Sicherheit CO2-Transport

Das am Kraftwerksstandort mit einem der verschiedenen Abscheideverfahren aus dem Rauchgas von Kohlekraftwerken oder aus dem Synthesegas von Vergasungsanlagen abgetrennte CO₂ wird mit Hilfe von Pipelines zum Speicherort transportiert.

Gefährdungspotenzial von CO₂-Pipelines

CO₂-Pipelines können je nach Abmessung und Länge viele Tausend Tonnen CO₂ enthalten. Der Austritt größerer Mengen an CO₂ kann zu einer lokalen Gefährdung von Mensch und Umwelt führen. CO₂ ist unter Umgebungsbedingungen schwerer als Luft. Es kann sich daher in Bodensenken durch Verdrängen von Luft in hoher Konzentration ansammeln. CO₂-Konzentrationen in der Luft von ca. 10 Prozent können bereits lebensbedrohend wirken.

Weitere potentielle Auswirkungen sind die Versauerung von Trinkwasservorkommen sowie negative Auswirkungen auf Flora und Fauna. CO₂ ist allerdings weder brennbar noch explosiv. Es wird daher auch als Löschsubstanz in Feuerlöschern eingesetzt.

Maßnahmen zur Vermeidung bzw. Begrenzung von Pipelineschäden

Um CO₂-Pipelineschäden zu vermeiden bzw. deren Auswirkungen zu begrenzen, stehen eine Reihe technischer und administrativer Maßnahmen zu Verfügung, wie:

• CO2-Reinheitsanforderungen,
• Überwachung der Gasreinheit,
• Korrosionsüberwachung,
• Druck- und Durchflussmessung,
• Leck-Überwachung,

  Nach der Rohrfernleitungsverordnung, müssen Flüssigkeits- und Gaspipelines mit geeigneten Einrichtungen zur Erkennung und Ortung von Lecks ausgerüstet sein. Nach dem Stand der Technik werden zur Leckerkennung überwiegend Verfahren zur Bilanzierung von Volumina oder Massen verwendet. Bei der Leckortung kommt häufig das Verfahren negative Druckwelle zum Einsatz. Für instationäre Betriebszustände, bei denen die oben beschriebenen Verfahren nicht zuverlässig arbeiten, können modellgestützte Verfahren eingesetzt werden, die Störeffekte bei instationären Betriebszuständen kompensieren.

• automatische Pipeline-Absperrung bei Leck-Detektion,

  Der Austritt von CO₂ aus gebrochenen oder gerissenen Pipelines kann durch Absperrvorrichtungen begrenzt werden. Die üblichen Abstände der Absperrvorrichtungen betragen bei Erdgasleitungen 20 km. Durch eine Verkürzung der Abstände kann das Leckage-Volumen weiter reduziert werden. Vorrausetzung für die Absperrung ist die Leckerkennung und Leck-Lokalisierung.

• Wartungsmaßnahmen,

  Als Teil des Instandhaltungsprozesses und um die Sicherheit von Pipelines zu gewährleisten werden heute neben Reinigungsmolchen sogenannte intelligente Molche als Prüfgeräte eingesetzt. Die Prüfgeräte zeichnen während des laufenden Betriebes in den Leitungen selbstständig Messdaten u. a. zu Wanddickenschwächungen oder zu Riefen und Rissen auf. Dabei kommen verschiedene Verfahren der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung zum Einsatz, etwa magnetischer Streufluss, Wirbelstrom oder Ultraschall.

• Riss-Stopper zur Begrenzung der Rissausbreitung,

  Riss-Stopper auch Crack Arrestors genannt, sind Faserverbundwerkstoffe, die in regelmäßigen Abständen von z. B. 300 m um die Rohrleitung gewickelt werden. Das Aufplatzen von Leitungen über größere Abschnitte lässt sich damit wirkungsvoll vermeiden.

• Überwachung der Pipelinetrasse,

  Kleinere CO₂-Leckagen sind messtechnisch nur schwer oder kaum zu erfassen. Sie können aber durch Trassengänger entdeckt werden. Die visuelle Überwachung aus der Luft ist eine bei Erdöl- und Erdgasleitungen vom Gesetzgeber geforderte Ergänzung zur Überwachung am Boden. Aus der Luft lassen sich auch kleinere Lecks durch etwaige Bodenverfärbungen erkennen, die am Boden nicht auffallen würden.

• Sicherheitsabstand zur Pipelinetrasse.

  Die Technische Regel für Rohrfernleitungsanlagen fordert einen Sicherheitsabstand zu einer Pipeline von bis zu 5 m beidseits der Leitung. Der Sicherheitsabstand dient in erster Linie dem Schutz der Trasse vor Einwirkungen von außen.

Die meisten dieser Maßnahmen sind Standard bei Erdgas-Pipelines.

Synonym(e):

Crack Arrestor