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Arbeitsplan

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Um die wissenschaftlichen Fragestellungen im Zusammenhang mit diesem Projekt bestmöglich abzubilden und zu beantworten wurde ein Arbeitsplan mit zehn Arbeitspaketen ausgearbeitet.

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Arbeitspaket 1: Projektmanagement 

Die Aufgaben im Rahmen dieses Arbeitspaketes sind unter anderem die Schnittstellen zwischen den einzelnen Arbeitspaketen zu pflegen, Öffentlichkeitsarbeit und Verbreitung der Ergebnisse zu organisieren, die Kommunikation mit den Fördergeldgebern und das Berichtswesen.

Arbeitspaket 2: Geochemie und reaktive Ausbreitungsmodelle

In diesem Arbeitspaket wird untersucht, ob es durch die Beimischung von Wasserstoff zu geochemischen Veränderungen im Reservoirgestein oder in den Lagerstättenflüssigkeiten kommt. Ein weiterer Aspekt in den Untersuchungen widmet sich reaktiven Ausbreitungsmodellen. Die Ergebnisse werden durch Laborversuche und Simulationen erzielt.

Arbeitspaket 3: Mikrobielle Prozesse in Wasserstoff exponierten Lagerstätten

Die Untersuchungen sollen Aufschluss über mikrobiologische Umsetzungen im Erdgasspeicher geben. Mikroorganismen des Lagerstättenwassers werden mit molekularbiologischen Methoden charakterisiert. Bohrkerne werden in Laborreaktoren mit unterschiedlichen Gasmischungen (CH4, H2, CO2, S-Komponenten) beaufschlagt. In regelmäßigen Intervallen werden Gaskomponenten und Druckverlauf gemessen. Die Ergebnisse geben Aufschluss über die Stoffwechselvorgänge der Mikroorganismen unter Wasserstoffeinfluss.

Arbeitspaket 4: Entmischung von Erdgas und Wasserstoff

Ziel dieses Arbeitspaketes ist es, das Verhalten des Gasgemisches unter statischen und dynamischen Lagerstättenbedingungen zu charakterisieren. Mögliche Entmischungsvorgänge sollen untersucht werden. Auch hier kommen Laborversuche zum Einsatz.

Arbeitspaket 5: Materialien und Korrosion

Hier soll mittels Laborversuchen untersucht werden, ob die Beimischung von Wasserstoff unter den charakteristischen Speicherbetriebsbedingungen zu Korrosionserscheinungen an den im Speicher typischerweise verwendeten Stahlsorten führt bzw. ob es zu Veränderungen an der Zementation der Speicherbohrungen kommen kann.

Arbeitspaket 6: Wasserstoff Abtrennung

Das Arbeitspaket schafft eine Basis für die Errichtung der Pilotanlage zur Trennung von Wasserstoff aus Erdgasmischungen mittels Membran-Gaspermeation. Die Auslegung des Hochdruck-Membranmoduls und die Auswahl des passenden Membrantyps fürs Trennverfahren werden durch numerische Modellierungen und experimentelle Untersuchungen im Labormaßstab unterstützt.

Arbeitspaket 7: Planung und Bau der Versuchsanlage

Ziel dieses Arbeitspaketes ist es, eine wissenschaftliche Versuchsanlage für einen in-situ Versuch für die Speicherung von Wasserstoff – Methangemischen an einer tatsächlichen Lagerstätte zu planen und zu bauen. Darüber hinaus soll die geplante Versuchsanlage in der Lage sein, das Konzept „Power to Gas“ und hier insbesondere den Aspekt der Energiespeicherung zu demonstrieren.

Arbeitspaket 8: Betrieb der Versuchsanlage

Ziel dieses Arbeitspaketes ist die Durchführung des in-situ Versuchs zur Speicherung von Wasserstoff – Methangemischen an einer tatsächlichen Lagerstätte. Diese befindet sich 1.000 m unter der Erdoberfläche. Während des gesamten Versuchs werden die Gasvolumenströme und die Gaszusammensetzung gemessen und anschließend bilanziert. Zusätzlich werden im Zuge des Versuchs mikrobielle Untersuchungen und Korrosionstests durchgeführt. Ebenso wird das Membranmodul der Firma Axiom unter Realbedingungen getestet. 

Arbeitspaket 9: Risiko- und Lebenszyklus Analyse

Ergebnis dieses Arbeitspaketes ist eine umfassende Risikoanalyse der gemeinsamen Speicherung von Methan und Wasserstoff. Darüber hinaus wird im Rahmen einer Life Cycle Betrachtung eine ökonomische und ökologische Evaluierung erarbeitet.

Arbeitspaket 10: Ökonomische und rechtliche Analyse

Dieses Arbeitspaket wird unter der Leitung des Energieinstituts an der Johannes Kepler Universität Linz gemeinsam mit VERBUND und RAG bearbeitet. Im Rahmen der ökonomischen Betrachtungen werden die unterschiedlichen Nutzungsmöglichkeiten der Speichertechnologie im Kontext der gesamten „Power to Gas“ Systembetrachtung beleuchtet. Daraus ergeben sich unterschiedliche Marktrollen und Kombinationen von Geschäftsmodellen. Ebenso erfolgt eine Analyse des bestehenden Rechtssystems, um einerseits Hemmnisse aufzuzeigen und andererseits mögliche künftige Rahmenbedingungen vorzuschlagen.