SI/502429

Schlussbericht

Das DemoUpStorage-Projekt, mit dem Titel „Demonstration und Hochskalierung von Lösungen für die CO2-Speicherung für ein Netto-Null-Schweiz“, hat zum Ziel, moderne geophysikalische Überwachungs-techniken in Kombination mit geochemischen Beobachtungen an der Carbfix-Injektionsanlage in Helguvík (Island) zu erproben. Helguvík dient als Demonstrationsstandort im Feldmassstab, an dem die Injektion von in salzhaltigem Grundwasser (ähnlich Meerwasser) gelöstem CO2 in Basaltformationen und dessen mineralische Speicherung getestet wird. Dies stellt einen wichtigen Schritt dar, um die we-sentliche Einschränkung durch die Nutzung von Süsswasser bei dieser Methode zu überwinden und eröffnet neue Perspektiven für die CO2-Speicherung im Offshore- und Küstenbereich.Die Vor-Ort-Ar-beiten werden durch numerische Modellierungen und Laboruntersuchungen unterstützt. Durch die Durchführung von CO2-Speicherungsforschungen in Gebieten mit geeigneten Basaltformationen liefert DemoUpStorage der Schweiz die dringend benötigten wissenschaftlichen, technischen und gesell-schaftlichen Grundlagen, um von Pilotversuchen zur vollständigen industriellen Umsetzung der trans-nationalen Kohlenstoffspeicherung zu gelangen. DemoUpStorage wurde als multidisziplinäres Pilotprojekt konzipiert, das Geowissenschaften (Standort-charakterisierung, Laborarbeiten), Ingenieurwissenschaften (Überwachungstechnologien) und Sozial-wissenschaften (Akzeptanz, Kommunikation) innerhalb des übergeordneten Schweizer De-moUpCARMA-Programms vereint.Obwohl während der Projektlaufzeit keine Beobachtungen auf Hin-dernisse für die Injektion von in salinem Grundwasser gelöstem CO2 hindeuteten, liess das begrenzte injizierte CO2-Volumen keine abschliessenden Aussagen über unterirdische Prozesse wie die Minerali-sierung während der Dauer des DemoUpStorage-Projekts zu. Erneute Injektionen an diesem Standort durch Carbfix ab Oktober 2025 im Rahmen eines anderen Projekts unterstützen weiterhin die Haupt-ziele des Projekts. Gesteinsphysikalische Modellierungen und synthetische (numerische) seismische Crosshole-Studien bestimmten die Menge der Mineralfällung, die erforderlich ist, um seismische Veränderungen nachwei-sen zu können, und identifizierten geeignete Untersuchungsgeometrien. Diese Ergebnisse helfen, die Bedingungen zu bestimmen, unter denen zeitabhängige geophysikalische Überwachung möglich ist, und liefern Hinweise für das optimale Design industrieller Standorte. Laboruntersuchungen innerhalb des Projekts zeigten eine rasche Karbonatfällung sowie messbare Reduktionen von Porosität und Per-meabilität. Diese Erkenntnisse tragen dazu bei, realistische Randbedingungen und Gestaltungsrichtli-nien für das Injektivitätsmanagement zu definieren, einschliesslich der Fokussierung auf hochperme-able Fliesspfade, gestufte Injektionsstrategien und Notfallmassnahmen. DemoUpStorage ermöglichte eine umfassende Charakterisierung des Basaltreservoirs in Helguvík und lieferte eine detaillierte geo-logische, mineralogische und geophysikalische Ausgangsbasis des Injektionsstandorts sowie ein ver-bessertes Verständnis von Porosität, Permeabilität und Kluftnetzwerken. Das Projekt entwickelte und validierte neue Überwachungsansätze, die Vor-Ort Gasanalyse (miniRUEDI), elektrische Wider-standstomographie (ERT) und seismische Crosshole-Tomographie integrieren, um die CO2-Migration und -Mineralisierung über die Zeit zu beobachten. Numerische Simulationen legten Nachweisgrenzen fest und verbesserten das Verständnis darüber, wie diese Methoden den CO2-Transport, chemische Reaktionen und Mineralisierung in Echtzeit verfolgen können. Laborversuche an Basaltproben des In-jektionsstandorts quantifizierten die geochemischen und hydromechanischen Effekte und zeigten, wie CO2-angereichertes Salzwasser die Fliesseigenschaften des Basalts verändert (z. B. Permeabilitätsre-duktion, Porenverstopfung, Druckschwankungen). Diese Daten ermöglichten die Korrelation zwischen Labor- und Feldmassstab. DemoUpStorage generierte übertragbares Wissen für zukünftige Projekte, dokumentierte die gewonne-nen Erkenntnisse in der Reservoircharakterisierung, Injektionslogistik und Überwachung und stellte of-fene Datensätze und Methoden bereit, die künftige Schweizer oder internationale In-Situ-Mineralspei-cherungsinitiativen leiten können. Das Projekt leistet einen bedeutenden Beitrag zur Netto-Null-Road-map der Schweiz, indem es im Rahmen des DemoUpCARMA-Programms eine reale experimentelle Plattform entwickelt, die die CO2-Abscheidung in der Schweiz mit der geologischen Speicherung im Ausland verbindet.