Chancen und Risiken der CO 2-Speicherung Erfahrungen vom Pilotprojekt Ketzin PD Dr. Michael Kühn Leiter des Zentrums für CO 2 -Speicherung Helmholtz-Zentrum Potsdam, Deutsches GeoForschungsZentrum Brunnen Injektion Überwachung BBAW Berlin 20. April 2010 Ist eine langfristige g und sichere Speicherung von CO 2 möglich? CO 2 -Speicherung ist ein möglicher Baustein im Portfolio der Maßnahmen zur Reduktion der Treibhausgasemissionen. Auf der Forschungsskala am Standort Ketzin verläuft die CO 2 - Injektion sicher und verlässlich. Die geophysikalischen und geochemischen Überwachungsmethoden in Ketzin sind erfolgreich. Fazit: Bisherige Ergebnisse sprechen für die nächsten, notwendigen Tests auf industrieller Skala. michael.kuehn@gfz-potsdam.de
Chance die anthropogenen Anteile der Kohlendioxidemissionen zu reduzieren Spektrum der Wissenschaft, März 2006 Risiko der Gefährdung von Mensch oder Umwelt durch Kohlendioxid Ängste vor CO 2-Austritten an der Erdoberfläche Grundwassergefährdung g www.engagiert-in-nrw.de/.../ Rheinische_Post; i h Juli 2009 sueddeutsche.de, Juni 2009
CO 2-Speicherung (CCS) liefert ca. 25 % des Emissionsreduktionspotenzials CO 2-Speicherung ist ein Baustein des Portfolios CCS nicht nur für fossile Energieträger sondern auch für Zement, Stahl und Chemie IPCC Special Report, 2005 CCS Carbon, Capture and Storage CO 2 -Abtrennung und -speicherung Verfahren für CCS besteht aus drei Schritten CO 2 mit verschiedenen Technologien abgeschieden CO 2 wird gereinigt, i verdichtet und zu möglichen Speichern transportiert CO 2 wird in poröse Gesteinsformationen gepumpt zur dauerhaften Abtrennung Kompression Transport Injektion Speicherung CO 2 -Quelle CO 2 -Speicherung IPCC Special Report, 2005
CO 2 wird in den porösen Speichern durch vier Prozesse zurückgehalten CO 2 - Einspeisung undurchlässige Deckschicht Porenwasser wird verdrängt ein Teil des CO 2 wird in Poren fest gebunden CO 2 sammelt sich unter der Deckschicht CO 2 verdrängt Porenwasser und steigt auf durchlässige Speicherschicht (Aquifer) gelöstes CO 2 wird mit Grundwasserstrom transportiert CO 2 löst sich im Porenwasser und sinkt ab CO 2 im Porenwasser reagiert mit dem Gestein Mineralneubildung Grundwasserströmung undurchlässige Schicht verändert nach UBA, 2008 Natürliche Analoga bestätigen, dass CO 2 langfristig speicherbar ist Geologische Speicherung von CO 2 Erfindung der Natur Lagerstätten existieren seit Millionen von Jahren Beispiel: Lagerstätten im Südosten Frankreichs CO 2 für geologisch lange Zeiträume effizient und sicher gespeichert CO2Net
Gasspeicherung zeigt, dass die Technologie beherrschbar ist Speicherung großer Erdgasmengen Ausgleich saisonaler Schwankungen Seit Jahrzehnten bewährt Mehr als 50 deutsche Standorte 20 Milliarden Kubikmeter Beispiel Berlin GASAG Erdgasspeicher in 800 Meter Tiefe Unterhalb eines Schutzgebietes Umgebung von Wohngebieten, Sportanlagen und Erholungsflächen Für sorgfältig ausgewählte Standorte g g g ist keine Leckage zu erwarten
Zahlreiche natürliche Quellen zeigen geringes Gefährdungspotenzial an Eifel Aus Sicherheitsgründen müssen Speicherstätten überwacht werden Überwachung stellt langfristiges Ziel der Speicherung sicher Betriebliche Gründe: Kontrolle und Optimierung der Injektion Sicherheitsgründe: h it Schutz von Mensch, Tier und Ökosystem Gesellschaftliche Gründe: Transparenz beim Betrieb Finanzielle Gründe: Überprüfung der gespeicherten Menge (Emissionshandel) Ketzin Berlin Potsdam 0 25 50 km
Beobachtungsbohrung Ktz 202 Injektionsbohrung Ktz 201 Injektionsleitung Beobachtungsbohrung Ktz 200 Injektionsanlage 3 Bohrungen 800 m tief: 1 Injektionsbohrung 2 Beobachtungsbohrungen (Abstände: 50 und 112 m) Überwachungskonzept in Ketzin ist weltweit einzigartig Oberflächenüberwachung: Kontinuierliche CO 2 -Messungen in 60 cm Tiefe, Fläche ~ 2,4 km 2 Smart Casing oder permanente Bohrlochüberwachung: Druck und Temperatur Messungen sowie Widerstandsmessungen Nicht permanente Überwachung: Proben aus den Bohrungen, Widerstandsmessungen von der Oberfläche und Seismik
Bisherige Ergebnisse sprechen für weitere Tests auf industrieller Skala Vielleicht müsste man CO 2 unter dem Reichstag speichern, um zu zeigen, wie sicher das ist. Aachener Nachrichten, 10. Juli 2009