Benutzerspezifische Werkzeuge
Sie sind hier: Startseite Archiv Aus der Praxis Objektiv sicher

Objektiv sicher

erstellt von timo_meyer zuletzt verändert: 17.11.2016 13:37 — abgelaufen

Die Tauglichkeit potenzieller CO2-Lagerstätten wird bislang hauptsächlich auf der Basis von Expertenempfehlungen bewertet. Trotz aller Expertise können diese Einschätzungen mitunter subjektiv gefärbt sein. Eine neue mathematische Methode soll die Standortsuche künftig objektivierbar und damit transparenter machen.

Schematische Darstellung der bei einer CO₂-Freisetzung relevanten Einzelprozesse. (Bild: CO₂Rina)Wenn CCS („Carbon Dioxide Capture and Storage“, das Ausfiltern von Kohlendioxid aus der Abluft von Kraftwerken und seine anschließende Verpressung in den Untergrund) in einigen Jahren einen spürbaren Beitrag zum Klimaschutz leisten soll, kann dies nur unter den höchsten Sicherheitsanforderungen geschehen; mögliche Speicherstätten müssen bezüglich ihrer Risiken für Mensch und Natur genauestens unter die Lupe genommen werden. Unverzichtbar sind bei solchen Untersuchungen die Urteile von Fachleuten. Werden aber verschiedene Standorte von unterschiedlichen Personen bewertet, können Probleme auftreten beim Versuch, diese miteinander in Beziehung zu setzen.

Das GEOTECHNOLOGIEN-Projekt CO₂RINA will für solche Vergleiche eine allgemein anwendbare Methodik etablieren: Hierzu werden potenzielle Speicherstandorte zunächst in ihre virtuellen Einzelteile zerlegt. Auf diese Weise können sich mehrere Forschergruppen parallel mit allen relevanten Einzelprozessen beschäftigen, die eine Verpressung zur Folge haben könnte – also etwa die unterschiedlichen Migrationspfade des eingeleiteten CO₂ oder die daraus resultierenden Spannungsänderungen und Deformationen im aufnehmenden Gelände.

CO₂-Tankanlage am Pilotstandort Ketzin. (Bild: Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ)Mit Letzterem beschäftigt sich das Projektmodul „Geomechanik“. Im 2D-Modell untersuchen Forscher der RWTH Aachen, wie sich im fiktiven Gelände vorhandene und durch eine Injektion aktivierte Störzonen auf die überlagernden Gesteinsschichten und die Erdoberfläche auswirken. In einem nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler das Modell in die dritte Dimension erweitern und auf den realen Teststandort Ketzin übertragen. In der Versuchsanlage vor den Toren Berlins wurden bis Dezember 2012 bereits über 60.000 Tonnen CO₂ störungsfrei injiziert.

Am Ende der Projektarbeit Mitte 2014 sollen die Ergebnisse der Module in einer allgemeingültigen Methode münden, die sich leicht auf beliebige Standorte adaptieren lässt. Doch die Zusammenführung der Einzelfaktoren ist alles andere als trivial. Welche Kennzahl ist wie stark zu gewichten? Welches Ereignis hat welchen Einfluss auf die anderen Faktoren? Solche und ähnliche Fragen gilt es in der insgesamt dreijährigen Förderzeit des Forschungsvorhabens noch zu beantworten.

Zentrales Instrument bei diesen Risikoabschätzungen ist das Computerprogramm GoldSim, eine weltweit führende Software für die Simulation komplexer dynamischer Systeme. Das vielfältig einsetzbare Programm, das zum Beispiel auch zur Simulation von Hochwasser- und Schadstoffausbreitungen dient oder für die Optimierung logistischer Prozesse eingesetzt werden kann, stellt das ideale Werkzeug für die Ziele von CO₂RINA dar. Durch klar definierte Schnittstellen unterstützt die Software den Projektansatz, konsequent auf eigenständige Module zu setzen.

Eine Strategie, die den Vorteil hat, dass einzelne Module auch nach einer Integration in das Gesamtmodell beliebig erweitert und wenn nötig auch wieder ausgetauscht werden können. Außerdem lassen sich bereits bestehende Modelle von realen Standorten in die umfassende Methodik überführen und miteinander koppeln. Schritte auf dem Weg zu einer bislang unerreichten Transparenz, die sich künftig bei der Standortsuche und in den anschließenden Genehmigungsprozessen noch als äußerst hilfreich erweisen könnte.

RD, iserundschmidt 12/2012


CO₂RINA ist Teil des Forschungsschwerpunkts „Technologien für eine sichere und dauerhafte Speicherung des Treibhausgases CO₂ III“. Eine Übersicht der weiteren Projekte dieses Kernbereichs finden Sie auf den Seiten der GEOTECHNOLOGIEN.