CO2 in den Untergrund? - Neue Ansätze zur umweltverträglichen Speicherung von Kohlendioxid

Die Anreicherung von Treibhausgasen wie Kohlendioxid in der Atmosphäre gefährdet das Klima weltweit.

Könnte die Einlagerung von CO2 in den Untergrund eine Möglichkeit sein, den Klimawandel aufzuhalten? Damit beschäftigen sich zurzeit Wissenschaftler in zehn Projekten des Forschungs– und Entwicklungsprogramms GEOTECHNOLOGIEN. Ende September 2005 trafen sich nun 80 Experten auf einem Statusmeeting um über eigene Forschungsarbeiten zu berichten oder über Ergebnisse und Probleme bei der CO2-Speicherung im Boden zu diskutieren.

Die Lagerung von CO2 in tiefen und porösen Gesteinsschichten ist eine der vielversprechensten Technologien für eine nachhaltige Reduktion der Emission von Treibhausgasen. Treibhausgase, die durch eine Einzelquelle, zum Beispiel durch die Förderung oder Verbrennung fossiler Energieträger, emittiert werden, könnten separiert und anschließend gespeichert werden. Tiefe, salzhaltige Wasserspeicher sowie leer geförderte Erdgas– und Erdölreservoirs sind hierfür potentielle Lagerstätten. Um diese Nutzen zu können, bedarf es jedoch intensiver Forschung. Die Kartierung und Charakterisierung geeignet erscheinender geologischer Formationen und ein besseres Verständnis des chemischen und physikalischen Verhaltens von CO2 über lange Lagerzeiträume ist hierfür existentiell.

Erste Erfahrungen mit der Lagerung von CO2 im Untergrund wurden schon von StatOil und weiteren Partnern am Gas-Feld Sleipner vor der Norwegischen Küste gemacht. Hier werden die bei der Erdgasförderung abgetrennten CO2-Anteile direkt wieder in das Erdgasreservoir zurück geleitet. In Deutschland wird zurzeit über ein ähnliches Projekt nachgedacht.

Im Schwerpunktprogramm „Untersuchung, Nutzung und Schutz des Untergrundes“, das vom BMBF und der DFG gefördert wird, werden nun zehn Verbundprojekte koordiniert, die Hochschulinstitute, außeruniversitäre, wissenschaftliche Einrichtungen und Wirtschaftsunternehmen zusammen an der Aufgabe der CO2-Reduktion forschen lassen.

Grundlegende Ziele der Forschergruppen sind die Entwicklung von zuverlässigen Beobachtungsmethoden des Gashaushaltes im tiefen Untergrund und die möglichst detailreiche Kartierung der Reservoirs. Für eine Langezeit-Lagerung von CO2 im Untergrund ist es wichtig zu wissen, wie das Reservoir aussieht. Nur so kann man die Speicherkapazität eines Reservoirs bestimmen. Zudem ist die geologische Zusammensetzung und Stabilität des Reservoirs ausschlaggebend, ob eine potentielle Lagerstätte auch ausreichend sicher ist.

Die Organisation und der Aufbau geeigneter Infrastrukturen stehen ebenfalls im Fokus der Forschung. Die Abscheidung von CO2 noch während der Entstehung der Abgase, der Transport des Gases und die technischen Notwendigkeiten bei der Einpressung des Kohlendioxids in den Untergrund sind Aufgaben, bei denen sich eine intensive Kooperation von Forschung und Industrie zeigt.

Ein weiteres Projekt beschäftigt sich mit der Umwandlung von Kohlendioxid durch mikrobiologische Prozesse. Verschiedene Bakterientypen können CO2 in Methan umwandeln. Zugegeben ist Methan ein deutlich aggressiveres Treibhausgas, aber CH4 lässt sich auch zur Energiegewinnung verwenden. Ziel ist es also ein Treibhausgas nutzbar zu machen. Leider dauert die Umwandlung von CO2 zu Methan sehr lange. Daher möchte man die Bakterien im unterirdischen Gasreservoir tätig werden lassen. Ob die Bakterien in dieser Umgebung überhaupt bestehen können und ob sie dort das eingebrachte CO2 verwenden ist Forschungsschwerpunkt dieses Projektes.

Der Technik– und Know-How-Tranfer zwischen Wissenschaft und Industrie zeigt bereits erste Früchte. Durch die aus den Geowissenschaften kommenden Anstöße werden bei den großen Energieträgern nun Pläne für Emissionsfrei Kraftwerke in Deutschland entwickelt. Eine der ersten Anlagen soll vom Energie-Riesen Vattenfall in naher Zukunft am Standort Schwarze Pumpe realisiert werden.

(Quelle: GEOTECHNOLOGIEN, 05.10.2005)

Geonet News vom 10.10.2005