Grundwasser als CO₂-Endlager?
Können fossile Grundwasserleiter die CO₂-Emissionen aus künftigen Gaskraftwerken speichern, um den Übergang in eine erneuerbare Energiezukunft zu erleichtern?
Abschätzung des Potenzials für CO₂-Sequestrierung in der Schweiz.
L. W. Diamond, W. Leu, G. Chevalier (2010) Studie zur Abschätzung des Potenzials für CO₂-Sequestrierung in der Schweiz. Bundesamt für Energie, Publikation Nr. 290289. 23 S.
diamond.leu.ch
Kohlendioxid-Speicher im Schweizer Untergrund
Erdgaslagerstätten bieten sich als beste Speicher für CO₂ an, weil ihre geologische Deckschicht garantiert dicht ist. Trotz aufwändigen Untersuchungen haben die Erdölfirmen in der Schweiz bisher keine wichtigen Erdgasfelder entdeckt.
Die zweitbeste Option bieten tiefe, salzhaltige Grundwasserleiter, welche sicherlich nie für die Wasserversorgung angezapft werden. Ideale Gesteinsschichten in 1000 bis 2500 Metern Tiefe haben mehr als 20% Porenvolumen, sind über 50 Meter dick, zeichnen sich durch einen langsamen Wassertransport aus und verfügen über eine sichere Deckschicht nach oben. Die Muschelkalk- und Malm-Schichten entlang einer Linie Fribourg-Bern-Zürich dürften diese Bedingungen erfüllen.
Der Plan tönt einfach: Wir ergänzen künftige Gaskraftwerke mit einer Anlage zum Abscheiden von CO₂ aus den Abgasen. Diese kleine Fabrik presst das Treibhausgas unter hohem Druck in einen tiefen Grundwasserleiter. Dort bleibt das CO₂ als Flüssigkeit eingelagert, weil es sich nur zu einem geringen Teil im Wasser löst.
Risiken.
Die grösste Unsicherheit liegt in der Frage, ob die Deckschicht wirklich gasdicht ist. Erdgasfelder haben den geologischen Test bestanden und einem grossen Gasdruck über Millionen Jahre standgehalten. Diese Sicherheit fehlt bei tiefen Grundwasserleitern. Im Gegensatz zum geplanten nuklearen Endlager mit praktisch unbeweglichen Radioisotopen in einer dichten Tonschicht handelt es sich beim flüssigem CO₂ um eine mobile Verschmutzungsquelle in einem porösen Endlager. Wenn die Deckschicht Lecks aufweist, wird salzhaltiges Grundwasser nach oben gepresst und kann Trinkwasserreserven unbrauchbar machen. Im schlimmsten Fall könnten grössere Mengen Kohlendioxid austreten und im dicht besiedelten Mittelland die Bevölkerung gefährden.
Wir können das langfristige Schicksal von CO₂-Tröpfchen im tiefen Untergrund auch deshalb nur ungenau vorhersagen, weil der grosse Druck und die Volumenzunahme beim Einlagern Brüche in der Deckschicht oder gar kleine Erdbeben herbeiführen können.
...und Nebenwirkungen
Längerfristig behindern langsam wandernde «CO₂-Wolken» im tiefen Untergrund der Schweiz die geothermische Nutzung. Leider liegen die CO2-Speicherpotenziale genau in der Stadt- und Industrieregion des Mittellandes, wo geothermische Anlagen am wirtschaftlichsten sind. Beim Schutz der Flüsse-, Seen- und Trinkwasserreserven der Schweiz gilt die Philosophie, dass wir überall eine naturnahe Gewässerqualität einhalten. Es ist in unserem dicht besiedelten Land sinnvoll, dieses Prinzip auch auf das Wasser im geologischen Untergrund auszudehnen.
Literaturhinweis
L. W. Diamond, W. Leu, G. Chevalier (2010) Studie zur Abschätzung des Potenzials für CO2-Sequestrierung in der Schweiz. Bundesamt für Energie, Publikation Nr. 290289. 23 S. >siehe PDF weiterführende Links
Gabriel Chevalier, Larryn W. Diamond and Werner Leu; Potential for deep geological sequestration of CO2 in Switzerland: a first appraisal; Swiss J Geosci (2010) 103:427-455, DOI 10.1007/s00015-010-0030-4
(Prof. Bernhard Wehrli /sda)
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