Nutzung des tieferen Untergrunds Geowissenschaften in der Verantwortung

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1 Nutzung des tieferen Untergrunds Geowissenschaften in der Verantwortung Volkmar Bräuer Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe GEOZENTRUM HANNOVER Stilleweg Hannover

2 Nutzungsoptionen für unterirdische Speicher Medium Speicher Kaverne Aquifer Bergwerk Erdgas Feste Abfälle Erdöl/-produkte Erneuerbare Energie x CO 2

3 Nutzungsoptionen für unterirdische Speicher Medium Speicher Kaverne Aquifer Bergwerk Erdgas Feste Abfälle Erdöl/-produkte Erneuerbare Energie x CO 2

4 Kriterien für Speicher- und Barrierekomplexe Speicher-Kataster Deutschland Speichergesteinskomplexe Tiefe (Top des Speicherkomplexes): >800 m Nettomächtigkeit der Speichergesteine im Speicherkomplex: >10 m Porosität der Speichergesteine: >10 % (>20%) nicht regionalisierbar Permeabilität der Speichergesteine: >10 md (>300 md) Barrieregesteinskomplexe Lithologie (z.b. Tonstein, Salzgestein) Tiefe (Basis des Barrierekomplexes): >800 m Mächtigkeit der Barrieregesteine: >20 m Kriterien abgeleitet aus CO2STORE BPM (Chadwick et al., 2008)

5 Ablagerungen des Buntsandstein als potenzieller Speicherkomplex 1:

6 Bearbeitungsbeispiel: Speicherkomplex Buntsandstein Niedersachsen Graue Fläche: Verbreitung Speicherkomplex Blaue Fläche: Tiefe Top Speicherkomplex >800m & Netto-Sandsteinmächtigkeit >10m Grüne Punkte: Speichergesteine mit Porositäten >10% vorhanden

7 Nutzungsoptionen für unterirdische Speicher Medium Speicher Kaverne Aquifer Bergwerk Erdgas Feste Abfälle Erdöl/-produkte Erneuerbare Energie x CO 2

8 Entsorgungsoptionen für radioaktive Abfälle Transmutation Beseitigung im Weltraum über kurze Zeit Z wischenlagerung über sehr lange Zeit ("Hüten") Radioaktive Abfälle Einlagerung im antarktischen Eis Versenkung im Meer oberflächennahe Ablagerung geologische Endlagerung Endlagerung im Meeresboden Quelle: GRS

9 URL Meuse/Haute-Marne Frankreich

10 Äspö Hard Rock Laboratory Schweden Quelle: SKB

11 Schweiz

12 Endlagerstandort-Auswahl Schweiz

13 Salzstock Gorleben

14 Nutzungsoptionen für unterirdische Speicher Medium Speicher Kaverne Aquifer Bergwerk Erdgas Feste Abfälle Erdöl/-produkte Erneuerbare Energie x CO 2

15 Typisierung von Salzstrukturen (Form, Internbaustil)

16 Abhängigkeit des Internbaus von der äußeren Form Kleiner, runder Salzstock -> stark verfaltet Langgezogener Salzstock -> deutliche Vorzugsrichtung der Verfaltung

17 Bedeutung des Internbaus für die Potentialabschätzung Kavernen Hauptsalz => Wirtsgestein für die Anlage neuer Kavernen Kaliflöz Wirtsgestein (Hauptsalz) Leichter lösliches Salz (Kaliflöz) Jüngeres Salz der Leine-Folge mit höherem Feststoffanteil

18 Senkungen über Salzkavernen Wassergefüllter Senkungstrog, Hengelo, NL Akzo Nobel

19 Senkungsprognosen Berechnungsmodell der BGR GOF Senkung Senkungsprognose (Modellberechnung) Konvergenz (Hohlraumverringerung) Oberflächennivellement (o = Kaverne, = Messpunkt) Kriechfähiges Salzgebirge Kaverne Sonar- vermessung Zeitpunkt 1 Zeitpunkt 2

20 Zeitliche Entwicklung von Senkungen abhängig von: Berechnete Senkungsmulde Kavernenanzahl und abstand Teufenlage der Kavernen Kavernenvolumen Konvergenzgeschwindigkeit Duktilität des Salzgebirges Gebirgsdruck Kaverneninnendruck (z.b. infolge Lauge, Öl, Gas, Druckluft) Gebirgstemperatur Berechnete Schieflage der GOF Maximalsenkung Maximale Schieflage

21 Schlussfolgerungen Die Bedeutung des Untergrunds als Speicherraum im Verhältnis zur Funktion als Rohstofflieferant in Deutschland nimmt zu Untergrunddaten sind in unterschiedlicher Qualität und Quantität vorhanden (überwiegend bei den SGD) Eine Angleichung der Daten über Landesgrenzen hinaus ist erforderlich (Aufgabe der BGR) Die Bewertung der Nutzung des unterirdischen Speicher- und Wirtschaftsraums ist die Basis für raumplanerische, politische Entscheidungen Für die Energiewende spielen geologische Speicher (Energiespeicher) eine wichtige Rolle

22 Der Aufbau der geologischen Speicherstrukturen ist komplex! Geowissenschaftler haben die Expertise und sind in der Verantwortung!