Grundwasser als CO₂-Endlager?

publiziert: Donnerstag, 22. Mrz 2012 / 09:05 Uhr / aktualisiert: Donnerstag, 22. Mrz 2012 / 16:04 Uhr

Können fossile Grundwasserleiter die CO₂-Emissionen aus künftigen Gaskraftwerken speichern, um den Übergang in eine erneuerbare Energiezukunft zu erleichtern?

Weiterführende Links zur Meldung:

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

Die Autoren einer Studie im Auftrag des Bundesamtes für Energie (BfE) schätzen, dass tiefe Grundwasserleiter im Schweizer Mittelland ungefähr 2.7 Milliarden Tonnen CO₂ aufnehmen könnten (siehe Literaturhinweis). Dieses Endlager würde genügen, um künftige Gaskraftwerke in der Schweiz CO2-neutral zu betreiben. Doch ist es auch sicher?

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)

.
Digitaler Strukturwandel  Nach über 16 Jahren hat sich news.ch entschlossen, den Titel in seiner jetzigen Form einzustellen. Damit endet eine Ära medialer Pionierarbeit. mehr lesen 22
Mit Biogas betriebene Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen (WKK) können fluktuierenden Solarstrom kompensieren und Gebäude beheizen.
Mit Biogas betriebene ...
Eine zentrale Herausforderung der Energiewende ist es, die schwankende Stromproduktion aus erneuerbaren Quellen auszugleichen. Eine Machbarkeitsstudie zeigt nun für drei Schweizer Kantone auf, wie ein Verbund von Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen kurzfristige Engpässe überbrücken und Gebäude mit Strom und Wärme versorgen kann. mehr lesen 
Vor rund hundert Jahren begann die Industrialisierung der Landwirtschaft - heute erleben wir den Beginn ihrer Digitalisierung. Damit die Big-Data-Welle den Bauer ... mehr lesen  
Vor rund hundert Jahren begann die Industrialisierung der Landwirtschaft - heute erleben wir den Beginn ihrer Digitalisierung.
Wie werden Wasserkraftwerke wieder rentabel?
Die Schweizer Wasserkraft darbt. Die Ursache dafür sind letztlich Verzerrungen im europäischen Strommarkt. Nun diskutiert die Politik Subventionen für die ... mehr lesen  
Climate change has been communicated as a global concern affecting all of mankind; but this message doesn't seem to be getting through. If ... mehr lesen  
Climate change has been communicated as a global concern affecting all of mankind; but this message doesn't seem to be getting through.

Fakten und Meinungen zu Nachhaltigkeit

Der Zukunftsblog der ETH Zürich nimmt aktuelle Themen der Nachhaltigkeit auf. Er bietet eine Informations- und Meinungsplattform, auf der sich Expertinnen und Experten der ETH zu den Themenschwerpunkten Klimawandel, Energie, Zukunftsstädte, Welternährung und Natürliche Ressourcen äussern. Prominente Gäste aus Forschung, Politik und Gesellschaft tragen mit eigenen Beiträgen zur Diskussion bei.

Lesen Sie weitere Beiträge und diskutieren Sie mit auf: www.ethz.ch/zukunftsblog

Viele Start-ups in der Schweiz haben sich dem Umweltschutz verschrieben.
Green Investment Start-ups für die Nachhaltigkeit aus der Schweiz Kaum ein anderes Land in Europa ist beim ...
 
Stellenmarkt.ch
Kreditrechner
Wunschkredit in CHF
wetter.ch
Heute Fr Sa
Zürich 0°C 13°C wolkig, aber kaum Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig freundlich wolkig, aber kaum Regen
Basel 5°C 13°C wolkig, aber kaum Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt gewitterhaft
St. Gallen 1°C 9°C wolkig, aber kaum Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig freundlich wolkig, aber kaum Regen
Bern 0°C 12°C starker Schneeregenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig freundlich wechselnd bewölkt, Regen
Luzern 1°C 12°C wolkig, aber kaum Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt wechselnd bewölkt, Regen
Genf 5°C 14°C wolkig, aber kaum Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt wolkig, aber kaum Regen
Lugano 6°C 8°C wechselnd bewölkt, Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig anhaltender Regen anhaltender Regen
mehr Wetter von über 8 Millionen Orten