CO₂-Speicherung in Kohleflözen

Die Speicherung von CO₂ in Kohleflözen kann in abgebauten Kohleflözen oder in tief gelegenen, wirtschaftlich nicht abbaubaren Kohleflözen erfolgen.

Der Speichermechanismus von CO₂ in Kohleflözen kann in drei Einlagerungsprozesse unterteilt werden: die Einspeicherung von CO₂ als eigene Phase, die Lösung von CO₂ im Porenwasser der Kohle und die Adsorption an der Kohlenoberfläche. Die Adsorption ist der wichtigste Speichermechanismus.

Durch die Adsorption des CO₂ wird das vorher an den Kohlestrukturen angelagerte Kohleflözgas Methan, auch Coal Bed Methan (CBM) genannt, freigesetzt. Es kann aufgefangen und wirtschaftlich genutzt werden.

Große Unsicherheiten bestehen derzeit jedoch bei der Sicherstellung der Methannutzung und hinsichtlich der Vermeidung unkontrollierter Methan- und CO₂-Freisetzungen durch Strukturbrüche in den geologischen Formationen. Eine unkontrollierte Freisetzung von Methan würde den klimawirksamen Effekt der Einlagerung von CO₂ aufheben, da Methan um ein Vielfaches klimawirksamer ist.

Bei der Nutzung stillgelegter Kohlegruben ergeben sich Probleme aufgrund der teilweise weiten Stollenverzweigung und der daraus resultierenden Schwierigkeiten bei der Abdichtung alter Schachtsysteme. Weiterhin kann der geringere Druck in der Lagerstätte zu Problemen bei der Injektion und zu strukturellen Problemen bei Überschreitung eines maximalen Druckes führen.

Im Rahmen des von der EU geförderten Projektes RECOPOL wurde die sorptive Speicherung von CO₂ in Kohleflözen unter gleichzeitiger Gewinnung des Kohleflözgases Methan untersucht. In einem Feldversuch im oberschlesischen Kohlerevier wurden ca. 700 t CO₂ in ein 1.200 m tiefes Kohleflöz injiziert und seine Ausbreitung über eine benachbarte Förderbohrung verfolgt. Die Ergebnisse des mittlerweile abgeschlossenen Projekts haben zu einer pessimistischeren Einschätzung der CO₂-Speicherung in Kohleflözen geführt.

Auf nationaler Ebene wurde die Adsorption von CO₂ an Kohle im Rahmen des F&E-Programms Geotechnologien im Projekt CO₂ Trap erforscht.

Begriffssynonym:

• Synonym für RECOPOL: Reduction of CO₂ Emissions by means of CO₂ Storage in Coal Seams in the Silesian Coal Basin of Poland.

Begriffserläuterung:

• CBM-Exploration bedeutet den Aufschluss von Kohleflözgas aus stillgelegten Kohlebergwerken und gasreichen Kohleflözen