Verbundvorhaben H2CAST-Prove: Untersuchung hochflexibler Betriebsfahrweisen von Salzkavernen und Obertageanlagen zur Wasserstoffspeicherung unter Nutzung von Sole-Pendelung; Teilprojekt: Laborative und numerische Untersuchungen zur Standsicherheit und Dichtigkeit von H2-Kavernen
Zeitraum
2022-11-01 – 2026-10-31
Bewilligte Summe
878.771,20 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3073C
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
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 insitu 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.