ANGUS II: Auswirkungen der Nutzung des geologischen Untergrundes als thermischer, elektrischer oder stofflicher Speicher – Integration unterirdischer Speichertechnologien in die Energiesystemtransformation am Beispiel des Modellgebietes Schleswig-Holstein – Geochemische und thermische Prozesse
Zeitraum
2017-01-01 – 2021-06-30
Bewilligte Summe
768.004,96 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6122B
Leistungsplansystematik
Geologische Wasserstoffspeicher für die Sektorkopplung [EA2732]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Ziele des Verbundprojekts ANGUSII sind die Entwicklung von Methoden zur Dimensionierung und Auswirkungsanalyse geotechnischer Speicher für Wasserstoff, synthetisches Methan, Druckluft und Wärme sowie die Integration der hier entwickelten Methoden in Konzepte der unterirdischen Raumplanung. Spezifische Ziele des Antragstellers sind die Simulation und das Monitoring von Prozessen in stofflichen oder thermischen geotechnischen Speichern als Beitrag für die Bewertung der Potenziale und Sicherheit dieser Anlagen sowie deren Auswirkung auf die Umwelt, insbesondere auf Schutzgüter (z. B. Grundwasser). Die Modellbildung basiert auf progressiven numerischen Ansätzen zur Simulation gekoppelter physikalischer und geochemischer Prozesse. Ein hinreichendes biogeochemisches Monitoring ist notwendig, um den nachhaltigen Betrieb geologischer Speicher zu gewährleisten und potenzielle handlungsrelevante Auswirkungen frühzeitig zu erkennen. Im Bereich Umweltinformatik werden numerische Methoden zur Analyse großskaliger geotechnischer Wärme-/Kältespeicher entwickelt und in die wissenschaftliche open-source-Software OpenGeoSys implementiert, was im Rahmen einer gemeinsamen Programmentwicklung von Verbundpartnern den direkten und effizienten Zugriff durch alle Entwickler erlaubt. In thermisch-hydraulisch-mechanisch/chemisch gekoppelten Modellen werden die Einflüsse zyklischer Prozesse bei Bau und Betrieb der Systeme erfasst. Szenariensimulationen sind auf die Evolution lokaler Spannungsfelder, auf Temperaturfeldstudien sowie auf die Analyse reaktiver Transportprozesse fokussiert. Verschiedene, im Bereich Isotopenbiogeochemie entwickelte, Messverfahren und -strategien werden hinsichtlich ihrer Eignung zum räumlich und zeitlich angepassten Monitoring beim Betrieb oberflächennaher Wärmespeicher sowie von Porengasspeichern evaluiert und die gewonnen Ergebnisse in Geländeversuchen am Pilotstandort validiert. Die Ergebnisse fließen in die Aktualisierung und Erweiterung von Leitfäden ein.
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