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Kohle bindet Kohlendioxid

Gasaustausch in tiefliegenden Flözen

Auch die Lagerstätten des Dritten im Bunde der fossilen Brennstoffe bieten Speicherkapazitäten: Sowohl stillgelegte Kohlebergwerke als auch nicht förderbarer Kohleflöze unterhalb von 1.500 Metern könnten theoretisch überschüssiges Kohlendioxid aufnehmen.

Zu Kohle hat das CO2 eine hohe Affinität © Winfried Mueller/ CC-by-sa 3.0

In der Praxis werden mittlerweile jedoch nur noch die tiefliegenden Kohlevorkommen als potenzielle Speicher gehandelt: Die Deckschichten von Kohlebergwerken, wie sie beispielsweise im Ruhrgebiet zahlreich vorhanden sind, sind oft schlicht zu dünn. Schon bei geringen Druckänderungen im Inneren könnten sie einstürzen. Zudem lassen sich die verzweigten Gangsysteme nur schwer vollkommen abdichten – Lecks und Gasaustritte sind damit vorprogrammiert.

Versuchsfeld Kohlerevier

Anders die tiefen Kohleflöze: Immerhin rund 150 Gigatonnen Kohlendioxid könnten Experten zufolge weltweit in solche Vorkommen eingespeist werden. Insbesondere in den USA wird die Eignung der Flöze als CO2-Lager seit einigen Jahren untersucht. Das Verbundprojekt „RECOPOL“ testete die technische und wirtschaftliche Machbarkeit eines solchen Verfahrens erstmals in Europa: im schlesischen Steinkohlebecken bei Katowice. Von August 2004 bis Ende Juni 2005 wurden im polnischen Kohlerevier täglich zwölf bis fünfzehn Tonnen CO2 in einen Flöz eingeleitet.

Die Forscher, darunter auch Geologen der RWTH Aachen, untersuchten, wie viel Gas sich je nach Druck in einem bestimmten Kohlevolumen speichern lässt und beobachteten die Ausbreitung des Gases im Untergrund.

CO2 verdrängt Methan

Außerdem galt ihr Augenmerk einem positiven Nebeneffekt des Speicherverfahrens: Das Kohlendioxid bindet sich in großen Mengen fest an die Kohle und hat eine zweifach höhere Affinität zu ihr als das methanhaltige Flözgas, das normalerweise an die Kohle gebunden ist. Deshalb verdrängt es das Methan aus der Bindung, setzt es frei und macht es förderbar. Das Methan kann nun als vergleichsweise verträgliche Energiequelle genutzt werden. Denn dieses Erdgas verbrennt sauberer als Erdöl und Kohle.

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Das Pilotprojekt zeigte, dass eine Injektion des Klimagases in Steinkohle prinzipiell funktioniert – und gleichzeitig die Gewinnung von Methangas ermöglicht. Setzte der Flöz laut „RECOPOL“-Abschlussbericht vormals täglich lediglich 40 Kubikmeter Methan frei, stieg die Menge des nicht an die Kohle gebundenen Gases mit der CO2-Einspeisung auf über 700 Kubikmeter pro Tag.

Vor allem dort, wo sich große CO2-Emittenten in der Nähe von tiefliegenden Kohlevorkommen befinden, könnte sich das Verfahren künftig bewähren – zum Beispiel in den USA und in China.

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Stand: 24.06.2016

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Wohin mit dem Kohlendioxid?
Auf der Suche nach sicheren Speichern im Untergrund

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