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Feldversuch zur Rückförderung von CO2 am Pilotstandort Ketzin erfolgreich abgeschlossen

05.11.2014

240 Tonnen CO2 und 57 Kubikmeter Flüssigkeit aus dem Gestein sicher und problemlos aus dem Speicher wieder an das Tageslicht geholt.

Wissenschaftlicher Feldversuch zur Rückförderung von CO2 am Pilotstandort Ketzin erfolgreich abgeschlossen. Erste Ergebnisse des Experiments am geologischen CO2-Speicher.


Rückförderanlage Ketzin

Am 27. Oktober 2014 hat das Deutsche GeoForschungsZentrum GFZ seinen Feldversuch zur Rückförderung von Kohlendioxid (CO2) an seinem Pilotstandort zur wissenschaftlichen Untersuchung der geologischen Speicherung des Treibhausgases CO2 im brandenburgischen Ketzin/Havel abgeschlossen. Über einen Zeitraum von 13 Tagen wurden 240 Tonnen CO2 und 57 Kubikmeter Flüssigkeit aus dem Gestein sicher und problemlos aus dem Speicher wieder an das Tageslicht geholt.

Ursprünglich war die Rückförderung einer Masse von etwa 500 bis 1.000 Tonnen CO2 geplant. Da aber die Rückförderung in der ersten Woche so problemlos verlief, konnten die Wissenschaftler in der zweiten Woche ein Wechsel-Lastregime mit Förderung tagsüber und Stillstand nachts fahren.

„Das hatte den wissenschaftlichen Vorteil, dass überprüft werden konnte, wie das Reservoir und die Bohrung auf eine solche wechselnde Belastung reagieren“, erläutert Axel Liebscher, Leiter des Zentrums für Geologische Speicherung am GFZ. „Am Ende des Versuches haben wir zudem die Förderraten schrittweise erniedrigt, um zu ermitteln, ab welcher Rate kein Formationsfluid, also Wasser aus dem Gestein, mehr mitgefördert wird. Dies gibt uns Aufschlüsse über die dynamischen Bedingungen im Bohrloch.“

Am Standort Ketzin wurden zwischen Juni 2008 und August 2013 insgesamt etwa 67.000 Tonnen CO2 in einen porösen Sandstein in einer Tiefe von 630 m bis 650 m gepumpt. Mit dem jetzt durchgeführten Feldversuch sollten drei zentrale Fragestellungen untersucht werden: Wie verhält sich ein Speicher bzw. eine Bohrung bei der Rückförderung von CO2? Welche chemischen Zusammensetzungen haben das rückgeförderte CO2 sowie das mitgeförderte Formationsfluid? Wie breitet sich das rückgeförderte CO2 an der Oberfläche aus?

„Die gewonnenen Daten geben uns Rückschlüsse auf die Dynamik des Reservoirs und darauf, ob eine CO2-Rückförderung zur Druckentlastung im Falle von unplanmäßigen Druckentwicklungen im Speicher eingesetzt werden kann. Zudem helfen sie uns, potentielle Bohrlochleckagen und das damit verbundene Risiko besser verstehen und beurteilen zu können“, so Axel Liebscher.

Die gemessenen Zusammensetzungen des geförderten CO2 sowie des Formationsfluides erlauben es, die geochemischen Wechselwirkungen zwischen CO2, Formationsfluid und Gestein unter tatsächlichen in-situ Bedingungen zu untersuchen. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass das rückgeförderte CO2 eine Reinheit von mehr als 98% besitzt.

Mengenmäßig wichtigster Begleitstoff des CO2 ist Stickstoff N2 mit weniger als 2%, der aus einem CO2-N2 Ko-Injektionsexperiment stammt, das im Sommer 2013 zum Abschluss der Injektion durchgeführt wurde. Die Ergebnisse werden helfen, die Aussagefähigkeit von geochemischen Laborexperimenten, die typischerweise in vereinfachten Systemen durchgeführt werden, zu überprüfen.

Die generelle Machbarkeit einer CO2-Rückförderung sowie die Kenntnis der Zusammensetzung des rückgeförderten CO2 sind auch für die Beurteilung einer möglichen Nutzung des gespeicherten CO2 wichtig. Der erfolgreiche Feldversuch deutet darauf hin, dass eine sichere Rückförderung von CO2 prinzipiell möglich ist und bei stabilen Speicher- und insbesondere Bohrlochbedingungen durchgeführt werden kann.

Die am Standort Ketzin gewonnenen Erkenntnisse beziehen sich zunächst nur auf den Pilotmaßstab. Eine Übertragung auf den industriellen Maßstab ist prinzipiell möglich, muss aber zunächst im Rahmen sogenannter Demoprojekte überprüft und bestätigt werden. Mit dem jetzt abgeschlossenen Rückförderversuch konnten weitere Erkenntnisse zu grundlegenden Prozesse gewonnen werden, die eine solche Übertragung auf größere Maßstäbe ermöglichen.

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

Franz Ossing | GFZ Potsdam
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de/

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