GerMin - Sichere CO₂- Speicherung durch Mineralisierung

Mit der Verteuerung der CO₂-Zertifikate wird – dort wo eine Vermeidung von CO₂-Emissionen nicht möglich ist – die Speicherung von CO₂ für immer mehr Unternehmen interessant. Die geplante Änderung des Kohlendioxid-Speichergesetzes ermöglicht künftig den Transport und die Offshore-Speicherung von CO₂ in Deutschland.

Eine zusätzlich nötige Onshore-CO₂-Speicherung wird derzeit durch die Strategie für Negativemissionen rechtlich vorbereitet, ist aber aufgrund von Sicherheitsbedenken in Politik und Gesellschaft umstritten. Als Lösung bietet sich hier eine Speicherung von CO₂ als Feststoff an, die aufgrund der größeren Sicherheit sicherlich mehr Akzeptanz erfahren würde. Ein solches Pilotprojekt untersucht und bewertet das Fraunhofer IEG in Zusammenarbeit mit der Volkswagen AG und der TU Braunschweig im Forschungsvorhaben »GerMin«. Dazu gehörte die geologische Beratung und Potentialabschätzung und die labortechnische Bestimmungen petrophysikalischer Gesteinsparameter unter CO₂-Atmosphäre und in-situ-Bedingungen sowie der Gesteins-Fluid-CO₂-Wechselwirkung unter in-situ-Bedingungen.

Zielsetzung

Ziel des Pilotprojektes ist die technische, geologische und ökologische Bewertung eines »Direct Air Carbon Capture and Storage« (DACCS) Prozesses für einen im Hinblick auf die geologische Speicherung geeigneten Standort in Deutschland. Untersucht wird hierbei allerdings nicht die konventionelle CO₂-Speicherung in sedimentären Porenspeichern, sondern die Mineralisation von in Wasser gelöstem CO₂ in basischen Vulkaniten und Plutoniten. Bei diesem Ansatz wird CO₂ nicht in der Gasphase, sondern als Feststoff gespeichert, wodurch das Risiko einer unkontrollierten CO₂-Mobilität und Ausgasung aus der Speicherformation minimiert wird. Dieses Verfahren wird daher als besonders sicher erachtet und kann zu steigender gesellschaftlicher Akzeptanz für die untertägige Speicherung auch auf dem deutschen Festland beitragen. Vorreiter auf dem Gebiet der CO₂ Mineralisierung ist das isländische Unternehmen CarbFix, das bereits seit 2012 CO₂ in die isländischen Basaltformationen einspeist und Mineralisationsraten von über 95 % ermittelt hat.

Mit dem Projekt »GerMin« testet das Fraunhofer IEG zunächst im Labormaßstab, ob sich die Methode auch auf Untergrundgesteine aus Deutschland übertragen lässt. Hierzu haben wir mit Hilfe von Reaktorexperimenten für verschiedene vulkanische und plutonische Gesteine aus Deutschland die CO₂-Mineralisationsraten bestimmt. Die ermittelten Raten werden im Anschluss von Volkswagen für die Auslegung einer Direct Air Carbon Capture Anlage genutzt. Zudem fließen die experimentellen Ergebnisse und Daten der DACC-Anlagenauslegung in ein umfassendes Life Cycle Assessment der TU Braunschweig ein. In der Folge beurteilt die TU Braunschweig, ob die CO₂-Speicherung durch in-situ Mineralisierung in Deutschland für punktuelle CO₂-Quellen als Ergänzung zu den großen sedimentären Porenspeichern nutzbar ist.