SUBI – Sicherheit von Untergrundspeichern bei zyklischer Belastung: Funktionalität und Integrität von Speichern und Bohrungen

Im Zuge der Energiewende erhöhen sich die Anforderungen an Untertage-Gasspeicher (UGS), die infolge größerer Fluktuation in der Energiebereitstellung für eine höhere Frequenz und z.T. auch Amplitude von Speicheroperationen ausgelegt werden sollten. Der Einfluss solch zyklischer Belastungen auf die geologischen und technischen Komponenten und damit auf die Funktionalität und Sicherheit von UGS steht deshalb im Fokus des Vorhabens. Zur langfristigen Sicherung der Schutzgüter müssen die zugrundeliegenden Prozesse und Mechanismen skalenübergreifend sowohl qualitativ als auch quantitativ berücksichtigt werden.
Ziel des Vorhabens ist es, die komplexen geomechanischen Vorgänge, welche die Zuverlässigkeit von Untertage-Gasspeichern beeinflussen, skalenübergreifend und interdisziplinär zu untersuchen. Dabei sollen die Auswirkungen zyklischer Beanspruchungen auf die technischen Installationen und die Gasspeicher im regionalen Stressfeld untersucht werden, um geeignete Betriebsweisen für UGS ableiten zu können.

Es wird ein holistischer, systemischer Ansatz verwendet, um über Labor-, Technikums- und Feldexperimente die komplexen rheologischen Eigenschaften so zu charakterisieren, dass diese über Modellrechnungen (THMC Modellierungen und geomechanische Betrachtungen unter Berücksichtigung biologischer Prozesse) für überprüfbare Systemvorhersagen genutzt werden können. Eine Validierung erfolgt über den Vergleich von vorhergesagten und beobachteten Hebungen und Senkungen bzw. Deformationen. Hiermit soll die Frage geklärt werden, ob und wie diese als Hinweis auf Alterungserscheinungen im Sinne einer Frühwarnung genutzt werden können.

Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (Förderkennzeichen 03G0869)

Das Projekt wurde erfolgreich abgeschlossen. Der Forschungsbericht ist ab sofort verfügbar.

Extended Abstracts

Dietl C, Braun R, Baumgartner H, Jahns E, Rudolph T. 2018. Complex petrophysical studies to evaluate the safety of an underground gas storage in porous rocks. Search and Discovery, Article #80642

Dietl, C, Szech J, Baumgartner H, Jahns E. 2019. Compressibility of reservoir and seal of a petroleum system from the Molasse basin: Poroelasticity as a useful indicator for material fatigue of an underground gas storage. AAPG Europe Regional Conference: Paratethys Petroleum Systems between Central Europe and the Caspian Region

Dietl C, Rudolph T, Szech J, Baumgartner H, Jahns E 2019. Simulation of the aging of a pore space underground gas storage by compressibility testing. EAGE/DGMK Joint Workshop on Underground Storage of Hydrogen, 24 April 2019, Celle, Germany

Dietl, C, Baumgartner, H, Jahns, E. 2019. Poroelasticity of a porous underground gas storage system: Is there material fatigue? DGMK-Tagungsbericht 2019-1: 369-380.