SUBI - Sicherheit von Untertagespeichern bei zyklischer Belastung: Funktionalität, Integrität und Überwachung von Speichern und Bohrungen

Geodätisches Monitoring mit InSAR zeigt komplexe Oberflächenbewegungen über dem Kavernenspeicher in Epe

Der sichere Betrieb bzw. die sichere Verwahrung von Gasspeichern ist für den Umwelt- und Klimaschutz von entscheidender Bedeutung. Daher befasste sich das Projekt SUBI mit der Erarbeitung eines grundlegenden Prozessverständnisses zum Einfluss dynamischer Belastung auf Poren- und Kavernenspeicher. Ziel des Vorhabens war die skalenübergreifende und interdisziplinäre Untersuchung der komplexen geomechanischen Vorgänge, welche einen Einfluss auf die Zuverlässigkeit von Untertage-Gasspeichern haben.

Das Projekt SUBI wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Es ist Teil des BMBF Fachprogramms „Geoforschung für Nachhaltigkeit“ (GEO:N), dessen Schwerpunkte die terrestrische und marine geowissenschaftliche Forschung sowie die Erdbeobachtung sind. GEO:N ist Teil des Rahmenprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA).

Das Geodätische Institut des KIT beteiligte sich an SUBI mit einem geodätischen Monitoring des in Norddeutschland nahe der niederländischen Grenze gelegene Kavernenspeichers Epe. Dieser wurde aus einer Salzlagerstätte der niederrheinischen Salzfläche gesohlt, die sich unter der Oberfläche der norddeutschen Tiefebene und eines Teils der Niederlande erstreckt. Die derzeit 114 Kavernen werden zur Soleproduktion und zur Lagerung von Erdgas, Helium und Erdöl genutzt.

Basierend auf Daten der Radarsatelliten Sentinel 1a und 1b der ESA konnte mit Hilfe von Großteils am GIK entwickelten Algorithmen die über dem Speicher auftretenden Oberflächenverschiebungen gemessen werden. Es zeigte sich, dass die beobachteten Oberflächenverschiebungen von drei Phänomenen herrühren:

  1. Die Viskosität des Salzes führt zu einer stetigen Schrumpfung der Kavernen, was an der Oberfläche zu einer linearen Absenkung im Zeitverlauf führt.
  2. Die im Jahresverlauf schwankenden Füllstände der Kavernen pflanzen sich bis an die Oberfläche fort und führen dort zeitlich versetzt zu nichtlinearen Bewegungen.
  3. Überraschender Weise wurde eine dritte Bewegungskomponente gemessen. Über einem Fenn bewegt sich die Oberfläche mit den wechselnden Ständen des Grundwassers.

Erfahren Sie mehr über den Beitrag des GIK zu SUBI unter http://www.subi-ugs.de/80.php

Hansjörg Kutterer
Hansjörg Kutterer
Universitätsprofessor, Sprecher der kollegialen Institutsleitung

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