Könnte sein, dass es daran liegt, dass die Quellen bei Wikipedia um 2010 rum liegen, während der EU-Bericht von 2018 ist.
Anmerken möchte ich an dieser Stelle, dass es verschiedene Möglichkeiten der Lagerung gibt. Gas- und Öllagerstätten sehe ich im Grundsatz als relativ unproblematisch. Bei tiefen Aquiferen dagegen muss man mehr Aufwand bei der Nachweisführung treiben und die Risiken sind vermutlich höher.
Forschung im Bereich CCS ist in Deutschland relativ stark gefördert worden, bis um 2010 herum. Hintergrund ist, dass es massiven Widerstand aus der Bevölkerung gab. Dieser Widerstand resultierte aus dem Atomausstieg, da sehr viele Atomgegner plötzlich gegen CCS waren. Der Politik und zum Teil auch Forschungsinstitutionen wurde es zu heikel und CCS wurde nicht mehr weiterverfolgt. Zum jetztigen Zeitpunkt wäre es aus meiner Sicht vorteilhaft, wenn CCS noch weiter vorfolgt worden wäre. Evt. hätte CCS bereits in etwas breiterem Maßstab realisiert werden können. So Bedenken, dass ein Speicher „platzen“ könnte, sähen Bedenken, die es in dieser Form nicht gibt und können die Technologie diskreditieren, bevor sie überhaupt ausreichend bekannt ist.
Hast du Ahnung von der zugehörigen Physik? Mein Unwohlsein kommt tatsächlich daher, dass es in meinem Kopf sehr plausibel ist, dass ein Leck in einer Lagerstätte dazu führen kann, dass CO2 austritt und dabei gasförmig wird.
Das wäre einerseits schlecht, weil das CO2 in die Atmosphäre gehen würde und andererseits, wenn viel auf einmal austritt, weil das lokal Tiere und Menschen ersticken würde.
Aber außer, dass es plausibel klingt, habe ich keinen Grund für diese Befürchtung. Hast du da mehr Einblick?
Ja, absolut. Da muss ich Dir zustimmen. In der Lage (auch bereits in der Woche davor) wird CCS zu kurz angerissen und dann doch zu negativ dargestellt…
Es muss allen klar sein, dass klimaneutralität bzw. Netto-Null-Emissionen immer beinhaltet, dass CO2 aus der Atmosphäre genommen werden muss. Wir werden immer CO2 Emissionen haben. In der Landwirtschaft zum Beispiel werden unter Anderem durch die Tierhaltung immer Treibhausgase freigesetzt. Diese können wir nicht so reduzieren, dass keine Freisetzung mehr statt findet. Andere Sektoren wie zum Beispiel der Transport-Sektor werden auch keine Brutto-Null Emissionen haben. Diese Treibhausgas-Quellen werden immer bleiben und dafür benötigen wir gute CO2 Senken.
Es ist gefährlich und absolut nicht hilfreich von Vornherein bestimmte Methoden zu verteufeln. Meines Wissens ist CCS wissenschaftlich kein großes Streitthema. Politisch und gesellschaftlich hingegen schon. Und das ist ein großes Problem - ähnlich wie bei Fracking. Da die meisten nur die Bilder aus den USA mit brennenden Wasserhähnen kennen, ist tiefe Geothermie in Deutschland politisch und gesellschaftlich begraben, denn auch da wird Fracking benötigt. Dass dies erstmal eine Methode ist, die nicht zwangsläufig mit giftigen Chemikalien benutzt werden muss, sondern auch mit umweltverträglichen Varianten spielt in der Öffentlichkeit keine Rolle mehr. Das folgende Verbot führte dazu, dass in Deutschland kaum mehr Forschung daran mehr stattfand.
Spätestens seit dieser Pandemie haben wir gelernt, dass das Leben nicht schwarz-weiß ist, sondern in Graustufen und diese auch mal nur in Wahrscheinlichkeiten definiert sind. Bauchgefühle sind deswegen sehr schwierig, wenn nötiges Wissen sonst fehlt. Siehe der Umgang mit den Impfungen. Kaum jemand hat fundierte Ahnung, hat sich jemals über zugelassene Medikamente, die einem der/die Hausärzt*in verschreibt, Gedanken gemacht, hat jetzt aber eine wertvolle Meinung, ob die Impfung sicher sei - aber keine Ahnung. Diskurse können so ja nicht stattfinden. Wir müssen also lernen, dass unser gesamtes Leben und wirklich absolut jeder Bestandteil daraus eine Risikoabschätzung ist.
Moment kurz, damit das klar ist.
So wirkt es auf mich (gut wenn nicht) aber anscheinend ist hier die Vorstellung irgendeiner Art Tank oder so, verstehe ich das richtig? Habe ich zumindest aus dem Begriff Leck geschlossen.
Also da hat aber jemand Physik/Chemie abgewählt, oder?
Es geht dabei darum (wurde glaube ich in einer der ersten Folgen, in denen das angesprochen wurde, erwähnt), das CO2 in Gesteinen zu binden. Welche genau das sind, weiß ich jetzt nicht, werde ich ggf bald mal nachschauen, aber z.B. soetwas wie Kalk ist ein Carbonatgestein.
Die Vorstellung eines „Loches“ ist daher völlig unbegründet, denn das Gas wird ja nicht gefangen, sondern gebunden, im Optimalfall eben sehr fest. Um das dann da wieder herauszubekommen sollte es eine ganze Menge brauchen, aus Kalkstein beispielsweise würde man CO2 bekommen, beim Lösen in einer starken Säure.
So etwas wie lokales ersticken ist aber absolut unwahrscheinlich, kann ich versichern, denn dazu müsste eine so abartig große Menge CO2 auf einmal freigesetzt werden, über einen langen Zeitraum, dass das rein technisch schon fast unmöglich ist.
Ich muss der Transparenz halber sagen, dass ich das nicht geprüft habe, das hier ist mein wissenschaftlicher Grundverstand, aber bei Bedarf hole ich das gerne nach.
Neben den allgemeinen geologischen Risiken macht mir Bauchweh, dass die Lagerstätten überwacht werden müssen, und zwar nicht für die nächsten 10 Jahre, sondern so lange wie Menschen die Erde bewohnen. Ich würde nicht davon ausgehen, dass in den nächsten paar 100 Jahren überall die politischen Verhältnisse so stabil sind und die technischen Fähigkeiten überall auf einem ausreichenden Stand gehalten sind, dass eine Überwachung lückenlos stattfinden kann.
Darin besteht ja auch das Elend der Atomendlager (die es noch nicht einmal gibt). Ich fürchte, viele Atomendlager werden irgendwann einfach sich selbst überlassen und machen den jeweiligen Landstrich unbewohnbar. CCS-Lager sind lokal wahrscheinlich nicht direkt gefährllich, aber wenn das CO2 entweicht, ist zusätzlich der sehr hohe Energieaufwand für das Verpressen verloren (würde man die Energie dazu aus Öl oder Gas holen, würden 60% CO2 frei werden um die 100% CO2 einzulagern - also kein guter Wirkungsgrad).
CCS könnte die Menschen wieder sorglos machen und CO2-Einsparung nach hinten rücken. Grosstechnik hat oft gezwigt, dass in anfänglicher Euphorie die Risiken verdrängt oder einfach nicht gesehen werden konnten, weil katastrophale Ereignisse sehr oft ohne Beispiel sind.
Zumindest für Island hast Du das vollkommen richtig verstanden. Dort wird das CO2 in Form von Kohlensäure in Basaltgestein gepresst und lagert sich dann in Form von Carbonaten an.
Wenn ich es richtig verstehe liegt der Knackpunkt in der Sammlung/Abspaltung von CO2. Die bisherige Forschung ging davon aus das CO2 bei Großerzeugern (z.B. Braunkohlekraftwerk) aus den Abgasen auszuwaschen. Vor 35 Jahren meinte mein Berufsschullehrer dazu wir bauen vorne die Kalkalpen ab und schütten hinten die Gipsalpen wieder auf.
CCS ist EINE Möglichkeit nicht vermeidbare CO2 Erzeugung zu kompensieren. Dazu muss das CO2 aufwändig aus der Atmosphäre heraus gefiltert werden. Es gibt meines Wissens keine Anlage zum abtrennen von CO2 (im großen Stil) aus der Atmosphäre. So lange ist es für mich nur eine Ausrede um „nichts zu tun“.
Uns wurde auch über 30 Jahre lang versprochen dass es bald Autos mit 3 Liter Verbrauch oder mit Wasserstoffantrieb gibt.
Wir haben nicht die Zeit genauso lange auf dieses Heilsversprechen zu warten.
Ganz kurz: Es wird nicht zwangsläufig „gebunden“. Es kann auch in Reservoirgesteinen eingepresst werden, bei dem einfach alte Lagerstätten, in welchen Kohlenwasserstoffe seit Millionen von Jahren gefangen waren, genutzt werden.
Dass das deine erste Reaktion auf eine Frage ist, in der offen zugegeben wird, dass man Bedenken hat, aber deshalb fragt, weil man damit rechnet, dass diese ausgeräumt werden können (siehe letzter Satz meiner Frage), schmälert meinen Respekt vor dir.
Um auf deine Vermutung zu antworten: Ich habe Physik studiert, hatte dabei aber wenig Talent für Thermodynamik. Deshalb würde ich mich freuen, hier Nachhilfe zu kriegen.
Zur Sache:
Den Begriff Leck habe ich wahrscheinlich benutzt, weil ich ihn kurz vorher in der Wikipedia in diesem Abschnitt gelesen habe:
Vielleicht weißt du oder jemand anders mehr darüber. Die Gefahr eines plötzlichen Ausgasens im großen Stil und Erstickung steht dort nicht. Deshalb kann ich mir gut vorstellen, dass es gute Gründe gibt, wieso das nicht passieren kann. Aber am liebsten hätte ich da mehr theoretische Erklärung und nicht nur eine Versicherung.
Klingt gut, aber wie bringe ich das mit der Wikipedia-Darstellung überein?
Meine Erstickungsbefürchtung kam als Analogieschluss von dieser Katastrophe:
Die Situation war dort eine andere, da das CO2 im Wasser gespeichert war, das sich natürlich durchmischen kann. Aber genau da hätte ich eben gerne mehr Erklärung, wieso etwas ähnliches bei CCS Speicherstätten nicht passieren kann, etwa bei einem Erdbeben. Nochmal: Ich habe keine Ahnung davon und lasse mich gerne überzeugen.
Ich schätze, dass auch hier die Form, in der das CO2 vorlag, anders war als in CCS Speichern, aber auch da würde ich mich freuen, wenn jemand, der etwas mehr vom Fach ist, seinen Senf dazu abgibt.
Ja, habe ich. Ich habe im Bereich Lagerstättentechnik geforscht und einen Forschungsantrag zu CCS gestellt. Der wurde sogar genehmigt, aber da war ich nicht mehr an der Uni. Das war vor ca. 10 Jahren.
Ich versuche mich mal an einer Erklärung, aber das ist - wie immer - nicht so einfach. Als erstes gibt es unterschiedliche Speichermöglichkeiten:
ehemalige Erdöl- und Erdgaslagerstätten
Kohleflöze
Aquifere
Es gab noch die Idee alte Bergwerke oder Kavernen zu nutzen, aber das ist etwas kritisch, da diese nicht langzeitstabil sind.
Zunächst zu den Lagerstätten. Das sind keine klassischen Tanks oder Hohlräume, sondern Porenspeicher. Der bekannteste Porenspeicher aus dem Alltag ist ein Schwamm. Die Lagerstätten bestehen aus Gestein, aber Gestein mit Poren, wie z. B. Sandstein. Das Porenvolumen ist dabei im Bereich von 10-25%, also jein Viertel bis ein Zehntel des Gesteins ist Speichervolumen. Das hört sich wenig an, aber die Lagerstätten können sich über Quadratkilometer erstrecken und haben dadurch imense Speicherkapazitäten (Rehden in Niedersachsen hat eine Arbeitsgas-Kapazität von 4 Mrd. Kubikmetern). Allein dadurch, dass es ein Porenspeicher ist, kann das Gas somit gar nicht so schnell und einfach entweichen (durch das imense Volumen kann dafür umso länger Gas entweichen).
Das nächste ist der Druck, denn der ist ziemlich hoch. Wie hoch hängt von der Teufe (=Tiefe unter der Oberfläche) ab. Grundsätzlich enthält der Untergrund Poren, Klüfte oder andere Hohlraumstrukturen und diese sind mit Grundwasser gefüllt, bzw. in größeren Teufen oft auch mit Salzlösungen. Somit herscht in 1.000 m Teufe ein Grundwasserdruck von 10 MPa (100 bar). Gleichzeitig steht auch das Gestein durch die darüberliegenden Gesteinsschichten unter Druck und zwar ca. unter 25 MPa. Heißt, um das Gestein kaputt zu machen, müsste der Druck in diesem Beispiel auf über 25 MPa erhöht werden und zwar so schnell, dass das CO2 nicht schnell genug weg kann (=Fracking). Man muss also auf jeden Fall unter dem Gebirgsdruck bleiben.
Dazu kommt jetzt noch, dass es im Falle einer ehemaligen Lagerstätte ein dichtes Deckgebirge wie z. B. eine Tonschicht oder eine Salzschicht (oder mehrere) gibt. Diese Schicht war primär dafür verantwortlich, dass das Gas bzw. Öl über Jahrmillionen in dieser Lagerstätte geblieben ist. Ist der Druck in der Lagerstätte unter dem „Grundwasserdruck“, so ist diese dicht. Oft gibt es sogar noch einen kapillaren Sperrdruck, der zusätzlich ein Eindringen von Gas in das wassergefüllte Deckgebirge verhindert und eine Erhöhung des Arbeitsdruckes erlaubt. Einzige Schwachstelle ist, die Bohrung durch das Deckgebirge. Hier können bei unzureichender Ausführung Leckagen entstehen. Diese sind jedoch detektierbar. Dazu kommt, dass man mit Erdgasspeichern bereits über Jahrzehnte sehr viele Erfahrungen gesammelt hat. In Berlin gibt ein z. B. einen Erdgasporenspeicher, der jedoch seit 2017 zurückgebaut wird wie ich gerade erfahren habe: BES | Geologischer Aufbau des Speichers. Dazu kommt, dass Methan im Vergleich zu CO2 tendenziell gefährlicher ist. Von daher sollte CCS in ehemalige Lagerstätten kein Problem sein (trotzdem muss man bei jedem Speicher hingucken und einen Nachweis führen).
Risiken sind aus meiner Sicht: Leckagen, wobei diese eigentlich nur durch die Bohrung entstehen können. Zu überprüfen wäre, ob die Entspannung der Lagerstätte durch die Förderung und das anschließende wieder unter Druck setzen nicht zu Problemen in der Deckschicht führt. Auch das halte ich für eher unwahrscheinlich. Oberflächenbewegungen sind zu erwarten und „normal“ (wird die Lagerstätte unter Druck gesetzt, heben sich die darüberliegenden Gesteinsschichten und damit die Oberfläche). Sofern das nicht lokal passiert, ist das beherrschbar. Schwerer einzuschätzen sind dagegen Erdbeben, die durch die Speicherung ausgelöst werden könnten.Die sind vermutlich nicht groß, aber wenn sie ein Schwelle überschreiten, dann könnte der Schaden gleich sehr groß werden.
Jetzt noch zu den Aquiferspeichern oder Kohleflözen. Diese sehe ich als schwieriger als die ehemaligen Lagerstätten und zwar aus dem Einfachen Grund, weil hier nicht Gas/Öl über Jahrmillionen gespeichert war. Somit weiß man zwar oft aus geologischen Betrachtungen, dass diese und jene Gesteinsschicht dicht ist. Aber der genaue Aufbau des Untergrunds ist nicht bekannt und diesen muss man relativ genau kennen, um zu wissen wo das CO2 bei der Speicherung hingeht. Hier sind auch die Probleme mit dem Monitoring. Denn dieses ist sehr schwer. Direkt geht dies aus meiner Sicht primär über Bohrungen (jede davon eine Leckagemöglichkeit) oder sehr indirekt über Oberflächenhebungen. Wäre von daher aus meiner Sicht die zweite Wahl, wobei der Erdgasspeicher in Berlin ein Aquiferspeicher war. Das geht als prinzipiell auch.
Bitte achte in Zukunft darauf, solche persönlichen, despektierlichen Sprüche unterlassen. Man muss nicht einer Meinung sein, und es ist hier auch nicht jeder Mensch ein Experte im jeweiligen Thema. Sowas kann schnell zu einen persönlichen Konflikt führen.
sehr interessanter Beitrag. Aus dem lese ich heraus, dass es tatsächlich in erster Linie darum geht, das Gas unter Druck in den Speicher zu „blasen“, also physikalisch festzuhalten, und nicht, wie in anderen Beiträgen angeklungen ist, es in Carbonaten chemisch zu binden. Oder sind das einfach zwei verschiedene Methoden, die beide Erfolg versprechen können?
Bei Fracking gibt es durchaus Probleme, nur nicht die, die in der Öffentlichkeit dargestellt werden. Das Fracking an sich ist weniger das Problem, da die Länge der Fracs nicht ausreichen, um die Deckgebirgsschichten zu durchdringen. Das Problem sind hier die vielen Bohrungen und die schnelle Ausführung, die hier zu Leckagen führt. Der brennende Wasserhahn in dem berühmten Film hat soweit ich weiß gar nichts mit Fracking zu tun, da hier das Wasser durch mehrer Kohleflöze strömte.
Die Geothermie hat noch ein weiteres, großes Problem und zwar die Löslichkeitsanomalie von Anhydrit. Was mein ich damit. Anhydrit ist im Untergrund sehr weit verbreitet und bei der Injektion von Wasser löst sich Anhydrit. Das Besondere dabei ist, dass sich in kaltem Wasser mehr Anhydrit löst, als in warmem Wasser. Für Geothermibohrungen heißt das konkret, dass an der Injektionsbohrung zunächst eine Menge Anhydrit aufgelöst wird, das dann jedoch während das Wasser durch warmes Gestein strömt wieder ausfällt. Dadurch wird dummerweise die Lagerstätte systematisch dicht gemacht.
Das mit den Chemikalien ist auch übertrieben. Damit die Risse offen bleiben, wird Sand reingepackt. Dann kommen noch ein paar Tenside rein, damit das Wasser das Gestein schlechter benetzt und möglichst wenig Wasser ins Gestein geht. Und dann kommen noch ein paar Polymere rein, damit das Zeug nichtnewtonisch (~zähflüssiger) wird. Und bei 10.000 m³ pro Bohrung braucht man sämtliche Chemikalien Kubikmeterweise. Anders ist das bei Acidizing, da wir Säure in eine Lagerstätte eingepresst.
Aber was eingepresst wird, ist eigentlich zweitrangig, denn in jeder Lagerstätte sind bereits jede Menge Chemikalien und die sind in wesentlich größerer Menge da unten als das was eingepresst wird und die sind im allgemeinen gefährlicher ist, als das was eingepresst wird. Man muss nur mal beim Tanken auf die Zapfsäule gucken, da sind gleich 4 Gefahrensymbole. Im Labor müsste man da Kittel, Brille, Handschuhe tragen und im Abzug arbeiten…
Darum geht es bei CCS primär erstmal nicht. Wenn das passiert, ist das natürlich noch besser. Aber dafür braucht man die richtigen Bedingungen und die Lagerstätte darf sich nicht zusetzen. Auch der Nachweis, dass sich alles CO2 umwandelt ist aus meiner Sicht schwierig.
Grundsätzlich ist es so, dass hier auf unserer Erde auch CO2 unterirdisch gespeichert ist. Das ist analog wie Erdöl oder Erdgas (abgesehen von der anderen Entstehung). Das kann selbstverständlich auch aus dem Boden kommen, wenn die Lagerstätte undicht wird. Möglich ist dies z. B. durch Plattentektonik, Erdbeben. Aber dass das der Fall ist, da muss eine solche Lagerstätte schon ziemlich unsicher sein. Irgendwo in Deutschland gibt es auch eine Stelle wo erhebliche Mengen an CO2 aus dem Boden strömen. Ich habe leider nur was zu Italien gefunden: CO2 aus dem Untergrund als Erdbebentreiber? - Aufsteigendes Gas könnte Erdbebenserie in Mittelitalien begünstigt haben - scinexx.de
Also egal ob wir als Menschen CCS machen oder nicht, ein gewisses Risiko eines CO2 Ausbruches gibt es trotzdem durch das natürlich vorhandene CO2. In solchen Gebieten, also wo es Erdbebengefahr, Plattentektonik usw. als Gefahr gibt, wird man selbstverständlich kein CCS betreiben.
Wie ist das Risiko bei CCS. Wenn es zu einer Leckage (wie auch immer) kommen sollte, so hängt das was passiert immer vom Einzelfall ab. Auf jeden Fall gbit es dann noch eine ganze Menge Gestein über dem Speicher. In diesem wird das CO2 in das Grundwasser eindringen und das Grundwasser verdrängen. Das kann dazu führen, dass salzhaltiges Tiefenwasser in höhere, oberflächennahe Bereiche gelangt und somit das Grundwasser dort gefährdet wird. Das CO2 selbst verteilt sich auf dem Migrationspfad zur Oberfläche im allgemeinen relativ weit, so dass mit einem lokalen Ausbruch nicht zu rechnen ist. Die gespeicherten Mengen sind auf jeden Fall gefährlich, so dass der Nachweis gebracht werden muss, dass sowas nicht passiert bzw. nicht schnell passiert. Eine geringe Leckage über Jahrmillionen ist vermutlich nicht zu verhindern. Die stört aber auch nicht.
