Angewandte Geowissenschaften - Aquatische Geochemie und Hydrogeologie

ANGUS+

Auswirkungen der Nutzung des Geologischen Untergrundes als thermischer, elektrischer oder stofflicher Speicher im Kontext der Energiewende - Dimensionierung, Risikoanalysen und Auswirkungsprognosen als Grundlagen einer zukünftigen Raumplanung des Untergrundes

Für die Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energiequellen im Zuge der Energiewende werden neue Methoden und Technologien zur Energiespeicherung benötigt. Untertägige Speichersysteme wie z.B. Salzkavernen zur Speicherung von Wasserstoff, synthetischem Methan oder Druckluft sowie poröse Formationen zur Speicherung von Wärme und Gasen können potentiell große Speicherkapazitäten ermöglichen. Zur Nutzung dieser Systeme ist ein angemessenes System- und Prozessverständnis erforderlich, um die gekoppelt ablaufenden Prozesse und die z.T. komplexen Auswirkungen auf Schutzgüter wie z.B. das Grundwasser vorhersagen zu können. Dieses Prozessverständnis ist die Basis für eine Bewertung der Potentiale und Risiken, die mit diesen Speicheroptionen verbunden sind, wobei insbesondere mögliche Interaktionen der verschiedenen Speicher zu berücksichtigen sind.

Die übergeordneten Ziele des Verbundprojektes sind: 

  • die Parametrisierung unterirdischer Räume für die prozessorientierte Betrachtung als Datenbasis der Bewertung der unterirdischen Speicher, 
  • die Entwicklung bzw. Weiterentwicklung eines numerischen open-source Modells zur Prognose der induzierten gekoppelten thermischen, hydraulischen, mechanischen und chemischen Prozesse
  • die  Definition  von  realistischen  Szenarien  zur  Nutzung  des  geologischen Untergrundes  als  Energiespeicher.  Diese  Szenarien  werden  numerisch  simuliert  und im Hinblick auf Risikoanalyse und Auswirkungsprognosen ausgewertet
  • die Ableitung und Validierung von geeigneten Umweltmonitoring- und Interventionskonzepten für die betrachteten Speicheroptionen
  • die  Konzeption  einer  Methodik  und  Erstellung  von  zwei  Leitfäden  für  eine  großskalige  und  holistische  Raumplanung  des  Untergrundes  mit verschiedenen, z.T. konkurrierenden  Nutzungsszenarien  unter  Berücksichtigung  der  Belange  einer bestehenden  oberirdischen  Raumplanung  (im  Sinne  der Landesraumordnungsplanung),  um  die  Ergebnisse  des  Projektes  auch  für  den  verwaltungsrechtlichen Vollzug  und  allgemein  die  „Praxis“  verfügbar  zu machen.  Dies  schließt  die Berücksichtigung  der  gegenseitigen  Beeinflussung  der  verschiedenen  unterirdischen Nutzungsmöglichkeiten,  entweder  im  Fall unterschiedlicher  Nutzungen  (Geothermie und  Trinkwasser;  Wasserstoffspeicherung  und  Druckluftspeicherung)  oder  gleicher Nutzungen (nahe liegende Kavernenspeicher; Geothermie im verdichteten städtischen Bereich) ein. Der erste Leitfaden soll dabei als Schwerpunkt die tiefen unterirdischen Speicheroptionen umfassen  und  auch  deren  potenzielle  Umweltauswirkungen beschreiben.  Der  zweite  Leitfaden  soll  als  Schwerpunkt  die  oberflächennahe unterirdische Wärmespeicherung behandeln.

Laufzeit:

  • 07/2012 - 06/2017

Projektpartner:

  • Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Institut für Geowissenschaften
  • Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Geographisches Institut
  • Helmholtz Zentrum für Umweltforschung UFZ GmbH
  • Helmholtz Zentrum Potsdam, Deutsches GeoForschungszentrum GFZ GmbH
  • Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechanik

Förderung:

Das Projekt ANGUS+ wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Forschungsinitiative Energiespeicher der Bundesregierung.

Projektwebsite:

angus-projekt.de