Untersuchung der CO₂-Speichermöglichkeiten in Hessen

Richtlinien und Gesetze

Die Umsetzung der CCS-Technologie im großtechnischen Maßstab bedarf mit Blick auf Investitionsschutz für Unternehmen, Verantwortlichkeiten und Haftungsfragen eindeutiger nationaler und internationaler rechtlicher Rahmenbedingungen. Eine Richtlinie, die den Rechtsrahmen für die Speicherung von CO₂ regelt, wurde von der Kommission der Europäischen Gemeinschaften erarbeitet und vom Europäischen Parlament verabschiedet (23.04.2009).

Der aktuelle Stand des Kohlendioxid-Speicherungsgesetz (KSpG) kann unter folgendem Link eingesehen werden:  

http://www.bmu.de/gesetze_verordnungen/bmu-downloads/doc/43640.php

Projekte mit hessischer Beteiligung

Zahlreiche nationale und internationale Forschungsvorhaben beschäftigen sich seit Ende des letzten Jahrhunderts damit, das in Kraftwerken entstehende CO₂ zu minimieren, es abzuscheiden und auf Dauer so zu lagern, dass es nicht in die Atmosphäre gelangen kann. Diese Projekte befinden sich in den unterschiedlichsten Forschungs- und Entwicklungsstadien.
Im Rahmen des integrierten Klimaschutzprogramms für Hessen (= INKLIM 2012)des Hessischen Ministeriums für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (HMUELV) wurde im Jahr 2007 vom Hessischen Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) die Eignung des Untergrundes zur dauerhaften Einlagerung von CO₂ untersucht. Hierbei wurden die verschiedenen Speichermöglichkeiten in Hessen

• Speicherung durch künstliche Mineralisierung,
• in ausgeförderten Erdgas- und Erdölfeldern,
• in Salzstöcken,
• in Kohlenflözen sowie
• in salinaren Aquiferen

beleuchtet und mögliche konkurrierende Nutzungen aufgezeigt.

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie und Industrieunternehmen geförderte länderübergreifende Forschungsvorhaben „Speicher-Kataster Deutschland“ hat die systematische, bundesweit einheitliche Erfassung und Interpretation von Informationen über unterirdische Porenspeicherräume (v. A. salinare Aquifere) in Deutschland zum Ziel (Projektzeitraum 2009-2011).
Unter Federführung der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) werden hierbei in enger Kooperation mit den staatlichen geologischen Diensten der Länder Potenzialkarten über die Verbreitung von Speicher- und Barrieregesteinen sowie detaillierte Charakterisierungen von geeigneten Speicherstrukturen erstellt, die der qualifizierten Beratung von Politik, Öffentlichkeit und Wirtschaft durch die zuständigen Fachbehörden dienen. Das HLUG ist für Hessen der Projektpartner.

Stand der Projektarbeiten zur CO₂-Speicherung beim HLUG:

• Bericht im Rahmen von INKLIM, integrierten Klimaschutzprogramms Hessen (Link zum Bericht, 2008)
• Zusammenfassung zum Stand der hessischen Arbeiten ist als pdf  verfügbar.
• Auf der DGG-Tagung 2009 in Dresden wurde ein Poster präsentiert.
• Der hessische Endbericht zum "Speicherkataster Deutschland" ist zur Zeit in der fachlichen Abstimmung.

Speichermöglichkeiten in Hessen

Die geologischen Voraussetzungen zur dauerhaften (d.h. möglichst länger als 10.000 Jahre) Speicherung von CO₂ werden in Hessen nur von tiefen Salzwasser führenden Grundwasserleitern (salinen Aquiferen) sowie entleerten Erdöl- und Erdgaslagerstätten erfüllt. Die Lagerstättenverhältnisse und das Speicherpotenzial der Erdöl- und Erdgasfelder im Oberrheingraben sind in der Regel gut dokumentiert. Im Vergleich zu den Norddeutschen Feldern weisen sie nur sehr geringe Kapazitäten auf und werden z. T. als Gasspeicher genutzt.

Die effektive Nutzung des Speicherpotentials setzt eine hohe Verdichtung des CO₂ voraus. Die für die Injektion erforderlichen Druck- und Temperaturbedingungen werden i. A. ab Tiefen größer 800 m u. GOK erreicht. Das Speichergestein (meist poröse Sandsteine und klüftige Kalksteine) sollte mindestens eine Porosität von 10 %, eine Permeabilität von 10 mD und eine Mächtigkeit von 10 m aufweisen. Um die Speichersicherheit zu gewährleisten, muss jedes Speichergestein von einer mindestens 20 m mächtigen, impermeablen Deckschicht überlagert sein, unter der sich das CO₂ lateral entlang, aber nicht vertikal nach oben bewegen kann.

Als potenziell nutzbare Speichergesteine wurden u.a. das Rotliegend im Werra-Kali-Gebiet sowie im Oberrheingraben näher untersucht. Angaben über Permeabilitäten und Porositäten sind jedoch in den wenigsten Fällen vorhanden. Der zur Leine-Folge gehörenden Plattendolomit im Werra-Kali-Gebiet ist nur eingeschränkt geeignet, da die Speichersicherheit aufgrund der Eigenschaften der Deckschichten nicht verlässlich gegeben ist. Im Raum Kassel, im Vogelsberg und der Hohen Rhön ist die Datengrundlage unzureichend. Der Mittlere Buntsandstein liegt nur in einem sehr begrenzten Gebiet im Raum Kassel unterhalb 800 m unter der Geländeoberkante. Die tertiären Pechelbronn-Schichten im Oberrheingraben weisen aufgrund zahlreicher NNE - SSW verlaufender Schwellen und Senken sowie ein Mosaik von Kippschollen sehr engräumige Veränderungen in Mächtigkeit und Fazies auf  und sind daher schwer einzuschätzen.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass in Hessen keine ausreichend großen und sicheren Speicherstrukturen vorhanden sind, um eine effektive und nachhaltige Einspeisung von CO2 zu ermöglichen.