Die Weltmeere sind die gr枚脽te nat眉rliche Senke f眉r Kohlenstoff, N盲hrstoffe und andere biologisch aktive Substanzen. So wird das meiste anthropogene CO2 letztlich aus der Atmosph盲re entfernt und in die Ozeane geleitet, wo es als gel枚ster anorganischer Kohlenstoff im Meerwasser und als partikul盲rer organischer und anorganischer Kohlenstoff in den Meeressedimenten gespeichert wird. Die Geschwindigkeit der CO2-Aufnahme aus der Atmosph盲re wird durch die Effizienz der physikalischen und biologischen Pumpen bestimmt, die CO2 in das Innere des Ozeans bef枚rdern. Die Ozeane werden auch bewusst genutzt, um CO2 und andere Abfallprodukte aus industriellen Quellen zu entsorgen. So wird das aus Erdgas abgetrennte CO2 seit mehr als einem Jahrzehnt im industriellen Ma脽stab in geologischen Formationen unter dem Meeresboden gelagert, und in naher Zukunft werden zahlreiche neue Lagerst盲tten unter dem Meeresboden er枚ffnet, um das CO2 aus Kohlekraftwerken und anderen industriellen Quellen aufzunehmen. Der Austritt von CO2, verdr盲ngtem Formationswasser und Methan aus dem Speicherkomplex in die dar眉ber liegende Wassers盲ule ist das gr枚脽te Risiko, das mit diesen Speichervorg盲ngen verbunden ist.
Vor diesem Hintergrund entwickelt unsere Forschungsgruppe neue 脺berwachungstechniken zur 脺berwachung von Unterwasserspeichern und wendet sie an. Dazu geh枚ren verbesserte chemische Sensoren f眉r den Nachweis von gel枚stem CO2 und Methan in der Wassers盲ule, ein Membraneinlass-Massenspektrometer f眉r die Quantifizierung der Konzentrationen gel枚ster Gase, hydroakustische Techniken f眉r den Nachweis von Gasblasen in der Wassers盲ule, Landersysteme f眉r in-situ-Flussmessungen am Meeresboden und zahlreiche weitere Instrumente am Meeresboden. Die Forschungseinheit untersucht auch das Transportverhalten von gasf枚rmigem und gel枚stem CO2 in Sedimenten und der Wassers盲ule, die Aufl枚sung von CO2 in Porenfl眉ssigkeiten, die Bildung von CO2-Hydraten und die geochemischen Reaktionen zwischen CO2 und Sedimenten. Diese Untersuchungen werden nicht nur an Speicherst盲tten, sondern auch an CO2-Austrittsstellen und anderen nat眉rlichen Analoga durchgef眉hrt. Die Feldstudien werden durch experimentelle Studien im Hochdrucklabor erg盲nzt.
Die Durchf眉hrbarkeit, die Umweltrisiken, die Kosten und die rechtlichen Anforderungen im Zusammenhang mit der Speicherung von CO2 unter dem Meeresboden in salinen Aquiferen und ersch枚pften 脰l- und Gasreservoirs wurden und werden im Rahmen von EU-Projekten (ECO2 - ; STEMM CCS - ) sowie nationalen Projekten (GEOSTOR - ) eingehend untersucht.
