Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe. CCS im Land Brandenburg - Planungsstand -

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1 CCS im Land - Planungsstand -

2 Energieerzeugung BRD / CO 2 Emissionen GLOBAL Struktur der Stromerzeugung in Deutschland gesamt 597 Mrd. kwh Öl, Pumpspeicher und Sonstige 5 % Kernenergie 23 % Erdgas 13 % Wasserkraft und andere Erneuerbare 16 % 865 Millionen t Deutschland (Anteil Lausitz ca. 0,22 %) Steinkohle 18 % Braunkohle 25 % Quelle: BDEW Quelle: 27,3 Milliarden DIW Berlint Welt, gesamt

3 Energiestrategie Energiepolitische Ziele der Landesregierung - Senkung der energiebedingten CO 2 -Emissionen Mio. t CO , ,2 59,5 54, ,8 Ziele: bis 2020 Reduktion um 40 % = 36,4 Mio. t gegenüber 1990 bis 2030 Reduktion um weitere 35 % = 31,8 Mio. t gegenüber 1990

4 Tagebau Cottbus-Nord (47 Mio. t/ bis ca. 2015)** Tagebau Jänschwalde (175 Mio. t /bis ca. 2020)** Tagebau Welzow-Süd (ca. 452 Mio. t /bis ca. 2030)** Tagebau Welzow-Süd, TA II (ca. 210 Mio. t/bis ca. 2050)** Seit : Inbetriebnahme der weltweit ersten Pilotanlage für ein Kohlekraftwerk mit CO 2 -Abscheidung (30 MW thermische Leistung) Freistaat Sachsen Kraftwerk Jänschwalde MW, 27,4 Mio. t CO 2 /a Cottbus Welzow-Süd Hoyerswerda Cottbus-Nord Kraftwerk Schwarze Pumpe MW, 11,9 Mio. t CO 2 /a Braunkohlenbergbau Forst Land Land Spremberg Kraftwerk Boxberg Nochten MW, 17,5 Mio. t CO 2 /a Jänschwalde Weißwasser Polen Reichwalde Legende Braunkohlentagebau/ Rahmenbetriebsplan ** Vorräte Geplanter Kohleabbau Landesgrenze Land / Freistaat Sachsen Kraftwerk in Betrieb Kraftwerk im Bau Städte im Revier Zukunftstagebau Jänschwalde-Nord (seit 2000 keine Förderung) Seit April 2006: Bau eines 660 MW Kraftwerkes am Standort Boxberg (Inbetriebnahme in 2011)

5 Optionen für CO 2 -Speicherung - Speicherung in geologischen Formationen - 1 mineralisierte Schichtwasser führende Aquifere ( saline Aquifere ) 2 Steigerung der Öl- und Gasförderung durch CO2-Injektion 3 ausgeförderte Öl- und Gaslagerstätten (z. B. Altmark/Sachsen-Anhalt) 4 Speicherung in tiefen, derzeit nicht gewinnbaren Kohlenflözen 5 Methangewinnung ( Kohle-Gas ) über CO 2 -Injektion in Kohleflözen 6 Speicherung in weiteren geeigneten Gesteinsformationen (Ölschiefer, klüftige Basalte o.a.)

6 Land - CO 2 Speicherung Potenziale zur Tiefenspeicherung in salinen Aquiferen Mit der Lage in der Norddeutschen Senke haben die Anrainerländer geeignete Potenziale zur Tiefenspeicherung insbesondere in salinen Aquiferen. Geologischen Landesdienste Gute Datengrundlage: Bohrungen Bohrkerne Flächendeckende Geophysik

7 Geologie - CCS - Speicherung Injektionsbohrung für CO2 Grundwasserspiegel Mikroskopansicht Jüngeres Deckgebirge Barriere - Gestein Barrieregestein CO2-Fahne Das eingebrachte CO 2, das leichter ist als Wasser, steigt auf und wird von dem darüber liegenden undurchlässigen Barriere-Gestein gestoppt. Jüngeres Deckgebirge Aquifer Aquifer Barriere-Gestein (Steinsalz, Tonstein) CO 2 Speicherung Quelle: Europäisches Exzellenznetzwerk CO2GeoNet

8 CO 2 überkritisch CO 2 gasförmig CO 2 -Speicherung - Speicherung in Tiefen größer 800 Meter - Tiefe 0 km etwa 1000 m ³ CO 2 an der Erdoberfläche 20 m 3 Erdoberfläche 0,5 km 1 km 11 m ³ 3,8 m ³ 3,2 m ³ kritische Tiefe Übergang vom gasförmigen in den überkritischen Zustand 1,5 km 2,8 m ³ 2 km 2,7 m ³ 2,5 km kaum weitere Verdichtung mit zunehmender Tiefe 2,7 m ³ Quelle: Europäisches Exzellenznetzwerk CO2GeoNet

9 Untergrundspeicher im Land Standorte Betreiber Speichervolumen Ketzin alt / VNG (292 Mio. m³); Ketzin neu / GFZ ( t CO 2 geplant) Buchholz / VNG ( 388 Mio. m³) Berlin / GASAG (1.085 Mio. m³) Rüdersdorf / EWE (58 Mio. m³) Heckelberg, Sole / EWE (5 Mio. m³) Neutrebbin / VEM (Erkundung*) Birkholz-Beeskow / VEM (Erkundung*) * Erkundung- Kapazität sollte CO 2 -Anfall des Demo-Kraftwerks Jänschwalde entsprechen

10 Geologische Kriterien Geologische Anforderungen für eine dauerhafte CO 2 -Speicherung Speicherkapazität min. Tiefe (TOP): 800 m min. Mächtigkeit der Speichergesteine: 10 m min. Porosität: 10 % Speicherbedingungen min. Permeabilität: 10 md Sicherheit /Barrieregesteine Lithologie (Tongestein, Salzgestein) min. Tiefe (Basis): 800 m min. Mächtigkeit: 20 m Speicherregion Verbreitung (Aquiferporenvolumen >> Injektionsvolumen) Vermeidung kleinräumigen Fazieswechsel (Prognostizierbarkeit) Strukturelle Gegebenheiten (Tektonik, impermeable Störungen) keine negative Beeinträchtigung bestehender Nutzungen (BBergG)

11 Speicher-Kataster Erkundung - Grundlagen - Basisdaten Atlas zur Geologie von (GIS-Datensätze beim LBGR vorhanden) Geophysikalisches Kartenwerk DDR (Rasterdaten und GIS-Datensätze bei BGR, z. T. auch beim LBGR) Bewertung Geothermischer Ressourcen (Kartenwerke beim LBGR vorhanden; GIS-Datensätze vom Land beim LBGR im Maßstab 1: vorhanden) Lithologisch-paläogeographische Karten der DDR (Gesteinsbeschaffenheit für verschiedene stratigrafische Horizonte) Geotektonischer Atlas Norddeutschland (SPBA-Karten) (Atlas des südlichen Permbeckens = Norddeutsches Becken) BGR hat SPBA-Karten in Arbeit bzw. sind im Druck befindlich; GIS-Datensätze sind beim LBGR vorhanden) Kohle-Wasserstoff-Datenbank (KW-Datenbank) Abfragen sind aus der beim Energie, Geologie Niedersachsen (LBEG) befindlichen KW-Datenbank möglich ARCHIV-Unterlagen (z. B. Bohrungsberichte aus dem Archiv des LBGR) und Bohrkern- und Probenarchiv des LBGR in Wünsdorf

12 Speicher-Kataster COORETEC Forschungsvorhaben des BMWi Bisheriger Stand: Standortbewertungen derzeit nicht ausreichend. Zusammenfassungen liegen nur im Maßstab 1: vor. Aufgabe beim LBGR bis Sommer 2010: Standortbewertungen im Maßstab 1: Zukünftige Aufgaben: Objektbezogene Standortbewertungen, z. B. Maßstab 1: oder 1: / Erfordernis - 3D - Modellierung: Vorhersage aus mehreren Strukturtypen, Vorhersage des Speicherpotenzials, Kenntnis der Permeabilität notwendig, Verdichtung des Kenntnisstandes zur Gewährleistung der Sicherheit geboten

13 Land Untergrundspeicherung Untergrundspeicherung am Standort Ketzin Projekt CO2SINK Kraftwerk in Schwarze Pumpe / CO 2 -Abscheidung Untergrundspeicherung in Ketzin Oxyfuel-Pilotanlage Schwarze Pumpe CO2SINK Anlage in Ketzin Kraftwerk Schwarze Pumpe Fotos: GFZ + Vattenfall

14 Genehmigungsverfahren Speicher Ketzin - Verfahrensbeteiligung - Amt Ketzin (Stadt), Ketzin, Falkenrehde Regionale Planungsgemeinschaft Havelland-Fläming Kreisverwaltung Havelland Geo-Info.-stelle der Bundeswehr Genehmigungsverfahren Ketzin - Verfahrensbeteiligung - Landesumweltamt Kampfmittelbeseitigungsdienst Landesamt für Denkmalschutz Landesamt für Verbraucherschutz, Landwirtschaft und Flurneuordnung isches Straßenbauamt Amt für Forstwirtschaft Alt Ruppin isches Landesamt für Verkehr und Straßenbau GROSSE AKZEPTANZ

15 Erlaubnisfelder Neutrebbin Vattenfall Europe Mining AG Projekt CO2SINK Forschungsprojekt des Geoforschungszentrums (GFZ) Birkholz-Beeskow Vattenfall Europe Mining AG Kraftwerk Jänschwalde Vattenfall Europe Mining AG

16 Anwendung des Bergrechts auf die Erkundung Bundesberggesetz verwendet einen objektiven Aufsuchungsbegriff, d.h. es kommt auf die geplanten Erkundungstätigkeiten an Erkundung ergebnisoffen, nicht entscheidend ob der aufgesuchte Bodenschaft Sole später tatsächlich gewonnen wird Befassung im Länderausschuss Bergbau Auffassung der Bundesregierung : Durchführung von Forschungsvorhaben und Eignungsuntersuchungen an konkreten Standorten primär durch Bergrecht abgedeckt (Entwicklungsstand und Perspektiven von CCS-Technologien in Deutschland, Gemeinsamer Bericht des BMWi, BMU und BMBF für die Bundesregierung 19. September 2007; Bericht zur Umsetzung der in der Kabinettsklausur am 23./ in Meseberg beschlossenen Eckpunkte für ein Integriertes Energie- und Klimaprogramm vom ) keine Errichtung eines CO 2 -Speichers

17 Zulassungsvoraussetzungen Beteiligungsverfahren Zulassungsverfahren Birkholz-Beeskow Kommunen und Gemeinden - Stadt Beeskow - Stadt Friedland - Stadt Storkow (Mark) - Amt Schlaubetal - Amt Scharmützelsee - Gemeinde Rietz-Neuendorf - Gemeinde Tauche Fachbehörden - Gemeinsame Landesplanungsabteilung Berlin/, - Landkreis Oder-Spree, - Regionale Planungsgemeinschaft Oderland-Spree, - Landesumweltamt, - Landesbetrieb Forst, ausreichendes Arbeitsprogramm Zuverlässigkeit des Antragstellers Nachweis der Finanzierung der Erkundungsarbeiten Antragsteller keine überwiegende öffentliche Interessen entgegenstehend Erteilung der Erlaubnis am 23. Oktober 2009

18 Ziel der Erkundung Zielstellungen: - Klärung der strukturellen Lagerungsverhältnisse Trägerhorizont, Indikatorhorizont und Deckgebirge - Vervollständigung der Erkenntnisse aus den Bohrungen, - Basismessungen für spätere Messzyklen nach dem Aufsuchungsprogramm Planung: - Durchführung 3D Vibrations- & Sprengseismik Ausblick: - Festlegung des detaillierten Messprogrammes

19 Erkundungsarbeiten Bohren Bild: Bohrturm Quelle: UGS Mittenwalde

20 Erkundungsarbeiten Seismik Schichtaufbau Geometrie der Struktur Störungen Quelle: UGS GmbH Quelle: UGS GmbH

21 Struktur Birkholz-Beeskow 3D Modellierung Quelle: UGS

22 CCS + Akzeptanz

23 CCS-Forum des LBGR im Internet CCS-FORUM Unsere Internetplattform für die Bürger mit den Themen um: Klimaschutz und Ziele Erkundung und Forschung Projekte Kontakt hier können Bürger ihre Fragen zu CCS direkt an das LBGR richten.

24 CCS Forum und Fragestellungen Wie groß ist die Speicherkapazität eines Standortes? Wie schnell kann CO 2 eingegeben werden? Was passiert langfristig mit dem eingespeisten (unreinen) CO 2? Austritt von CO 2 durch Leakage (Wann? Wo?) Welche Schutzgüter wären davon und wie betroffen? Welche Nutzungseinschränkungen sind daraus abzuleiten? Wie groß ist die induzierte Seismizität und Subsidenz? Welche Monitoring-Techniken und Ansätze sind geeignet? Wie kann man aussagekräftige Tests gestalten?