BRINE: Kohlendioxidspeicherung in Ost-Brandenburg: Implikationen für geothermische Wärmebereitstellung und Konzipierung eines Frühwarnsystems gegen Grundwasserversalzung
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BRINE: Kohlendioxidspeicherung in Ost-Brandenburg: Implikationen für geothermische Wärmebereitstellung und Konzipierung eines Frühwarnsystems gegen Grundwasserversalzung
01.05.2010 bis 30.04.2013
Dr. Thomas Kempka
Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ), Sektion 3.4: Fluidsystemmodellierung
Telegrafenberg
14473 Potsdam
Assoziierte Partner:
Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN
Die Nutzung des unterirdischen Raumes zur Kohlendioxidspeicherung
Bei einer Speicherung von Kohlendioxid in tiefen salzhaltigen Grundwasserleitern (sog. salinare Aquifere) wird das im Porenraum vorhandene Wasser verdrägt. Diese Verdrängung ist nur durch eine Druckerhöhung zu ermöglichen. Die Auswirkungen dieses Verdrängungsprozesses, insbesondere auf die überlagernden lithologischen Einheiten, ist bisher nur unzureichend betrachtet worden. Im Rahmen des Verbundprojektes »brine« soll deshalb durch die Kopplung von Grundwassermodellen untersucht werden, ob Salzwassermigration aus tiefen salinaren Aquiferen zu einer Gefährdung (Versalzung) der trinkwasserführende Grundwasserleiter in den oberen Gebirgsstockwerken führen könnte. Weiterhin soll geprüft werden, ob sich eventuell erforderliche Druckentlastungsbrunnen für geothermische Energiegewinnung eignen. Als Untersuchungsstandort wurde eine potentielle Speicherstruktur im östlichen Brandenburg ausgewählt, die derzeit von einem Industriekonsortium erkundet wird. Hauptziel des Verbundprojekts ist die konzeptionelle Entwicklung eines Frühwarnsystems zur Erkennung aufwärtsgerichteter Salzwassermigrationsprozesse. Zur Detektion eines möglichen Salzwasseraufstiegs sollen Überwachungsmethoden wie elektrische Widerstandstomographie, Magnetotellurik und Elektromagnetik eingesetzt werden. Bei diesen Methoden nutzt man die unterschiedliche Leitfähigkeit von Süß- und Salzwasser. Weiterhin ist die Entwicklung gekoppelter numerischer Modelle geplant, um die wesentlichen Steuerungsfaktoren einer möglichen Salzwassermigration identifizieren zu können. Aus den Ergebnissen sollen geeignete Maßnahmen abgeleitet werden, um einer möglichen Versalzung des Trinkwassers entgegenzuwirken. Sollte der Druck in der Speicherformation einen kritischen Punkt erreichen, ab dem mit einem Durchbruch des salzigen Porenwassers zu rechnen ist, könnten Bohrungen zur Druckentlastung angelegt werden. Ein weiteres Ziel des Verbundes ist es daher, das geothermische Potential einer möglichen Druckentlastungsmaßnahme im Rahmen einer Studie zu prüfen.