen zur Sicherheit zukünftigen Speicherstätten, zentrales Element beim Aufbau einer möglichst breiten öffentlichen Akzeptanz bezüglich der gesamten CCS-Technologie, sollen u. a. auch durch eine andere Anstrengung im Rahmen der GEOTECHNOLOGIEN vorangetrieben werden: die zweite Förderphase im Themenbereich „Nutzung des Untergrundes zur CO2-Speicherung für globale Klimaschutzziele“. Eingeläutet am letzten Tag des Potsdamer Symposiums Ende Juni, endete die Ausschreibung bereits am 31. August. Seitdem brütet ein internationaler Gutachterkreis über den eingereichten FuE-Projekten.

Zu den in den Förderrichtlinien ausgeschriebenen Themenbereichen gehören u. a. die Einwirkung von CO2 auf potenzielle Speicher- und Deckgesteine sowie die Überwachung der CO2-Speicher während und nach der Betriebsphase. Wie reagieren Gesteinsformationen und industriell abgetrenntes Kohlendioxid chemisch miteinander? Wie wirkt sich eine CO2-Verpressung auf umgebende Trinkwasserreservoire aus? Und wie kann man, hat das CO2 einmal seinen Weg in den Untergrund angetreten, dessen Ausbreitung im tief liegenden Speicher zuverlässig überwachen?

 

Speicher im Härtetest

 

Wie wichtig die Beantwortung dieser Fragen ist, zeigt ein Test, den texanische Forscher bereits im Jahre 2004 vor der texanischen Golfküste durchführten. Geowissenschaftler vom United States Geological Survey (USGS) injizierten testweise 1.600 Tonnen CO2 in Teile der „Frio-Formation“, einer Sedimentschicht unterhalb der Küste des Golfs von Mexiko. Anhand von Flüssigkeits- und Gasproben stellten Yousif Kharaka und seine Kollegen schon kurze Zeit später fest, dass sich innerhalb der Kaverne eine extrem saure Mischung aus Salzwasser und Kohlendioxid gebildet hatte, die durch das Herauslösen von Gesteinsmineralen aus den umliegenden Wänden die natürliche Versiegelung des Speichers anzugreifen drohte.

Auch wenn bei anderen CO2-Speichern wie etwa dem Sleipner-Feld vor der norwegischen Küste bisher nichts Vergleichbares beobachtet werden konnte, und man wie im Falle Deutschlands die Planungen sehr viel stärker auf den Onshore- als auf den Offshore-Bereich konzentriert - die USGS-Studie lässt aufhorchen. Sie macht deutlich, wie wichtig Forschung und Entwicklung im Bereich der unterirdischen CO2-Speicherung sind, will man diese in naher Zukunft im großen Maßstab betreiben.

TM, iserundschmidt 09/2007


Mehr Infos zum „1st French-German Symposium on Geological Storage of CO2“ in Potsdam finden Sie hier.

Alle Vorträge und Poster der Tagung finden Sie auch im neunten Band der „Science Reports“. Mehr Informationen zu den übrigen acht bisher veröffentlichten Bänden dieser Reihe finden Sie hier.

CO2 ist hier auf planeterde nicht zum ersten Mal Schwerpunktthema. Hier eine Auswahl an Meldungen und Artikel rund um das prominente Treibhausgas: „Verwandlung im Untergrund“, „Wohin mit dem Treibhausgas?“, „Treib- statt Klimagas“, „Klimaschutz im Untergrund“, „Klimakiller in Dunkelhaft?“

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