Dargestellt ist die Verbreitung von untersuchungswürdigen Salinar-Gesteinen innerhalb der Salzstockumgrenzung zur Anlage von Wasserstoff-/Erdgas-Speicherkavernen und die maximal vertretbare Tiefe des Salzstockdaches. Die Salzstöcke sind aufgrund ihrer strukturellen Entwicklung intern komplex - aus den Salzgesteinen des Zechstein und des Rotliegend - als Doppelsalinare aufgebaut und weisen in ihren Flankenbereichen Überhänge auf. Zur Abgrenzung von untersuchungswürdigen Horizonten zur Speicherung von Wasserstoff bzw. Erdgas diente im Wesentlichen die Tiefenlage des Salzstockdaches (Top der Zechstein und Rotliegend-Ablagerungen) bis 1300 m u. NHN als maximal für die Aussolung von Kavernen vertretbare Tiefe (derzeitiger Kenntnisstand). Aus Bohrergebnissen lässt sich ableiten, dass lokal aufgrund der Ausbildung von mächtigen Hutgesteinen das solfähige Gestein auch innerhalb der ausgewiesenen Bereiche tiefer als 1300 m unter NHN liegen kann. Eine Nutzung der Flankenbereiche wird aufgrund der zu erwartenden, unterschiedlich ausgebildeten Überhänge nicht möglich sein.
Aufgrund von natürlich bedingter Lösung von Karbonat-, Sulfat- oder Salzgesteinen entstehen unterirdische Hohlräume, die einstürzen können. In Folge dessen entsteht an der Erdoberfläche ein Einsturztrichter mit Durchmessern bis zu mehreren Metern. Ein Erdfall tritt in erster Linie in löslichen Gesteinen auf.
Im Verbundforschungsvorhaben werden neuartige Betriebsfahrweisen zur Untergrundspeicherung mit Wasserstoff erprobt und validiert, um Erfahrungen und Ansätze für einen gezielten und nachhaltigen infrastrukturellen Markthochlauf zu liefern und Wasserstoff als chemischen Energieträger im zukünftigen Energiesystem zu etablieren. Dabei werden Forschungs- und Entwicklungsfragen zur Umstellung bestehender Öl- und Gaskavernen für die Speicherung von Wasserstoff beantwortet. Im Teilprojekt 'Geomechanik' erfolgen in einem ersten Schwerpunkt laborative Untersuchungen zum Beleg der Dichtheit des Steinsalzgebirges und des Verbundsystems aus Bohrlochzement und Steinsalzgebirge gegenüber Wasserstoff unter den in situ relevanten Beanspruchungsbedingungen bei multizyklischer Betriebsfahrweise. Hierzu gehören die Konstruktion, der Bau und die Inbetriebnahme einer für thermisch-hydraulisch-mechanisch (THM) gekoppelte Versuche mit Wasserstoff geeigneten Triaxialprüfanlage und die Durchführung, Analyse und Auswertung von Versuchen mit dem Ziel aufzuzeigen, unter welchen THM-Bedingungen das Steinsalzgebirge und das Verbundsystem aus Bohrlochzement und Steinsalz dicht ist gegenüber Wasserstoff. In einem zweiten Bearbeitungsschwerpunkt erfolgen im Teilprojekt Geomechanik numerische Berechnungen zur Analyse des Tragverhaltens und der Dichtigkeit der Kavernen. Ein Ziel hierbei ist es zu validieren, dass bei Berücksichtigung der standortspezifischen Kavernenkonfiguration (Geometrie, Geologie, Gebirgseigenschaften, Betriebsfahrweise) die durch das Monitoring bereitgestellten Messwerte zum Kavernentragverhalten durch eine numerische Backanalyse abgebildet werden können. Darauf aufbauend sind dann prädiktive Sensitivitätsanalysen zum Trag- und Dichtigkeitsverhalten von Wasserstoffspeicherkavernen unter zukünftig geplanten Betriebsfahrweisen derart durchzuführen, dass die Bandbreite möglicher Betriebsfahrweisen von Wasserstoffspeicherkavernen quantifiziert werden kann.