Speicherprozesse

Die Injektion von CO₂ und darin enthaltenen Begleitstoffen in eine Speicherformation verändert dort die physikalischen Bedingungen und die stoffliche Zusammensetzung. Diese Veränderungen können zu weiteren chemischen Reaktionen sowie thermischen, fluiddynamischen und mechanischen Prozessen führen, die teilweise von geotechnischer Bedeutung sind, z.B. für die Speicherkapazität, die Injektivität oder die Speichersicherheit. Zudem gibt es Rückkopplungen zwischen den verschiedenen Prozessen, z.B. zwischen chemischen und fluiddynamischen Prozessen (s.u.). Zur Prognose möglicher geotechnisch relevanter Reaktionen von CO₂-Strömen im und mit dem Untergrund

• untersuchen die Forschenden der BGR natürliche Prozesse in Gesteinen aus natürlichen CO₂-Vorkommen,
• berechnen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Zustände und Prozesse in der Speicherformation mithilfe von Computersimulationen,
• führen die Forschenden Laborexperimente unter kontrollierten Bedingungen durch.

Für eine Abschätzung der zu erwartenden Prozesse ist die Zusammenschau aller drei Ansätze erforderlich, da jeder nur bedingt auf die Dimensionen und Bedingungen von CO₂-Speicherprojekten übertragbar ist.

Beispiel für die Gesteinsumwandlung (Bleichung) in einer CO2-haltigen Mineralwasserquelle Quelle: BGR

Trifft CO₂ in der Erdkruste auf Grundwasser, so löst es sich darin und bildet Kohlensäure. Die Kohlensäure kann mit dem Gestein reagieren und Minerale lösen. So entstehen die natürlichen kohlensauren Mineralwässer. Da diese veränderten Gesteine andere Eigenschaften als die Ausgangsgesteine haben, ist es wichtig, die geotechnische Bedeutung dieser Veränderungsprozesse für Speichergesteine und Deckschichten vorherzusagen. Eine Erhöhung der Porosität des Speichergesteins könnte z. B. dessen Aufnahmevermögen für CO₂ und dessen Speicherkapazität vergrößern, wohingegen eine Vergrößerung der Porosität der Deckschichten eines Speichers dessen Dichtigkeit und Sicherheit beeinträchtigen könnte.

Laufende Projekte: keine.

Informationen zu abgeschlossenen Projekten sind auf der Seite „Projekte“ zu finden.