Subsurface Energy and Gas Storage
Der geologische Untergrund bietet ein großes Potenzial für die Speicherung von Gasen. Zusätzlich zu der herkömmlichen Speicherung von Erdgas, können ausgeförderte Kohlenwasserstofflagerstätten und Aquifere genutzt werden, um verschieden Gase für unterschiedliche Anwendungen zu speichern oder umzuwandeln: Untergrundwasserstoffspeicherung (UHS), Untergrundenergiespeicherung (UES), CO2-Abscheidung und –Speicherung (CCS, CCUS), Untergrundmethanisierungsreaktoren (UMR).
Die Injektion und Speicherung dieser Substanzen, die nicht unbedingt natürlich in der der Lagerstätte vorkommen, wird in diesem Forschungsschwerpunkt untersucht. Die Aktivitäten beinhalten aber sind nicht limitiert auf:
• Fluiddynamik in porösen Medien
• Geochemische Reaktionen
• Mikrobiologische Reaktionen
• Integrität des Deckgebirges
• Integrität der Speicherbohrungen
Unsere Forschung basiert auf Laborexperimenten, analytischen Methoden und numerischer Modellierung. Unsere Labore sind mit herkömmlichen Geräten für die Gesteinscharakterisierung ausgestattet. Zusätzlichen haben wir einen Kernflutaufbau, der es erlaubt Zweiphasenströmungsexperimente mit beliebigen Gasmischungen unter in-situ-Bedingungen durchzuführen und zwei Autoklaven für die Durchführung von statischen Langzeitexperimenten. Unsere Labore sind mit der notwendigen Sicherheitsausstattung ausgerüstet, um mit brennbaren Gasen, z.B. Wasserstoff, in jeder Konzentration zu arbeiten.
Die numerischen Modellierungen basieren zum Großteil auf dem Open-Source-Simulator DuMux. Wir haben den Code für die Simulation von Gasspeicherzyklen in vereinfachen zweidimensionalen aber auch in realistischen 3D-Gittermodellen angepasst. Das numerische Modell berücksichtigt das Wachstum von Mikroorganismen und die damit gekoppelten biochemische Umwandlung des Speichergases.
