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Samstag, 03.12.2016
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Kohlendioxid zurück ans Tageslicht

Pilotversuch zeigt problemlose Rückförderung aus unterirdischem Speicher

Wohin mit dem Kohlendioxid? An einem Pilotprojekt im brandenburgischen Ketzin überprüfen Wissenschaftler, ob sich das Treibhausgas im Untergrund zwischenlagern lässt. Jetzt gibt es erste Zwischenergebnisse. Sie zeigen unter anderem, dass der Speicher Druckunterschieden standhält und das Gas im Reservoir nicht verunreinigt wird. Damit liefert das Experiment wichtige Erkenntnisse, um das Verfahren auf industrielle Maßstäbe auszudehnen.
Kohlendioxid-Rückförderanlage bei Ketzin

Kohlendioxid-Rückförderanlage bei Ketzin

Die weltweiten Emissionen des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) müssen so schnell wie möglich drastisch sinken, um die übelsten Folgen des Klimawandels noch zu vermeiden – so das Urteil im letzten Bericht des Klimarates IPCC. Dazu ist es natürlich wichtig, Emissionen vor allem zu vermeiden: Einerseits durch alternative Energiequellen gegenüber den fossilen Brennstoffen Kohle, Öl und Gas, andererseits durch energiesparendes Verhalten und energieeffiziente Technologien.

In den Boden statt in die Atmosphäre


Eine mögliche Lösung für trotz dieser Maßnahmen noch freigesetztes CO2 könnte die sogenannte "Abscheidung und Speicherung" (Carbon Capture and Storage, CCS) darstellen. Dabei wird das Treibhausgas aus Abgasen abgetrennt und in den Untergrund gepumpt, so dass es nicht in die Atmosphäre gelangt. Als besonders geeignete CO2-Speicher gelten dafür ehemalige Erdgas-Lagerstätten: Diese haben schließlich zuvor Erdgas für Millionen von Jahren dicht eingeschlossen. Es ist jedoch noch nicht abschließend geklärt, wie sicher diese Methode tatsächlich ist.

Wissenschaftler vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) erforschen darum die CCS-Methode an einem Pilotstandort im brandenburgischen Ketzin, etwa 40 Kilometer nordwestlich von Berlin. Zwischen Juni 2008 und August 2013 haben die Forscher hier insgesamt etwa 67.000 Tonnen CO2 in einen porösen Sandstein in einer Tiefe von 630 bis 650 Meter gepumpt. In einem jüngsten Feldversuch haben die Forscher auch die sogenannte Rückförderung getestet: Über einen Zeitraum von 13 Tagen pumpten sie 240 Tonnen CO2 aus dem Speicher wieder an die Oberfläche.


Infografik zur Kohlendioxid-Speicherung am Pilotstandort Ketzin

Infografik zur Kohlendioxid-Speicherung am Pilotstandort Ketzin

Sauber und Sicher


Das klingt zunächst widersinnig: Warum sollte man das versenkte CO2 wieder zum Vorschein bringen? Die Tests sollen jedoch unter anderem zeigen, wie dicht und zuverlässig die unterirdischen Speicher sind. Daher ist es wichtig zu wissen, ob Gas verloren geht. Bei hohem Druck könnte es zum Beispiel durch Lecks austreten, oder sich im Grundwasser lösen.

Außerdem muss es möglich sein, bei unvorhergesehenen Ereignissen den Druck zu senken und so den Gasspeicher zu entlasten. Wie sich das unterirdische Reservoir bei solchen Druckveränderungen verhält, ist ebenfalls von Bedeutung. Die Forscher untersuchten bei dieser Gelegenheit auch, wie sich das rückgeförderte CO2 an der Oberfläche ausbreitet.

Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass das rückgeförderte CO2 eine Reinheit von mehr als 98 Prozent besitzt. Es ist also äußerst sauber und fördert außer der ebenfalls im Speicher enthaltenen Flüssigkeit keine anderen Bestandteile zutage. Außerdem lässt es sich problemlos und sicher abpumpen, was unter Umständen eine spätere Nutzung oder endgültige Beseitigung des Gases ermöglicht.

Sichere Rückförderung prinzipiell möglich


Der erfolgreiche Feldversuch deutet darauf hin, dass eine sichere Rückförderung von CO2 prinzipiell möglich ist und bei stabilen Speicher- und insbesondere Bohrlochbedingungen durchgeführt werden kann. Die in Ketzin gewonnenen Erkenntnisse gelten zunächst nur im Rahmen des Pilotprojekts. Inwiefern sie auf industriellen Maßstab erweitert werden können, müssen zukünftige Demoprojekte zeigen.

Der Rückförderversuch lieferte jedoch Informationen über die zugrundeliegenden Prozesse, die eine solche Übertragung auf größere Maßstäbe ermöglichen. Auch die Aussagekraft geochemischer Laborexperimente, die typischerweise in vereinfachten Systemen durchgeführt werden, soll sich mit den Versuchsergebnissen überprüfen lassen.
(Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, 06.11.2014 - AKR)
 
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