CO2-MoPa: Modellierung und Parametrisierung von CO2-Speicherung in tiefen, salinen Speichergesteinen für Dimensionierungs- und Risikoanalysen. Vorhaben: Dimensionierung und Risikoanalysen bei der CO2--Speicherung - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN Teilvorhaben M6: Geologische Modelle der Deck- und Speichergesteine Schleswig-Holstein. Schlussbericht (Deutsch)

BMBF-Forschungsbericht. Bundesministerium für Bildung und Forschung
; 2012
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Im Rahmen des CO2-MoPa Projektes wurden im Teilprojekt M6 geologische 3D-Modelle des tieferen und hydrogeologisch relevanten oberflächennahen Untergrundes entwickelt und eine geologische Parametrisierung der wichtigen Formationen durchgeführt. Hierzu wurde zunächst auf der Grundlage des Geotektonischen Atlas von Nordwestdeutschland (Baldschuhn et al. 2001) ein geologisches 3D-Basismodell des tieferen Untergrundes für den gesamten Onshore-Bereich Schleswig-Holsteins konstruiert und dieses mit Bohrdaten und seismischen Daten der KW-Datenbank der Länder (LBEG) überprüft. Es besteht aus 14 Basisflächen lithostratigraphischer Einheiten (Basis Zechstein - Basis M. Miozän), vertikalen Störungsflächen in verschiedenen Tiefenniveaus und einem Modell der Salzdiapire. Im Fokus des Teilprojektes standen verschiedene relevante potenzielle Speicherkomplexe, deren hangend folgende Barrierekomplexe sowie deren strukturgeologische Gegebenheiten. Durch das Basismodell konnten Unstimmigkeiten in den zugrunde liegenden Auswertungen identifiziert und korrigiert werden und die überregionalen Zusammenhänge und geologischen Strukturen verdeutlicht werden. Die umfangreiche Aufbereitung der bestehenden heterogenen Daten war eine wesentliche Voraussetzung für die Erstellung der Teilgebietsmodelle. Dabei konnten anhand der Auswertungen wichtige realitätsnahe Erkenntnisse zur Heterogenität des Untergrundes herausgearbeitet werden. Lokale und tendenziell relevante Diskontinuitäten in der Integrität der Speicher- und Barrierekomplexe konnten festgestellt werden, die auf Fazieswechsel, sekundären Porenraumveränderungen, tiefgreifende Störungen (einschl. Klüfte und Risse), Erosion beruhen und überwiegend eng mit der Entwicklung der Salzstrukturen verbunden sind. Die Integration der oberflächennahen 3D-Modelle trägt dabei zu einem verbesserten Verständnis des Gesamtsystems insbesondere bei Risikobetrachtungen bei. Hinsichtlich der Wirksamkeit von tertiären Tonen als hydraulisch wirksame Barrieren zwischen dem tieferen Salz- und oberflächennahen Süßwasser, welches der Trinkwasserversorgung dient, sind ebenfalls die Entwicklung der Salzstrukturen als auch die komplexen eiszeitlichen Abtragungs- (z.B. Erosionsrinnen) und Ablagerungsbedingungen (Wechsel von Grundwasserleitern und - Geringleitern, Stauchungsstrukturen etc.) zu berücksichtigen. Insgesamt hat die Untersuchung im Rahmen des CO2-MoPa Teil-Projektes gezeigt, dass die Transformation der vorhandenen Daten und 2D-Auswertungen zu dreidimensionalen Raummodellen des Untergrundes zum verbesserten Verständnis der Untergrundstrukturen sowie für geologische Risikobetrachtungen beitrugen und eine notwendige Grundlage für darauf aufbauende virtuelle, aber realitätsnahe Szenarien- und Transportsimulationen war. Hinsichtlich der Reservoir- und Barriereparameter ist die Informationsdichte der bestehenden und verfügbaren Datenbestände insgesamt nicht ausreichend. Insbesondere zur Integrität von Barrierehorizonten können wegen des Fehlens von hydraulischen und geochemischen Kennwerten keine belastbaren Aussagen getroffen werden.

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