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CO2 storage potential of the Middle Buntsandstein Subgroup - EEZ of the German North Sea

The CO2 storage potential of the Middle Buntsandstein Subgroup within the Exclusive Economic Zone (EEZ) of the German North Sea was analysed within the framework of the GEOSTOR-Project. A total of 71 potential storage sites were mapped based on existing 3D models, seismic and well data. Static CO2 capacities were calculated for each structure using Monte Carlo simulations with 10,000 iterations to account for uncertainties. All potential reservoirs were evaluated based on their static capacity, burial depth, top seal integrity and trap type. Analysis identified 38 potential storage sites with burial depths between 800 m and 4500 m, reservoir capacities (P50) above 5 Mt CO2 and suitable sealing units. The best storage conditions are expected on the West Schleswig Block where salt-controlled anticlines with moderate burial depths, large reservoir capacities and limited lateral flow barriers are the dominant trap types. Relatively poor storage conditions can be anticipated for small (P50 <5 Mt CO2), deeply buried (> 4500 m) and structurally complex potential storage sites in the Horn and Central Graben. For more detailed information on the methodology and findings, please refer to the full publication: Fuhrmann, A., Knopf, S., Thöle, H., Kästner, F., Ahlrichs, N., Stück, H. L., Schlieder-Kowitz, A. und Kuhlmann, G. (2024) CO2 storage potential of the Middle Buntsandstein Subgroup - German sector of the North Sea. Open Access International Journal of Greenhouse Gas Control, 136 . Art.Nr. 104175. DOI 10.1016/j.ijggc.2024.104175

Potentialgebiete zur Speicherung von Wasserstoff in Schleswig-Holstein

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.

Änderungen der Cant Speicherung und Änderungen in den Bildungsraten für Zwischen- Tiefen- und Bodenwasser im globalen Ozean, 1982 - 2015

Die erste Antragsphase war auf die Bildungsraten und die Speicherung von anthropogenem Kohlenstoff (Cant) im Antarktischen Zwischenwasser (AAIW) fokussiert. Mit Hilfe von Freon (CFC) Daten konnten wir eine signifikante Reduktion der AAIW Bildungsrate von den 1990ern zu den 2000ern Jahren feststellen. Dies führte zu einer geringeren Steigerung der Cant Speicherung als vom atmosphärischen Cant Anstieg und einem unveränderten Ozean zu erwarten war. Um den Schwierigkeiten mit den Randbedingungen auszuweichen (Pazifisches AAIW strömt über die Drake Passage auch in den Atlantik und weiter in den Indischen Ozean) planen wir nun ein globales Vorgehen um in allen Ozeanen die Bildungsraten und Cant Speicherungen in den Zwischen- Tiefen- und Bodenwassermassen zu berechnen. Darüber hinaus wird der Zeitraum bis 2015 ausgedehnt, und wo immer die Datenlage es zulässt, Pentaden- anstatt Dekadenmittelwerte gebildet. Verwendet wird der aktualisierte GlODAPv2 Datensatz und eigene Daten.Die Berechnungen aus den Beobachtungen werden mit den Ergebnissen eines wirbelauflösenden globalen Ozeanmodells (1/10 Grad) kombiniert. Das POP Modell (Los Alamos Laboratory Parallel Ocean Program) mit eines horizontalen Auflösung von 0.1 Grad und 42 Tiefenstufen wird für die letzten 20 Jahre mit einem realistischen Forcing angetrieben und enthält außerdem die Freone als Tracer. Neben dem Vergleich mit einem klimatologischen Antrieb wird das Modell zur Weiterentwicklung der Tracer-Methode verwendet wir z.B. die Unsicherheit von zu wenig Datenpunkten und der Extrpolationsroutine auf die Bildungsraten / Cant Speicherungen. Ein weiterer wichtiger Punkt wird die Bestimmung der TTDs aus Lagrange Trajektorien und der Vergleich mit TTDs aus Tracermessungen sein, sowie die Untersuchung der Rolle der Wirbel, der Vermischung durch Wirbel und der vertikalen Vermischung.

Entsorgung radioaktiver Abfaelle

Das nukleare Entsorgungskonzept der Schweiz sieht zwei Endlagertypen vor: ein Endlager fuer schwach- und mittelaktive Abfaelle (SAM) und ein Endlager fuer hochaktive und langlebige mittelaktive Abfaelle (HAA). In den Endlagern werden die konditionierten Abfaelle durch eine Reihe von technischen und geologischen Barrieren vom Lebensraum isoliert, gemaess den Schutzzielen der Sicherheitsbehoerden (Dosislimite 0,1 mSv/Jahr). In verschiedenen Teilprojekten werden Forschungsarbeiten betr. technischer Sicherheitsbarrieren, Verhalten der Abfaelle, Eignung potentieller Wirtgesteine und Standorte sowie Analysen fuer die Beurteilung der Langzeitsicherheit durchgefuehrt. Die Arbeiten umfassen auch Beteiligungen an standortunabhaengigen internationalen Forschungsprojekten so z.B. Felslabor Grimsel (Kristallingestein) und Felslabor Mont Terri (Tongestein). Am Felslabor Grimsel sind neben den deutschen Partnern (BMWi, BGR, GRS und FZK) auch Organisationen aus Japan, Schweden, Frankreich, Spanien, USA, Taiwan und der Tschechischen Republik beteiligt.

CO2 storage potentials in the Exclusive Economic Zone (EEZ) of the German North Sea - Results of the GEOSTOR-Project (WMS) (WMS)

Storage of CO2 in deep geological formations is one possibility of reducing CO2 emissions from industry that are difficult to avoid. High-quality geological models and capacity estimates are crucial for the successful planning and implementation of safe storage projects. This study analyses the storage potential of the Middle Buntssandstein (Lower Triassic) and Lower to Middle Jurassic within the Exclusive Economic Zone (EEZ) of the German North Sea. Link https://geostor.cdrmare.de/

Nutzung der Salzlagerstaetten als Speicher und Deponie von Schadstoffen. Endlagerung radioaktiver Abfaelle

Nutzung der Salzlagerstaetten zur Speicherung von Energietraegern und Produkten in ausgesolten Kavernen oder aufgelassenen Bergwerken. Umweltfreundliche und sichere Deponie von Schadstoffen in Kavernen oder Grubenraeumen. Endlagerung radioaktiver Abfaelle in Salzformationen.

Bilanzierung und Bewertung untertaegig abzulagernder Sonderabfaelle in einer Kaligrube

CO2 storage potentials in the Exclusive Economic Zone (EEZ) of the German North Sea - Results of the GEOSTOR-Project

Storage of CO2 in deep geological formations is one possibility of reducing CO2 emissions from industry that are difficult to avoid. High-quality geological models and capacity estimates are crucial for the successful planning and implementation of safe storage projects. This study analyses the storage potential of the Middle Buntssandstein (Lower Triassic) and Lower to Middle Jurassic within the Exclusive Economic Zone (EEZ) of the German North Sea. The dataset includes maps of potential storage sites and classifications. Link https://geostor.cdrmare.de/

Kontrolle und Beurteilung der Standsicherheit unterirdischer Hohlraeume im Fels fuer Depotanlagen

Zur Kontrolle und Beurteilung der Standsicherheit von Felshohlraeumen werden ueberwiegend in situ-Untersuchungen und Messungen im Gebirge und am Ausbau durchgefuehrt; als Messgeraete werden u.a. Extensiometer, Druckmessdosen und Belastungsgeraete eingesetzt.

Untersuchung von Rueckstaenden in untertaegigen Hohlraeumen

Die nach dem Einbringen von gebirgsfremden Stoffen in offene, untertaegige Hohlraeume entstehenden Deponie-Koerper werden nach Einstellung der Bergbautaetigkeit (und damit der Wasserhebung) von Tiefenwaessern durchstroemt. Damit ist prinzipiell ein Schadstofftransport auf dem Wasserweg moeglich. Mit unseren laborativen Einrichtungen koennen mit Elutionsversuchen die Durchlaessigkeit und der Schadstoffaustrag verschiedener Rueckstaende unter den geogenen Bedingungen bestimmt werden. Durch Variation der geogenen Parameter und Vorbehandlung der Rueckstaende (Vorverdichtung, Zugabe von Binde mitteln) wird eine positive Beeinflussung des Schadstoffaustrages angestrebt. Durch die Untersuchungen ist eine Beurteilung des Langzeitverhaltens und eine Gefaehrdungsabschaetzung moeglich.

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