Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Treibhausgase sollen in den Untergrund

06.06.2005


RWTH-Forschungsprojekt untersucht die CO2-Speicherung untertage



An der RWTH Aachen beginnt jetzt ein Verbund von vier Instituten des Fachbereichs Georessourcen und Materialtechnik in Kooperation mit der TU Stuttgart und der Universität Bayreuth mit einem Projekt zur Untersuchung der CO2-Speicherung untertage. Das Vorhaben wird mit einem Umfang von rund 1 Million Euro vom Bundesforschungsministerium und den Industriepartnern RWE Dea und RWE Power für die Dauer von drei Jahren finanziert. In dieser Zeit werden die Wissenschaftler um Projektleiter Univ.-Prof. Dr. Christoph Clauser vom Lehr- und Forschungsgebiet Angewandte Geophysik eingehend analysieren, wie verlässlich das CO2 in unterirdischen geologischen Formationen sowie stillgelegten Kohlegruben gebunden werden kann.



Schon in der Schule lernen die Jugendlichen, dass Forscher seit Jahrzehnten weltweite Veränderungen des Klimas feststellen. Der beobachtete Anstieg der mittleren Temperaturen an der Erdoberfläche wird mit dem Anstieg der Konzentration von Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre in Verbindung gebracht. Dieser wiederum wird auf die zunehmende Verbrennung fossiler Energieträger zurückgeführt. Aus diesem Grunde wur-den nationale und internationale umweltpolitische Maßnahmen wie etwa das Kioto-Protokoll zur Reduktion der Kohlendioxid Emissionen in die Atmosphäre beschlossen, um den Treibhauseffekt zu verringern. Die Abtrennung des CO2 zum Beispiel bei der Stromproduktion aus fossilen Brennstoffen und dessen Speicherung untertage könnte helfen, die umweltpolitischen Vorgaben zu erfüllen. Wie das CO2 aber ebenso wirtschaftlich vertretbar wie technisch machbar gebunden werden kann, beschäftigt in den nächsten Monaten intensiv die Wissenschaftler an der RWTH Aachen.

"Unsere Arbeit konzentriert sich auf drei Bereiche", berichtet Privatdozent Dr. Michael Kühn, der das Projekt koordiniert. Das erste Tätigkeitsfeld sehen die Geowissenschaftler in der Untersuchung der Umwandlung der mineralischen Bindung von Kohlendioxid in Calcit. Gezielte Laborexperimente, durchgeführt vor allem am Lehr- und Forschungsge-biet für Ton- und Grenzflächenmineralogie von Univ.-Prof. Dr. Helge Stanjek, in Kombination mit numerischen Computersimulationen sollen klären: Wie viel gelöstes CO2 kann untertage verpresst und in Calcit umgewandelt werden? Wie viel davon können ausgewählte Gesteinsformationen aufnehmen? Die innovative Idee besteht hierbei insbesondere in der ökonomisch vielversprechenden Kombination der CO2-Speicherung mit geothermischer Energiegewinnung. Dazu Dr. Kühn: "Bei geothermischen Tiefboh-rungen ab 1500 Meter Teufe wird ein Wasserkreislauf eingerichtet, der die Wärme des Untergrunds über obertägige Wärmetauscher etwa für die Heizung von Gebäuden ver-fügbar macht. Wenn das erkaltete Wasser wieder in die Tiefe gepumpt wird, kann es mit CO2 angereichert werden." Da Kohlendioxid in Verbindung mit Wasser sauer reagiert, werden im unterirdischen Reservoir Verwitterungsreaktionen ablaufen, welche die Säure zumindest teilweise neutralisieren. Zusammen mit Calciumionen kristallisiert dann das Kohlendioxid dort unten dauerhaft zu Calcit. Vergleichbare Kalkablagerungen, wenngleich in kleinem Maßstab und durch andere Prozesse hervorgerufen, erfolgen zum Beispiel in der Kaffeemaschine. Die Studien werden begleitet von umfangreichen Erhebungen verfügbarer Industriedaten, mit deren Hilfe geeignete Zielstandorte ermittelt werden.

Im zweiten Projektbereich beschäftigen sich Univ.-Prof. Dr. Ralf Littke und seine Mitarbeiter vom Lehrstuhl für Geologie, Geochemie und Lagerstätten des Erdöls und der Kohle sowie Univ.-Prof. Dr. Rafig Azzam mit seinem Team vom Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologie mit der CO2-Speicherung in stillgelegten Kohlegruben. "Auf Grund seiner großen inneren Oberfläche kann Kohle sehr viel CO2 binden", schildert Dr. Kühn. Einerseits prüfen die Wissenschaftler deshalb mit gezielten Laborexperi-menten, wie viel Kohlendioxid auf Kohlestäuben oder -schlämmen aus der Kohleaufbe-reitung gebunden werden kann. Die derart angereicherte Masse könnte dann in stillgelegten Stollen deponiert werden. Andererseits gehen die Wissenschaftler der Frage nach, in welchem Umfang und unter welchen Bedingungen das CO2 direkt untertage in verbliebener Restkohle im Gebirge zu binden ist. "Da dieser physikalische Prozess durch äußere Einflüsse auch umkehrbar ist, müssen wir dabei auch untersuchen, wie die stillgelegten Gruben auf einlaufendes Wasser reagieren und in welchen Mengen das CO2 wieder rückgelöst wird", so Kühn.

Da die Verbringung des CO2 untertage auf mehrere tausend Jahre angelegt ist, konzentriert sich der dritte Arbeitsbereich auf die langfristige Reaktion der aufnehmenden Speicher. Inwiefern wird das Deckgebirge vom CO2 korrosiv angegriffen?, lautet die Frage, die man unter anderem durch numerische Simulation zu beantworten sucht. "Wir sind da sehr zuversichtlich", meint Dr. Kühn, "da die heute aufgefundenen Erdgaslagerstätten über Jahrmillionen dicht geblieben sind." Bei der Untersuchung des Langzeiteffekts und der Dichtigkeit bringen die fünf Industriepartner ihr wichtiges Knowhow ein. RWE Dea AG, RWE Power AG, SaarEnergie GmbH, Deutsche Steinkohle AG und Deutsche Montan Technologie GmbH liefern dazu wertvolle Informationen, Daten und Probenmaterial.

"Wenn die Ergebnisse nach einem Jahr vielversprechend sind und das Projekt erfolgreich weiterläuft, denken wir im Anschluss an die drei Jahre Forschung an einen konkre-ten Pilotversuch in industrieller Größenordnung an zwei exemplarischen Standorten", wünscht sich Dr. Michael Kühn eine Phase II des Projektes. In dieser Phase wird die Projektführung auf die Industriepartner bei weiter andauernder Unterstützung durch die beteiligten universitären Gruppen übergehen. Dieser kooperative und fachübergreifende Ansatz erlaubt es, mit wissenschaftlicher Expertise innovative Geotechnologien zu entwickeln, die unmittelbar in die unternehmerische Praxis einfließen. Das potenzielle Reservoir für die Speicherung von CO2 unter deutschen Landschaften ist riesig: Von den Kohlezechen und geothermischen Reservoiren könnten schätzungsweise 36 Gigaton-nen Kohlendioxid aufgenommen werden - dies entspricht dem 40fachen des deutschen CO2-Ausstoßes des Jahres 1999. Toni Wimmer

Weitere Informationen erhalten Sie von
Privatdozent Dr. Michael Kühn
Lehr- und Forschungsgebiet Angewandte Geophysik
RWTH Aachen
Lochnerstraße 4-20
52056 Aachen
Telefon 0241/80-94831
Fax 0241/80-92132
E-mail: m.kuehn@geophysik.rwth-aachen.de

| idw
Weitere Informationen:
http://www.rwth-aachen.de

Weitere Berichte zu: CO2 CO2-Speicherung Calcit Kohlendioxid RWE Untergrund

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege
23.10.2017 | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

nachricht Klimawandel schwächt tropische Windsysteme
20.10.2017 | MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie