Erfolgreich: Zement auf Kohlendioxid

Verfüllungsarbeiten an der Beobachtungsbohrung Ktzi 202 in Ketzin, Zementkern der bisherigen ersten Verschließung (Foto: Tanja Kollersberger, GFZ)

Mit Verfüllungsarbeiten am ersten von fünf Bohrlöchern hat heute die Abschlussphase des Projekts zur geologischen Speicherung des Treibhausgases Kohlendioxid in Ketzin/Havel begonnen.

Nach erfolgreichem Ende des Speicherns und der Überwachungsphase werden jetzt in der finalen Phase namens COMPLETE alle Bohrlöcher auf dem Versuchsgelände schrittweise verschlossen, wie es das Bergrecht gesetzlich vorsieht. Das vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ betriebene Pilotprojekt zur wissenschaftlichen Untersuchung der geologischen Speicherung von CO2 tritt damit in seine Endphase.

Die Verfüllung der Bohrung erfolgt dabei schrittweise. Die Bohrung ist mehreren Rohren mit nach unten hin sich verjüngenden Durchmessernversehen daher wird zunächst der innerste untere Rohrteil in etwa 459 Metern Tiefe abgeschnitten und aus der Bohrung gezogen. Anschließend wird die Bohrung bis in eine Tiefe von 275 Meter mit Zement verfüllt.

Nach dem Aushärten dieser ersten Zementstrecke wird das nächstgrößer Rohrteil bei etwa 265 m abgeschnitten, ausgebaut und die Bohrung bis zur Oberkante mit Zement verfüllt. Zum Abschluss der Arbeiten werden der sogenannte Bohrkeller obertägig und das Fundament zurückgebaut. „Die jetzt angelaufenen Arbeiten werden aus erster Hand auch international einmalige Ergebnisse zur sicheren Stilllegung und Verwahrung eines CO2-Speichers liefern“, erläutert Axel Liebscher, Leiter des Zentrums für Geologische Speicherung am GFZ.

Was sich zunächst nach unspektakulärer Routinearbeit anhört, kündigt den Abschluss einer mehr als zehnjährigen wissenschaftlichen und ingenieurtechnischen Erfolgsgeschichte an. „Zusammen mit seinen Vorläuferprojekten CO2SINK und CO2MAN schließt das aktuelle Projekt COMPLETE zum ersten Mal den kompletten Lebenszyklus eines CO2-Speichers im Pilotmaßstab“, so Axel Liebscher.

„Unsere bereits im Jahr 2004 begonnenen Arbeiten haben grundlegende Erkenntnisse zu Errichtung, Überwachung, Betrieb und Verhalten eines CO2-Speichers von der Erkundungs- bis zur Stilllegungsphase geliefert.“ Dabei kann der Pilotstandort Ketzin mit dem weltweit dichtesten ober- und untertägigen Messnetz zur Überwachung der CO2-Speicherung aufwarten. Liebscher: „Wir konnten zeigen, dass dieses Verfahren prinzipiell einen gangbaren Weg darstellt. CO2 lässt sich bei adäquater wissenschaftlicher und technischer Begleitung unterirdisch speichern, wenn die geologischen Voraussetzungen stimmen.“

Nach umfangreichen Voruntersuchungen und der Errichtung der notwendigen Infrastruktur wurden am Standort Ketzin zwischen Juni 2008 und August 2013 insgesamt etwa 67.000 Tonnen CO2 in einen porösen Sandstein in einer Tiefe von 630 bis 650 Metern gepumpt. Direkt nach Abschluss der Injektion wurde die Beobachtungsbohrung Ktzi 202 im Herbst 2013 bis in eine Tiefe von 521 m mit CO2-resistentem Zement teilverfüllt.

Diese Teilzementation wurde über mehr als anderthalb Jahre wissenschaftlich überwacht, bevor jetzt mit der vollständigen Verfüllung dieser Bohrung begonnen wurde. Zu Beginn der Verfüllarbeiten konnte ein drei Meter langer Bohrkern aus dem obersten Bereich der Teilzementation gewonnen und begutachtet werden.

„Sowohl die wissenschaftliche Überwachung als auch die detaillierte Begutachtung des Zementkerns zeigten, dass die im Herbst 2013 erfolgte Teilzementation erfolgreich verlaufen ist, so dass wir mit der vollständigen Verfüllung der Bohrung fortfahren konnten“, so Axel Liebscher. Die verbleibenden vier Bohrungen am Standort sollen im Jahr 2016 zurückgebaut und verfüllt werden, so dass sich der Pilotprojektplatz im Jahr 2017 wieder in seinem ursprünglichen Zustand befindet.

Weitere Informationen zum Pilotstandort Ketzin: http://www.co2ketzin.de

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Franz Ossing Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Weitere Informationen:

http://www.gfz-potsdam.de/

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