Nutzung des unterirdischen Speicher- und Wirtschaftsraumes in Deutschland Optionen im Salz

Transkript

1 Nutzung des unterirdischen Speicher- und Wirtschaftsraumes in Deutschland Optionen im Salz Johannes Peter Gerling, Christian Müller, Jörg Hammer, Stefan Heusermann & Friedrich Kühn Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), Hannover

2 Nutzungskonkurrenzen unterirdischer Speicherraum Bergbau- Abwässer (KW, Salzveredlung) Aquifer (Lagerstätte) Erdgasspeicherung Abfälle in Containern Erdölbevorratung Erneuerbare Energien Druckluft Wasserstoff Wasserkraft Geologische CO2-Speicherung Tiefe Geothermie Kaverne, Aquifer Bergwerk Kaverne Kaverne Kaverne Bergwerke Aquifer, (Gasfelder) Aquifer, Festgestein

3 Daten- und Informationsgrundlagen ~ Bohrungen Fachdaten sind Eigentum der E&P Firmen Nutzungsrecht bei den Staatlichen Geologischen Diensten

4 Sedimentäre Speicherkomplexe (lt. Speicher-Kataster Deutschland) Permokarbon Zechstein Buntsandstein Muschelkalk Mittlerer Keuper Oberer Keuper / Unterjura Mitteljura Unterkreide / u. Oberkreide

5 Ablagerungen des Permokarbon als potenzieller Speicherkomplex Ablagerungen des Permokarbon als potenzieller Speicherkomplex Bearbeitungsmaßstab 1:

6 Ablagerungen des Zechstein als potenzieller Barrierekomplex Bearbeitungsmaßstab 1:

7 Nutzungskonkurrenzen im Speichermedium Salz Bergbau- Abwässer (KW, Salzveredlung) Aquifer (Lagerstätte) Erdgasspeicherung Kaverne, Aquifer Abfälle in Containern Bergwerk (auch Salz) Erdölbevorratung Kaverne Erneuerbare Energien Druckluft Kaverne Wasserstoff Kaverne Wasserkraft Seen, Bergwerke Geologische CO2-Speicherung Aquifer, (Gasfelder) Tiefe Geothermie Aquifer, Festgestein

8 Wo können Salzkavernen eingerichtet werden? Quelle: Krull, 2004

9 Strukturinventar von Salz

10

11 Möckow Rüstringen Krummhörn Etzel Jemgum Gorleben Lesum Rüdersdorf Morsleben von BGR erarbeitete 3D-Modelle für Salzstrukturen Norddeutschlands Benthe Staßfurt

12 Geologisches 3D-Modell eines Salzstocks 1.5 ca. 1 km ca m ca m ca m ca m ca. 5k m

13 Internbau eines Salzstocks Legend z2hs1 z2hs2 z2hs3u z2hs3o z2hg z2sf z3 assumed stratigraphic boundary normal fault

14 Internbau eines Salzstocks

15 Senkungen über Kavernen im Salzgebirge GOK Senkung Senkungsprognose (Modellberechnung) Konvergenz (Hohlraumverringerung) Oberflächennivellement Kriechfähiges Salzgebirge Sonarvermessung Kaverne Zeitpunkt 1 Zeitpunkt 2

16 Zeitliche Ausprägung der Senkungsmulde abhängig von: Kavernenanzahl und -abständen Teufenlage der Kavernen Kavernenvolumen Konvergenzgeschwindigkeit Muldenzentrum mit Maximalsenkung Duktilität des Salzgebirges Gebirgsdruck Kaverneninnendruck (z.b. infolge Lauge, Öl, Gas, Druckluft) Gebirgstemperatur Berechnete Isokatabasen einer Senkungsmulde über einem Kavernenfeld

17 Untergrundspeicher für Erdgas in Berlin Nutzung der Salzkissenstruktur im Westen Berlins zur Speicherung von Erdgas in ca m Tiefe unter Gelände Luftbild des Speichergebietes mit Berliner Olympia Stadion Luftbild: Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin, Vermessungswesen Quelle: Kuehn, F., Hoth, P., Stark, M., Burren, R., Hole, J. (2009): Experience with Satellite Radar for Gas Storage Monitoring, Erdöl Erdgas Kohle, Vol. 125, 11.

18 Bewegungsmessung mit Satellitenradar (PSI) Gesamtbewegung in mm - Beobachtungsperiode bis identifizierte Messpunkte - Maximale Anhebung des Geländes nach Beginn der Speicherung: 4,57cm. Abbildung des Speicherregimes durch Oberflächenbewegung Quelle: Kuehn, F., Hoth, P., Stark, M., Burren, R., Hole, J. (2009): Experience with Satellite Radar for Gas Storage Monitoring, Erdöl Erdgas Kohle, Vol. 125, 11.

19 Fazit SGD (staatliche geologische Dienste) haben Zugriff auf Untergrunddaten SGD beraten Politik, Behörden, Wirtschaft und Öffentlichkeit hinsichtlich Nutzung des unterirdischen Speicher- und Wirtschaftsraums Salz ist o Rohstoff o Barrieregestein o Speichermedium In Salz werden Erdöl/Erdgas gespeichert, Abfälle deponiert zukünftig EE? Salzstrukturen sind komplex Geologen haben die Expertise Salz ist plastisch Dynamik kann simuliert, prognostiziert und überwacht werden

20 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!