Partner

Das GEOMAR leitete das erste EU-Programm zur Bewertung der Umweltrisiken der CO₂-Speicherung in der Nordsee (2011-2015, https://www.eco2-project.eu/) und beteiligte sich am Horizont-2020-Projekt STEMM-CCS (2016-2020, https://www.stemm-ccs.eu/), in dem der technische Grad für die Überwachung von CO₂-Speicherstätten in der Nordsee auf industrielle Anwendbarkeit (TRL 7) angehoben wurde. Das GEOMAR hat gezeigt, dass Fluid-Bypass-Systeme in der Nordsee allgegenwärtig sind (Karstens und Berndt, 2015) und dass sie effiziente Pfade für das Vorschieben von Gas zum Meeresboden darstellen können (Böttner et al., 2019). Darüber hinaus haben Studien des GEOMAR gezeigt, dass Erdgas entlang stillgelegter Bohrlöcher entweicht und dass gespeichertes CO₂ durch diese Strukturen entweichen kann (Vielstädte et al., 2017; Vielstädte et al., 2015; Vielstädte et al., 2019). Beobachtungen am Meeresboden deuten darauf hin, dass das Gas nicht durch die Bohrlöcher aufsteigt, sondern durch die angrenzenden Sedimente und Gesteine, die während des Bohrvorgangs mechanisch gestört und geschwächt wurden (Vielstädte et al., 2015). Ob diese Beobachtungen darauf hindeuten, dass Bohrungen durch Barriereformationen von Speicherstätten hochdurchlässige Pfade für CO₂-Austritte schaffen könnten, ist noch offen. Das GEOMAR kann auch auf eine lange Erfolgsgeschichte bei Meeresstudien verweisen, bei denen OBS für die passive Seismologie eingesetzt werden. Dazu gehören die Untersuchung lokaler Mikroseismizität, vulkanischer Erschütterungen und Studien zum Umgebungslärm, die die Green’sche Funktion und damit die Geschwindigkeitsstruktur des Untergrunds aufzeigen.

Die BGR war an 60 Forschungsprojekten beteiligt, in denen verschiedene Aspekte der geologischen CO₂-Speicherung wie Speicherkapazität, Überwachung in terrestrischer und aquatischer Umgebung, Fallstudien und Umweltauswirkungen untersucht wurden. Die BGR initiierte und leitete mehrere Projekte (z.B. GPDN, https://www.gpdn.de/, TUNB) zur Kartierung und Charakterisierung des tiefen Untergrunds in der deutschen Nordsee, zur Bewertung der Eigenschaften von Speicher- und Barrieregesteinsformationen und zur Abschätzung der Speicherkapazitäten für Fluide in geologischen Formationen (Arfai et al., 2014; Bense und Jähne-Klingberg, 2017; Jähne-Klingberg et al., 2014; Wolf et al., 2015). Darüber hinaus untersucht die BGR mögliche Leckagepfade und damit verbundene Strukturen in der deutschen Nordsee (z.B. polygonale Störungssysteme, Scheitelverwerfungen, Kaminstrukturen), die auch bei der CO₂-Speicherung entstehen oder reaktiviert werden könnten (May et al., 2019; Stück et al., 2018). Die BGR hat sich bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft erfolgreich um eine hochauflösende 3D-Mehrkanalseismik (Projekt GeoBaSIS 3D) beworben, um ein aktives Dichtungsbypass-System und dessen Strukturen in der Region Entenschnabel (Gebiet B) zu untersuchen. Diese Untersuchung wird in das vorgeschlagene Projekt integriert werden. Die BGR verfügt über umfangreiche Erfahrungen im Betrieb und der Vernetzung von Geodateninfrastrukturen und betreibt eine eigene vernetzte Infrastruktur (GDI-BGR) mit nachhaltiger Speicherung von Daten und beschreibenden Metadaten. Darüber hinaus hat die BGR Erfahrung mit dem Einsatz und der Entwicklung fortschrittlicher Visualisierungsmethoden, beispielsweise im Rahmen des GeoERA 3DGEO-EU-Projekts und mit der Generierung von volumetrischen Eingangsmodellen, die eine flexiblere Visualisierung ermöglichen (Zehner, 2019). Die BGR ist eine der zuständigen Behörden nach dem KSpG in Deutschland mit Aufgaben bei der Charakterisierung von Speicherpotenzialen und bei den Genehmigungsverfahren von der Erkundung bis zur Stilllegung. Sie hat einen Entwurf eines Regelungsrahmens für die Standorterkundung, Sicherheitskonzepte, Überwachung und Bewertung von stillgelegten Bohrungen in erschöpften Gasfeldern entwickelt (von Goerne et al., 2010).

Die Chrisitian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat an einer Reihe von CCS-Studien mitgewirkt, die sich auf Speicherkapazitäten, die Abschätzung des Raumbedarfs und induzierte Effekte konzentrierten (Bauer et al., 2012). Zu den einschlägigen Arbeiten gehörten auch die Entwicklung gekoppelter numerischer Simulatoren (Benisch und Bauer, 2013; Pfeiffer et al., 2016), der Einfluss dreidimensionaler Druckausbreitung zur Abschätzung von Druckeffekten im Deckgebirge (Benisch und Bauer, 2013) und die optimale Raumnutzung unter Berücksichtigung geometrischer und stratigrafischer Effekte (Mitiku und Bauer, 2013; Pfeiffer und Bauer, 2019). Darüber hinaus wurden geeignete geophysikalische Überwachungsstrategien, geochemische Reaktionen, Sole-Leckagepfade und die räumlichen Auswirkungen und damit der Raumbedarf von geologischen Speicherbetrieben als Grundlage für die unterirdische Raumplanung untersucht (Kabuth et al., 2017). Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel ist darüber hinaus an der experimentellen und numerischen Forschung zur geomechanischen Boden-Bauwerk-Interaktion und Schwingungsemission (Wuttke et al., 2011), der Simulation seismischer Wellenfelder (Basnet et al., 2018; Dineva et al., 2019), der konstitutiven Modellierung des Materialverhaltens on- und offshore (Stutz et al., 2016) und des Bodenverhaltens durch Hebungen oder Setzungen beteiligt.

DMM untersucht die Auswirkungen von Lärm auf Meeressäuger. Sie trägt zur Ausarbeitung von Vorschriften für Meeresschutzgebiete bei, die darauf abzielen, schädliche Lärmauswirkungen auf Meeressäuger durch seismische Untersuchungen und den Bau von Windkraftanlagen zu minimieren. Insbesondere der Schweinswal sowie die Kegelrobbe und die Hafenrobbe sind potenziell von künftigen CCS-Untersuchungen betroffen. Jüngste Arbeiten zu den Offshore-Windparks alpha ventus und DanTysk (Dähne et al., 2013a; Dähne et al., 2017) haben gezeigt, dass die Errichtung von Windparks mit schlagenden Rammarbeiten zu großen Meidungsradien bei Schweinswalen führen kann, die jedoch durch den Einsatz von Blasenschirmen zur Schalldämpfung gemildert werden können. Ähnliche Arbeiten im Zusammenhang mit seismischen Untersuchungen wurden bisher nur in Großbritannien und in Dänemark durchgeführt. Jegliche Abschwächung dieser Lärmeffekte muss jedoch sorgfältig geplant werden, um die gewünschte Reduzierung der Auswirkungen auf Meeressäuger zu erreichen (Tougaard und Dähne, 2017). Die wissenschaftliche Arbeit am DMM umfasst die Etablierung von Methoden für akustische biologische Untersuchungen (Dähne et al., 2013b; Nuuttila et al., 2018; Verfuß et al., 2013) und großflächige akustische Wirkungsanalysen. Darüber hinaus betreibt das DMM eines der größten Naturkundemuseen in Deutschland mit rund 800.000 Besuchern pro Jahr und rückt die Probleme, mit denen die Meeresumwelt heute konfrontiert ist, in das Bewusstsein der Öffentlichkeit.

UHH: Das internationale Seerecht und das internationale Umweltrecht, mit besonderem Fokus auf die Vereinbarkeit von Aktivitäten mit dem Regime zum Schutz der Meeresumwelt, stehen seit Jahren im Vordergrund der Forschungsaktivitäten des juristischen Teams der Uni Hamburg. Dazu gehören juristische Studien zu den Themen marine Raumplanung (Proelss, 2009), Walschutz in der Nordsee und das Regime der FFH-Richtlinie (Proelss et al., 2011), meereswissenschaftliche Forschung und neue Meerestechnologien (Hofmann und Proelss, 2015), nationales Bergbaurecht in Bezug auf Meeresgebiete (Proelss, 2019), Bedingungen für die Anwendung deutschen Rechts in der AWZ (Proelss, 2018) und speziell die CO₂-Speicherung unter dem Meeresboden (Güssow und Proelss, 2011). Das Team der UHH war an dem EU-Forschungsprojekt „ECO₂ – Sub-seabed CO₂ Storage: Impact on Marine Ecosystems“ (2011-2014) beteiligt, in dessen Rahmen es einen Bericht über den rechtlichen Rahmen der CO₂-Speicherung unter dem Meeresboden erstellte. Darüber hinaus ist Alexander Proelss Mitglied des wissenschaftlichen Beirats für maritime Raumplanung beim Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH).

FIS: Fichtner ist seit vielen Jahren an Projekten zum Thema CCS beteiligt. Für die japanische Regierungsorganisation NEDO erstellte FIS eine Studie über den Stand und die Rahmenbedingungen von CCS-Projekten in Europa und fungierte als Owner’s Engineer für eine CO2-Abscheidungsanlage im 420 MW GuD-Kraftwerk am Kårstø-Gasterminal in Norwegen. FIS führte auch eine Studie für das Demonstrationsprojekt zur CO2-Abscheidung in Porto Tolle, Italien, durch. Enel beauftragte Fichtner mit der Entwicklung der Beschaffungsstrategie für die Projektumsetzung des Post-Combustion- Projekts in seinem neu entwickelten Kohlekraftwerk. Kürzlich erstellte Fichtner für ein deutsches Energieversorgungsunternehmen eine Studie über den Stand der Technik zur CO2-Abscheidung und Möglichkeiten der CO2-Nutzung. Die Studie befasste sich mit dem CO2-Abtrennungspotenzial in Müllverbrennungsanlagen, den damit verbundenen Kosten und zeigte aktuelle internationale Projekte auf. Die Kombination des Fichtner-Know-hows mit der Expertise der Wissenschaftler*innen im Projekt wird einen umfassenden Überblick über die technischen Randbedingungen und Kosten einer potentiellen CO2-Speicherung in der deutschen Nordsee liefern.

K.U.M. entwickelt 4-Komponenten-OBS-Geräten für Kunden innerhalb und außerhalb der EU. Die Firma ist ein flexibles Kleinunternehmen, das seit 25 Jahren gut mit Forschung und Industrie vernetzt ist und so in der Lage ist, beide Anforderungen in Neuentwicklungen zusammenzubringen. Der Schwerpunkt des Unternehmens liegt in der Entwicklung und Herstellung von Prototypen, zugeschnitten auf das jeweilige Forschungsinteresse des Kunden.

North.io ist ein Technologie-Start-up-Unternehmen, das eine digitale Plattform für das Hosting, die Visualisierung und die Analyse großer mariner Sensordatensätze anbietet. Das übergeordnete Ziel ist es, die Akteure der blauen Wirtschaft in die Lage zu versetzen, das volle Potenzial ihrer hydrographischen und seismologischen Datensätze mit Hilfe einer skalierbaren Cloud-Computing- Infrastruktur in Kombination mit innovativen KI-Tools für die Analyse zu erschließen. TrueOcean bietet Software-as-a-Service für hochspezifische Datenanalyse und -visualisierung, um dem exponentiellen Wachstum der Ozeandaten und dem steigenden Bedarf an Datenverfügbarkeit und effizienter Verarbeitung zu begegnen. TrueOcean entwickelt die Algorithmen und die Softwarearchitektur im eigenen Haus mit einem Team aus engagierten Informatikerinnen sowie Software- und Geophysik- Analystinnen.

TG: TenzorGEO (Unterauftragnehmer von K.U.M. und TrueOcean) ist ein langjähriger Partner mit Erfahrung in der Öl- und Gas-, CCS- und Off-Shore-Industrie. Das Unternehmen ist führend auf dem Gebiet der passiven mikroseismischen Technologie und möchte seine bildgebende Technik nutzen, um die Auswahl von CCS-Standorten und die langfristige Standortüberwachung zu optimieren. Aufgrund zahlreicher erfolgreicher Einsätze bei der Charakterisierung von Lagerstätten und der Überwachung von Flüssigkeitsinjektionen, insbesondere an Onshore-Standorten, geht TenzorGEO nun an die Grenzen, um seinen Anwendungsbereich auf Offshore-CCS auszudehnen und damit einen Beitrag zur Reduzierung der globalen CO2-Konzentration im Kampf gegen den Klimawandel zu leisten.