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Mittwoch, 20.09.2017
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CO2 zurück in die Erde

Startschuss für Bohrarbeiten am CO2-Testspeicher in Ketzin

60.000 Tonnen CO2 sollen in den nächsten zwei Jahren im Rahmen des europäischen CO2SINK-Projekts in über 700 Metern Tiefe unter dem Erdboden gespeichert werden. Jetzt sind die Wissenschaftler bei ihrem Pilotvorhaben in Ketzin, 30 Kilometer westlich von Berlin, einen entscheidenden Schritt weiter gekommen. Denn dort wurde gestern mit den Bohrarbeiten für den unterirdischen Kohlendioxid-Testspeicher begonnen.
CO2-Speicherung in Ketzin

CO2-Speicherung in Ketzin

Unter Federführung des GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) wird in Zusammenarbeit mit 18 Partnern aus neuen Ländern europaweit erstmals untersucht, wie CO2 in tief gelegenen - mit Salzwasser gefüllten - porösen Gesteinsschichten eingebracht und gespeichert werden kann. Diese erste Bohrung soll der Einspeisung von CO2 in den Speicherhorizont dienen.

Um die Speicherung zu überwachen und ortsnah die Ausbreitung des CO2 im Untergrund zu untersuchen, werden zwei zusätzliche Beobachtungsbohrungen bis auf 800 Meter niedergebracht und mit modernster Sensorik bestückt. Die Bohrarbeiten werden bis in den Sommer gehen. Mit dieser Pilotanlage entsteht ein "Großlabor", in dem das Verhalten von CO2 im Untergrund unter realistischen Bedingungen untersucht wird.

99,9 Prozent reines CO2 verwendet


"Die Speicherung dieses Treibhausgases kann eine Option zum Zeitgewinn bei der Entwicklung und Einführung CO2-freier Energietechnologien darstellen. Allerdings muss man wissen: Welche Prozesse werden durch die Speicherung im Untergrund ausgelöst und was geschieht mittel- und langfristig mit dem im Untergrund gespeicherten CO2? Genau das wollen wir untersuchen", erklärt Professor Rolf Emmermann, Vorstandsvorsitzender des GFZ Potsdam.


"Die Menge CO2, die wir dort jährlich speichern wollen, entspricht dabei der Menge Kohlendioxid, welche die Potsdamer Bevölkerung pro Jahr ausatmet. Diese - verglichen mit dem gesamten CO2-Ausstoß in Deutschland - marginalen Mengen werden ausreichen, wichtige Erkenntnisse über die Injektionstechnologie, über die Sicherheit des Speichers und über mögliche Langfristrisiken und - kosten zu gewinnen.", so Emmermann weiter. Verwendet wird CO2 mit einem Reinheitsgrad von 99,9 Prozent, welches normalerweise in Getränken wie Mineralwässern und Bier eingesetzt wird.

Ein Labor untertage


Die ausgesuchte Gesteinsformation stellt ein natürliches Labor dar, das sich wegen seiner Geologie gut für das geplante Vorhaben eignet. Bereits in 400 Metern Tiefe über einem ehemaligen Erdgasspeicher befindet sich eine undurchlässige Deckschicht. Der vorgesehene CO2-Testspeicher wiederum liegt fast doppelt so tief und weist eine weitere dichte Deckschicht über sich auf. Die Bohrungen finden an einer Stelle statt, an der sich nach aktuellem Kenntnisstand kein Erdgas im Untergrund befindet.

Bei der Bohrung werden Bohrkerne gezogen, aus denen man weitere detaillierte Informationen über die Qualität des Speicherhorizontes und der Abdeckschichten gewinnt. Während der zweijährigen Dauer des Experiments findet eine kontinuierliche Überwachung des Areals von der Oberfläche bis in die Tiefe statt. Es werden Mess-Sonden in die Bohrlöcher eingefahren, um die Eigenschaften der Gesteine in den unterschiedlichen Tiefenlagen mit dreidimensionaler seismologischer Erkundung (ähnlich der Ultraschalldiagnostik in der Medizin) zu quantifizieren. Es kommen geolektrische und thermische Verfahren zum Einsatz, und es werden die Reaktionen des CO2 mit dem Nebengestein in- situ untersucht.

"Wir setzen hier das gesamte methodische Arsenal der Geowissenschaften ein, um ein umfassendes Bild der stattfindenden Prozesse zu erhalten, denn der wesentliche Aspekt ist die Langzeitsicherheit derartiger Speicher und die dazu notwendige Entwicklung entsprechender Überwachungstechnologien," stellt Emmermann dazu fest.

Safety First


Gründliche Voruntersuchungen sind unerlässlich Die jetzt beginnende operative Phase hat eine lange Vorgeschichte. Der Ort des zukünftigen Forschungsspeichers wurde bereits seit Jahren von der Oberfläche bis in die Tiefe untersucht. Seit mehr als zwei Jahren wird die natürliche CO2-Abgabe aus dem Boden über dem gesamten Speichergebiet in regelmäßigen Abständen gemessen. Dieses Kohlendioxid entsteht durch die Zersetzung von Biomasse durch Bodenlebewesen und weist eine deutliche jahreszeitliche Variation auf. Auch die Erkundung der örtlichen Geologie gehörte zu den Vorarbeiten.

Um eventuelle zukünftige Veränderungen der Geologie aufgrund der Speicherung sofort feststellen zu können, wurde vorab eine aufwändige dreidimensionale seismische Erkundung durchgeführt. Nach Abschluss des Projekts wird sich die Option "CO2 zurück in die Erde" auf einer fundierten Datenbasis beurteilen lassen.

Audiobeitrag über den Bohrbeginn des CO2sink-Projekts in Ketzin mit Beiträgen von Staatssekretär Dr. Wolfgang Krüger, Ministerium für Wirtschaft des Landes Brandenburg und Professor Dr. Dr. h.c. Rolf Emmermann, GFZ-Potsdam
(idw - GeoForschungsZentrum Potsdam, 28.02.2007 - DLO)
 
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