SUGAR-A: Submarine Gashydrat-Lagerstätten als Deponie für die CO2-Sequestrierung
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SUGAR-A: Submarine Gashydrat-Lagerstätten als Deponie für die CO2-Sequestrierung
01.05.2008 bis 30.04.2011
Dr. J. Bialas
Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Dynamik des Ozeanbodens
Wischhofstr. 1-3
24148 Kiel
- SEND Signal Elektronik GmbH Hamburg [keine Webseite]
- Schlumberger Software
- L-3 ELAC Nautik GmbH Kiel
- Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Hannover
Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN
Die Nutzung des Untergrundes zur Kohlendioxid-Speicherung für globale Klimaschutzziele
Die Untersuchungen im Rahmen des Projektes SUGAR zielen darauf ab, in einem konzertierten Verbund von nationalen Industriepartnern und führenden Forschungseinrichtungen neue Ansätze, Geräte und technische Verfahren zur Erkundung von Hydrat-Lagerstätten am Meeresboden und Konzepte für die Speicherung von Kohlendioxid in marinen Sedimenten zu entwickeln. Der in SUGAR-A behandelte Themenkomplex zur Exploration von Gashydratvorkommen ergänzt die vom BMWi geförderten Arbeiten zum Abbau von submarinen Gashydratvorkommen und Transport von Erdgas (SUGAR-B); die gesamte potentielle Hydratverwertungskette wird erfasst und um Aspekte einer umweltverträglichen Lagerung des Klimagases Kohlendioxid erweitert.
Das GEOMAR plant im Rahmen des Verbundvorhabens die Entwicklung neuer Visualisierungs- und Datenverarbeitungstechniken sowie neuer Algorithmen, die eine Erkennung von Gasblasen in der Wassersäule deutlich verbessern und damit eine signifikant verbesserte Erkundung von Methanhydraten ermöglichen. Weiterhin soll die Systemtechnologie für tief geschleppte Streamer etabliert werden. Solche Systeme sind erforderlich, um eine mögliche Deponie für Kohlendioxid zu lokalisieren, abzubilden und für eine hochgenaue Strukturanalyse zu quantifizieren. Die Bewertung submariner Gashydrate mit marinen elektromagnetischen Verfahren ist Ziel eines weiteren Arbeitspaketes. Insbesondere die Verteilung der Clathrate in der Sedimentmatrix und eine Abschätzung der Konzentration der Hydrate sind mit der zu entwickelnden Methodik möglich. Außerdem ist die Entwicklung numerischer Modelle zur Abbildung der räumlichen und zeitlichen Dynamik von Gashydratvorkommen beabsichtigt, die wiederum Prognosen hinsichtlich deren Entstehung und Stabilität sowie ihrer Nutzbarkeit zur Speicherung von Kohlendioxid erlauben. Im Rahmen einer Forschungsfahrt sollen die entwickelten Gerätschaften und die Software für akustische Vermessungsanlagen getestet und kalibriert werden.
Ziel der Fa. SEND ist es, in Deutschland die Systemtechnologie für tief geschleppte Streamer (DTMCS) zu etablieren. Detaillierte Positionierungsdaten sollen zu einer präziseren räumlichen Auflösung von Untergrundstrukturen bis zu Tiefen von 500 m unterhalb des Meeresbodens führen. Die Systeme sind notwendig, um die submarine Speicherung von Kohlendioxid in Methanhydratvorkommen vorzubereiten. Erst wenn Abschätzungen ein ausreichendes Deponievolumen ausweisen, können weitere Schritte zur Erschließung der Lagerstätte erfolgen. Eine Vermarktung der zu entwickelnden Technologie kann zeitnah erfolgen. Bei der prognostizierten wirtschaftlichen Bedeutung der Methanhydrate ist eine große Akzeptanz der unterwassertauglichen Technologien auch für die Exploration von konventionellen Öl- und Gaslagerstätten und auch im Bereich der marinen mineralischen Rohstoffe absehbar.
Im Vorhaben der IES GmbH soll die Bildung von Methanclathraten und ihre räumliche Verteilung in klastischen Ablagerungen am Kontinentalhang umfassend quantifiziert und modelliert sowie Algorithmen und Computerapplikationen zur Auswertung verfügbarer Datensätze entwickelt werden. Die Arbeiten zielen auf die Entwicklung numerischer Modelle zur Abbildung der räumlichen und zeitlichen Dynamik von Gashydratvorkommen, die wiederum Prognosen hinsichtlich ihrer Entstehung und Stabilität sowie ihrer Nutzbarkeit zur Kohlendioxid-Speicherung erlauben.
Aufgabe der Fa. L-3 Communications ELAC Nautik GmbH ist die Entwicklung neuer Visualisierungs- und Datenverarbeitungstechniken sowie von neuen Algorithmen, die eine Erkennung von Gasblasen in der Wassersäule deutlich verbessern und damit eine signifikant verbesserte Erkundung von Methanhydraten ermöglichen. Im Falle einer künftigen Kohlendioxid-Deponierung können die neu entwickelten Detektionsverfahren zum Aufbau eines Leckage Monitoring Systems verwendet werden. Nicht nur freies Gas, sondern auch geringe Mengen von flüssigem Kohlendioxid sollen mit dem System hydroakustisch in der Wassersäule nachgewiesen werden können.
Die BGR Hannover ist für die Bewertung submariner Methanhydratvorkommen mit elektromagnetischen Verfahren zuständig. Die Verteilung (insbesondere die laterale Variationen) und Konzentration der Klathrate in der Sedimentmatrix ist für eine Abschätzung der Höffigkeit von Vorkommen von Interesse. Eine Weiterentwicklung von Auswerteverfahren zur optimalen Bestimmung der Konfigurationsparameter und zur Dateninterpretation soll zeitgleich zur Geräteentwicklung stattfinden. Die zu erarbeitenden methodischen Erkenntnisse lassen sich nach einer Umsetzung zusätzlicher technischer Fortentwicklungen wahrscheinlich zeitnah vermarkten. Für die Kohlendioxid-Speicherung im Gashydratstabilitätsbereich kann die entwickelte Technologie ein Instrument zur Überwachung und Bewertung von Lagerstätten sein.