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Innovationsbereich I

Nachnutzung und Gasspeicherung

Im Innovationsbereich I sollen Möglichkeiten untersucht werden, wie an das Gastransportnetz angeschlossene Untertage-Speicher in porösen Gesteinsformationen für die Speicherung von Wasserstoff eingesetzt werden können. Neben Materialfragestellungen zu den geplanten Wasserstoff-Gasleitungen und bei Bohrungen und Komplettierungen eingesetzten Materialien, konzentrieren sich die wissenschaftlichen Fragestellungen auf die Eignung der porösen Gesteinsformationen, sowie die Gasverluste aus dem Reservoir.

Teilprojekt I.1

Untersuchungen zu Leckagerisiken bei der H2-Speicherung in Kavernen- und Porenspeichern

Die Nutzung von untertägigen Gasspeichern für Wasserstoff birgt ein erhöhtes Leckagerisiko aufgrund der geringen Molekülgröße und hohen Diffusivität von Wasserstoff.

Um dieses Risiko zu minimieren, sollen Diffusionsraten von Wasserstoff durch repräsentative Gesteins- und Materialproben gemessen werden, um anschließend mit Hilfe von Simulationen mögliche Leckageraten quantifizieren und den Speicherbetrieb optimieren zu können.

Forschende

Prof. Dr. Leonhard Ganzer
Technische Universität Clausthal

Dr. Birger Hagemann
Technische Universität Clausthal

Prof. Dr. Martin Sauter
Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik

Teilprojekt I.2

Zyklische Beanspruchung von Gasspeichern – Prognose des hydrogeomechanischen Reservoirverhaltens

Die zyklische Beanspruchung der Reservoir- und Caprockformationen führt potenziell zu Risiken wie Materialversagen und Leckagen.

Durch die Entwicklung von hydrogeomechanischen Reservoirmodellen, die das Verhalten von Sandsteinmaterialien unter zyklischer Spannungsänderung simulieren, sollen die kritischen Stellen im Spannungsfeld identifiziert werden.

Um dieses Ziel zu erreichen, werden hydrogeomechanische Experimente durchgeführt, um das Materialverhalten und entsprechende konstitutive Gesetze zu ermitteln und in die mathematischen Modelle zur Reservoirsimulation einzubringen.

Forschende

Prof. Dr. Leonhard Ganzer
Technische Universität Clausthal

Prof. Dr. Martin Sauter
Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik

Teilprojekt I.3

Integrität von Komplettierungssystemen

Die Komplettierung als Zugang zum Speichersystem (Kaverne, Porenspeicher) wurde als kritischer Faktor bei der Gasspeicherung erkannt.

Das Ziel dieses Teilprojekts ist die umfassende Beschreibung der kritischen bohrlochnahen Faktoren für die sichere Speicherung von Gasen. Experimentelle Untersuchungen werden durchgeführt, um die Gasdurchlässigkeit und die Materialverträglichkeit zu bestimmen.

Durch mathematische Modellierungen der Transportvorgänge in Komplettierungssystemen werden zusätzlich Analysen durchgeführt.

Forschende

Prof. Dr. Philip Jaeger
Technische Universität Clausthal

Prof. Dr. Michael Beer
Leibniz Universität Hannover

Prof. Dr. Gunther Brenner
Technische Universität Clausthal

Prof. Dr. Leonhard Ganzer
Technische Universität Clausthal

Teilprojekt I.4

Shared Earth Model

In diesem Teilprojekt wird ein bestehendes 3D-Modell des geologischen Untergrundes rund um die Erdwärme-Erlaubnis "Burgwedel" aktualisiert und um ein tieferes Reservoir erweitert.

Das tiefere Reservoir ist ein ausgeförderter Erdgashorizont, der für die Wasserstoffspeicherung erkundet werden soll.

Im Rahmen des Projekts werden neue Daten von seismischen Untersuchungen ausgewertet und in das Modell eingepflegt, sowie Speicherszenarien eines Wasserstoffspeichers simuliert.

Forschende

Prof. Dr. Insa Neuweiler
Leibniz Universität Hannover

Dr. Birger Hagemann
Technische Universität Clausthal

Prof. Dr. Gunther Brenner
Technische Universität Clausthal

Prof. Dr. Leonhard Ganzer
Technische Universität Clausthal