Unterirdische Speicherung von Kohlenstoffdioxid: Ein effektives Instrument gegen die Erderwärmung?

Wissenschaftler entwickeln neue Strategien, um den globalen Temperaturanstieg unter Kontrolle zu halten. Die CO2-Abscheidung und -Speicherung ist eine der Methoden, die angewandt wird, um zu verhindern, dass CO2 in die Atmosphäre gelangt. Mit dieser Technik wird das durch Kraftwerke und industrielle Prozesse emittierte CO2 abgeschieden, transportiert und dann mehrere Kilometer unter der Erdoberfläche in erschöpften Öl- und Gasbrunnen oder in tiefen salinen Aquiferen gespeichert. Doch es stellt sich dennoch die Frage: Bleibt das CO2 auch gespeichert, nachdem es vergraben wurde? Und wie sicher ist die CO2-Abscheidung und -Speicherung für die Umwelt?

Dies sind manche der Fragen, welche die EU-finanzierten Projekte STEMM-CCS (Strategies for Environmental Monitoring of Marine Carbon Capture and Storage), ECO2 (Sub-seabed CO2 Storage: Impact on Marine Ecosystems (ECO2)) und EUROFLEETS (TOWARDS AN ALLIANCE OF EUROPEAN RESEARCH FLEETS) zu beantworten suchten. Die Forscher führten an der CO2-Speicherstelle Sleipner im norwegischen Sektor der Nordsee einen Versuch für die kontrollierte Freisetzung von CO2 durch. Ihr Ziel war es, zu bestimmen, wie effektiv ein Brunnen mit in das Meer ausströmendem CO2 detektiert werden könnte und was die Umweltauswirkungen eines solchen Lecks wären. Die Erkenntnisse wurde im „International Journal of Greenhouse Gas Control“ veröffentlicht.

Im Zuge der Studie, bei der das Ausströmen von CO2 durch stillgelegte Brunnen simuliert wurde, wurde das Gas auf Meeresbodenebene in einer Wassertiefe von 82 m freigesetzt. In knapp 12 Stunden wurden insgesamt 40 kg CO2 in das Wasser freigesetzt. Dies entspricht einer jährlichen Leckrate von 31 t und deckt sich mit dem oberen Bereich von Methangasströmen, die in stillgelegten Brunnen festgestellt werden können.

Auswirkungen eines CO2-Lecks

Die Daten zeigten, dass sich CO2-Gasblasen in der Nähe des Meeresbodens vollständig auflösten. Obgleich dies den pH-Wert des umgebenden Meerwassers senkte, dieses saurer machte und folglich Organismen in dem Gebiet schadete, merkten die Wissenschaftler, dass die nachteiligen Auswirkungen begrenzt waren. Dank der starken Bodenströmungen, welche das CO2 rasch dispergierten, waren ausschließlich lokale Ökosysteme in unmittelbarer Nähe des Brunnens betroffen. Das Ausströmen durch Brunnen hat daher laut Koautor Dr. Klaus Wallmann von ECO2-Projektkoordinator GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel „keine schädlichen großflächigen Auswirkungen auf das Ökosystem der Nordsee“. „Daher kommen wir vorerst zu dem Schluss, dass die sichere Speicherung von CO2 in Formationen unter dem Meeresboden möglich ist, falls sich die Speicherstelle in einem Gebiet mit einer geringen Anzahl undichter Brunnen befindet“, erklärte Dr. Wallmann in einer Pressemitteilung, die auf der Website „ScienceDaily“ veröffentlicht wurde.

STEMM-CCS führt im Mai in der Nordsee einen weiteren Versuch zur Freisetzung durch. Im Rahmen des Projekts werden Sensorik- und Überwachungstechniken entwickelt, um Lecks zu detektieren und Folgestudien zu etwaigen Umweltauswirkungen zu initiieren. Beschwichtigend hinsichtlich der Auswirkungen auf die Meereslebewesen sagte der leitende Forscher Douglas Connelly vom Natural Environment Research Council des Vereinigten Königreichs, dass Lecks „sehr unwahrscheinlich“ seien. „Es hat beispielsweise keine messbaren Auswirkungen – oder Lecks – durch die Speicherung von CO2 am Sleipner-Reservoir, gegeben“, erklärte Connelly in einem Interview, das auf der Website „Science|Business“ Anfang des Monats veröffentlicht wurde. „Die Nutzung von erschöpften Öl- und Gasvorkommen bietet weitaus mehr Sicherheit hinsichtlich der Speicherung, da diese gründlich untersucht wurden – wir kennen die Volumen, die gespeichert werden können und wir kennen den Bereich des Meeresbodens, der über diesen Standorten liegt.“

EUROFLEETS und ECO2 endeten jeweils 2013 beziehungsweise 2015.

Weitere Informationen:
STEM-CCS-Projektwebsite
ECO2-Projektwebsite