EXKURSIONSBERICHT CO2 Testspeicher Ketzin

EXKURSIONSBERICHT
CO 2 Testspeicher Ketzin
vorgelegt von:
Tim Tinteler
Valentin Sommer
Lino Schüpfer
vorgelegt am:
Lehrstuhl für Geotechnik
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Ziegler
Aachen
Juli 2013
Geotechnik im Bauwesen
Geotechnical Engineering
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Ziegler
Pfingstexkursion Berlin 2013
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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis............................................................................................................... I Einleitung ........................................................................................................................... 2 1 Forschungsanlage ................................................ Fehler! Textmarke nicht definiert. 2 Was wird am Teststandort in Ketzin untersucht? ................................................. 4 Pfingstexkursion Berlin 2013
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Einleitung
Die stetig steigenden CO2-Emissionen und die Frage wie diese zu beherrschen sind, ist
ein Thema, welches die Menschheit schon seit geraumer Zeit beschäftigt. Aus der Idee
heraus, die umweltschädlichen Treibhausgase in den Tiefen unserer Erde zu lagern,
wurde im Jahre 2004 der Pilotstandort Ketzin/Havel eröffnet. Wissenschaftler aus allen
Teilen der Welt untersuchen im Rahmen dieses großangelegten Feldversuches die praktische Umsetzbarkeit der geologischen CO2-Speicherung und die damit einhergehenden
Auswirkungen auf den Untergrund. Eine weitere, zentrale Kernaufgabe des Projektes, ist
die Entwicklung von Verfahren zur Überwachung von CO2-Speichern. Aufgrund umfangreicher geologischer, geophysikalischer und petrophysikalischer Voruntersuchungen der
Lagerstätte, wird bereits seit Juli 2008 unter der Leitung des deutschen Geoforschungszentrums (GFZ) Kohlendioxid sicher und zuverlässig etwa 650 Meter tief in den
Untergrund gepumpt. Ketzin ist damit ein weltweit einmaliges Forschungsprojekt das sich
mit der Thematik CO2-Speicherung befasst.
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1 Forschungsanlage
Die Forschungsanlage Ketzin liegt etwa 30 Kilometer westlich von Berlin. Auf dem Gelände sind drei Bohrungen zu sehen, von denen eine zur Injektion des CO2 und zwei für
Beobachtungen im unmittelbaren Umfeld der Injektion genutzt wird. Das CO2 wird aus der
Lebensmittelindustrie geliefert und in zwei, jeweils 50 t fassende CO2-Tanks auf dem
Gelände gelagert. Eine Injektionsanlage regelt und überwacht stets den Injektionsdruck,
die Injektionstemperatur des Gases und die Injektionsrate.
Quelle: Geotechnologien Science Report; Die dauerhafte geologische Speicherung von CO2 in Deutschland – Aktuelle Forschungsergebnisse
und Perspektiven; No. 14; Seite 106
Einer der beiden CO2 Tanks auf der Anlage; Im Hintergrund die Analge zur Aufbereitung vor der Injektion.
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2 Was wird am Teststandort in Ketzin untersucht?
Die am Pilotstandort getestete CCS Technologie (Carbon Capture and Storage) besteht
aus drei Prozessschritten: CO2- Abscheidung, - Transport und - Speicherung.
Die Abscheidung soll an entscheidenden Industriestandorten, wie zum Beispiel der Stahlund Zementindustrie, aber auch an Kohlekraftwerken, wo besonders viel CO2 ausgestoßen wird, erfolgen.
Über Pipelines oder in flüssiger Form auf Schiffen wird das Gas zu den Speichern geleitet
und schließlich über die Bohrungen in das entsprechende Gestein gepumpt, um dort
gebunden zu werden.
Zur geologischen Speicherung sind in Deutschland grundsätzlich zwei verschiedene
Optionen denkbar, die sowohl off- als auch on-shore durchgeführt werden können. Der
Speicherort braucht allgemein eine ausreichende Speicherkapazität, geologische Barrieren (Deckschicht), die das austreten des CO2 nach oben verhindern und ein Gestein, dass
sich so mit dem CO2 verträgt, dass in der Verbindung schwerlösliche Karbonate entstehen, die für Millionen Jahre verschlossen bleiben.
Dafür in Frage kommen in Deutschland ausgebeutete Erdgas- und –öllagerstätten sowie
Soleführende Sandsteinschichten (sog. salinare Aquifere).
Die entstandenen Hohlräume der ausgebeuteten Lagerstätten haben ihre Undurchlässigkeit über Millionen Jahre mit der Speicherung des Erdöls oder des Erdgases unter Beweis
gestellt. Allerdings müsste die Speicherung gleichzeitig mit der Förderung ablaufen und ist
somit schwierig zu testen.
Deshalb geht es am Standort Ketzin um die Speicherung in geeigneten Gesteinsschichten. Mögliche CO2- Gesteinsreaktionen, welche diese schwerlöslichen Karbonate
entstehen lassen, sind seit langem bekannt.
Eine Möglichkeit sind karbonatische Aquifere. Diese sind aber eher ungünstig, da die
Kohlensäure zu schnell mit den Karbonaten reagiert und dadurch die Interaktion mit dem
CO2 zu intensiv ist. Viel besser eignen sich basische Gesteine (z.B. Basalte), da sie einen
hohen Anteil von Olivinmineralen enthalten, die in Kombination mit hohen Temperaturen
sehr gut mit dem CO2 reagieren und die gewünschten schwerlöslichen Karbonate entstehen. Allerdings sind diese Gesteine in Deutschland eher selten zu finden. Zudem
entstehen bei der technischen und praktischen Anwendung verschiedene Schwierigkeiten. Buntsandstein-Formationen des norddeutschen Beckens sind daher aufgrund ihrer
chemischen Zusammensetzung und ihrer Erreichbarkeit am besten geeignet.
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Quelle: http://www.co2ketzin.de/co2-speicherung/speicheroptionen.html
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