CSEGR: Voruntersuchung über das Kohlendioxid-Speicherungspotential und die Erhöhung des Ausbeutegrades in maturen Erdgaslagerstätten

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CSEGR

CSEGR: Voruntersuchung über das Kohlendioxid-Speicherungspotential und die Erhöhung des Ausbeutegrades in maturen Erdgaslagerstätten

01.05.2005 bis 31.10.2008

Prof. Dr. G. Pusch [em.]

Technische Universität Clausthal, Institut für unterirdische Energiesysteme
Agricolastraße 10
38678 Clausthal-Zellerfeld

Partner (ohne Förderung durch das BMBF), die sich finanziell oder mit geldwerten Leistungen an dem Verbundvorhaben beteiligen:

Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN

Die Nutzung des unterirdischen Raumes zur Kohlendioxidspeicherung

Im Rahmen des Verbundvorhabens CSEGR ist die Durchführung einer Machbarkeitsstudie geplant, die sich mit der Möglichkeit einer Ausbeutesteigerung von nahezu erschöpften Erdgaslagerstätten durch die Injektion von Kohlendioxid beschäftigt.

Der Hintergrund der geplanten Untersuchung ist einerseits der steigende Bedarf an zukünftigen Speichermöglichkeiten für Kohlendioxid und andererseits die Tatsache, dass sich mehr als die Hälfte aller deutschen Gasfelder bereits in einem fortgeschrittenen Abbaustadium befinden und als potentielle Speicher in Frage kommen. Die Kombination von Kohlendioxid-Speicherung und Ausbeutesteigerung (Carbondioxide Storage and Enhanced Gas Recovery, CSEGR) ist bislang nur ein theoretisches Konzept, das noch nicht praktisch erprobt wurde.

Ziel des Verbundvorhabens ist es, die Realisierbarkeit des CSEGR Konzeptes anhand repräsentativer Beispiele zu überprüfen. Im Rahmen der Untersuchung sollen verschiedene Lagerstättentypen, der Prozess der Kohlendioxid-Abscheidung aus typischen Quellen, die Kohlendioxid-Speicherung und die Transportmöglichkeiten berücksichtigt werden. Es ist geplant, zwei Fallbeispiele zu untersuchen:

  • Die Rotliegend-Ergasfelder der Altmark (Sachsen-Anhalt) unter Berücksichtigung eines Braunkohlekraftwerks als mögliche Kohlendioxid-Quelle mit einem jährlichen Kohlendioxid-Ausstoß von etwa 10.000.000 t.
  • Die Bundsandstein-Gaslagerstätte Barrien in Niedersachsen unter Berücksichtigung einer geplanten Erdgasaufbereitungsanlage mit einem zu erwartenden jährlichen Kohlendioxid-Ausstoß von etwa 100.000 t.

Die TU Clausthal ist für die Definition der technischen Anforderungen an unterirdische Anlagen zur Kohlendioxid-Injektion, die Bewertung der Bohrlochintegrität, die Reservoir-Modellierung, die Bestimmung der physikalischen Eigenschaften des an Kohlendioxid reichen Gases, die Modellierung der durch die Sequestrierung verursachten hydrodynamischen Prozesse und die Betrachtung der physikalischen Gesteinsalteration infolge einer Kohlendioxid-Verpressung zuständig.


Die Aufgaben der BGR Hannover sind die Charakterisierung der Kohlendioxid-Quellen, die Definition der technischen Anforderungen an oberirdische Anlagen zur Kohlendioxid-Abtrennung und -Injektion, die Analysen des Kohlendioxid-Transports und der Feldverteilung, die Simulation der geochemischen Reaktionen und deren Auswirkungen auf den Speicher- bzw. das Deckgestein sowie die Betrachtung des CSEGR Konzepts unter Berücksichtigung ökonomischer und umweltrelevanter Aspekte.

Die Industriepartner stellen Informationen zu den Anlagen bzw. geologische Basismodelle zu den Gaslagerstätten bereit und beabsichtigen auch eine personelle und finanzielle Beteiligung. Als potentielle Anwender des CSEGR Konzepts erwarten die Unternehmen Informationen über die Realisierbarkeit der Methode unter besonderer Berücksichtigung der genannten Fallbeispielen in der Altmark und in Barrien.

Anhand der geplanten Fallballspiele soll abschließend die Simulation der Kohlendioxid-Speicherung in Kombination mit Ausbeutesteigerung erfolgen. Mit den geplanten Arbeiten werden wichtige technische und geologische Voraussetzungen untersucht, die für eine erfolgreiche Durchführung von CSEGR Projekten von Bedeutung sind.