CO₂-Speicherung in tiefliegenden wasserführenden Gesteinsschichten

National und international wird das größte Potenzial zur CO₂-Speicherung den salinen Aquiferen zugeschrieben. Die Aquifere sind aufgrund ihres hohen Mineralien- und Salzgehaltes nicht wirtschaftlich für die Trinkwassergewinnung nutzbar. Außerdem zeichnen sich Aquifere durch eine sehr geringe Austauschrate des Wassers mit anderen Schichten aus.

Derzeit werden drei Speichermechanismen zur CO₂–Speicherung diskutiert:

• Der erste Speichermechanismus ist der strukturelle Einschluss des CO₂ unterhalb eines gasdichten Deckgebirges. Das Deckgebirge ist z. B. aus Ton. Ab einer Speichertiefe von ca. 800 m besitzt das CO₂ eine Dichte, die etwa so groß ist wie die Dichte des umgebenden Wassers. Das CO₂ kann dadurch das Wasser aus den Gesteinsporen verdrängen. Das CO₂ kann aber auch unterhalb der Abdichtformation entlang wandern.
• Der zweite Speichermechanismus besteht in der Lösung des CO₂ in Wasser. Die Lösung des CO₂ in Wasser erfolgt nach Jahren bis Jahrzehnten.
• Der dritte Speichermechanismus erfolgt durch die Umwandlung von CO₂ in Karbonate. Karbonate sind Salze der Kohlensäure. Die Umwandlung dauert Jahrtausende.

Begriffssynonyme:

• Synonym für Deckgebirge: Caprock.
• Synonym für Deckgestein: Barrieregestein

Begriffserläuterung:

• Mit Barierregestein werden undurchlässige Gesteinsschichten über einem Speichergestein bezeichnet. Es dient als Barriere gegen Flüssigkeits- und Gasbewegungen.
• Mit Deckgebirge werden die geologischen Gesteinsschichten zwischen dem Barrieregestein und der Erdoberfläche bzw. dem Meeresboden bezeichnet.
• Mit Speichergestein wird eine Gesteinsformation bezeichnet, die ausreichend porös und permeabel ist, um z. B. CO₂ aufzunehmen und zu speichern. Sandstein und Kalkstein sind die am häufigsten vorkommenden Speichergesteine.