Wien. Computersimulationen unter Beteiligung der TU sagen voraus, wie Kohlendioxid im Boden gehalten werden kann.
Die Speicherung von Kohlendioxid (CO₂) im Boden gilt als Methode, um den Klimawandel zu bekämpfen. Neben der Reduktion von Emissionen ist es notwendig, bereits in der Atmosphäre vorhandenes CO₂ einzufangen und dauerhaft zu lagern. Eine zentrale Frage dabei lautet: Kann das eingelagerte CO₂ langfristig sicher im Boden gehalten werden? Aktuelle Forschungsergebnisse der Technischen Universität Wien (TU Wien) liefern nun wichtige Erkenntnisse, heißt es.
Numerische Simulationen auf Supercomputern haben erstmals das komplexe Zusammenspiel von CO₂ und Grundwasser detailliert untersucht. Dabei wurde gezeigt, dass CO₂-haltiges Wasser aufgrund seiner höheren Dichte nach unten sinkt, während reines CO₂ aufgrund seiner geringeren Dichte aufsteigen würde. Wenn CO₂ in Wasser gelöst wird, entsteht eine dichtere Flüssigkeit, die sich nach unten bewegt und dort sicher verwahrt bleibt, erklärt Marco De Paoli, Leiter des Forschungsprojekts, in einer Aussendung.
Geologische Bedingungen entscheidend
Die Ergebnisse der Forschung erlauben es, einfache Modelle abzuleiten, die praktisch genutzt werden können, um Injektionsstrategien zu entwickeln und den CO₂-Fluss im Boden vorherzusagen. Die erfolgreiche Speicherung von CO₂ hängt von geeigneten geologischen Bedingungen ab: Eine undurchlässige Gesteinsschicht muss zunächst das CO₂ sammeln, bevor es sich in Wasser löst. Darunter sollte poröses Gestein liegen, das das Absinken des CO₂-haltigen Wassers ermöglicht. Sobald das CO₂ in der Tiefe angekommen ist, spielen äußere Einflüsse wie Erdbeben keine Rolle mehr – das Gas bleibt sicher verwahrt. Laut Marco De Paoli gibt es weltweit zahlreiche geeignete Gebiete für diese Form der Speicherung, darunter ehemalige Erdöllagerstätten oder salzhaltige Aquifere. In Österreich wurden mindestens sechs solcher Aquifere identifiziert.
Zusammenarbeit für Forschung zu Lösungen gegen Klimawandel
Das Forschungsprojekt wird durch den ERC-Grant des European Research Council sowie Horizon Europe finanziert und ist Teil einer internationalen Kooperation zwischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Österreich, den Niederlanden, Italien und Großbritannien. Marco De Paoli wird das Projekt ab Herbst 2025 am Institut für Strömungsmechanik und Wärmeübertragung der TU Wien weiterführen. Zukünftige Untersuchungen sollen klären, wie chemische Reaktionen zwischen CO₂-haltigem Wasser und Gestein die Speicherkapazität beeinflussen können. Diese Fragen sind nach Ansicht von De Paoli entscheidend, um die Auswirkungen des Klimawandels effektiv zu reduzieren.