Underground methanation in aquifer storage (UMAS). Final report
Creators
- Berg, Christoph1
- Löwe, Ulrike1
- Staisch, Holger1
- and others
- DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH (GUT), Leipzig (Germany)
- Reiner Lemoine Institut gGmbH (RLI), Berlin (Germany)
- Technische Universität Clausthal, Clausthal-Zellerfeld (Germany)
- MicroPro GmbH, Gommern (Germany)
- Institut für ökologische Wirtschaftsforschung GmbH (gemeinnützig), Berlin (Germany)
- 1. Berliner Erdgasspeicher GmbH (BES), Berlin (Germany)
Description
The project UMAS investigates the use of aquifer storage systems as methanation reactors in the renewable energy system, especially at the Berlin site. Six subprojects deal with the question of feasibility from different perspectives (plant evaluation, reservoir engineering, microbiology, energy system modelling and socio-economics/life cycle analysis). All relevant underground and surface components were identified, analyzed, and evaluated with regard to their suitability for safe underground methanation and a cost calculation was made. The nature of the reservoir has a significant influence on the microbial process and the recoverability of the resulting synthetic gas. A high salinity of the reservoir brine inhibits the microbiological activity. Due to insufficient volumetric conditions, production is only possible to a very limited extent. The analysis of the role of microbiological methanation in Berlin in the energy system showed no beneficial contribution to the renewable energy supply with the given dimensioning of the storage. When assessing the profitability of the project, in addition to the different H production processes using PEM electrolysis and waste water plasmalysis in various scenarios for the economic parameters, logistical and macroeconomic implications of the production processes were also taken into account. Profitability could not be proven. However, an ecological assessment of the hydrogen and methane production processes makes it clear that waste water plasmalysis can make a major contribution to climate protection. In terms of legal approval, the project is generally eligible for approval provided that the proof of integrity worked out in the technical part of the feasibility study and compliance with the safety distances to objects in need of protection in the event of an accident.
Abstract (German)
Das Vorhaben UMAS hat den Einsatz von Aquiferspeichern als Methanisierungsreaktoren im erneuerbaren Energiesystem speziell am Standort Berlin untersucht. Sechs Teilprojekte befassen sich aus verschiedenen Perspektiven (Anlagenevaluierung, Lagerstättentechnik, Mikrobiologie, Energiesystemmodellierung und Sozioökonomie/ Lebenszyklusanalyse) mit der Frage der Machbarkeit. Es wurden alle relevanten untertägigen und obertägigen Anlagen identifiziert, hinsichtlich ihrer Eignung für die sichere untertägige Methanisierung analysiert, ausgewertet und eine Kostenkalkulation aufgestellt. Die Beschaffenheit der Lagerstätte hat einen bedeutenden Einfluss auf den mikrobiellen Prozess und die Förderfähigkeit des entstehenden synthetischen Gases. Eine hohe Salinität des Lagerstättenwassers hemmt die mikrobiologische Aktivität. Aufgrund unzureichender volumetrischer Bedingungen ist der Förderbetrieb nur stark limitiert möglich. Die Analyse der Rolle einer mikrobiologischen Methanisierung in Berlin im Energiesystem ergab, dass in der vorgesehen Skalierung der Anlage kein systemdienlicher Beitrag für die erneuerbare Energieversorgung geleistet werden kann. Bei der Bewertung der Wirtschaftlichkeit des Vorhabens wurden neben den unterschiedlichen H-Gestehungsverfahren durch PEM-Elektrolyse und Schmutzwasser- Plasmalyse in verschiedenen Szenarien zu den ökonomischen Kenngrößen auch logistische und gesamtwirtschaftliche Implikationen der Produktionsverfahren in Betracht bezogen. Eine Wirtschaftlichkeit konnte nicht nachgewiesen werden. Eine ökologische Bewertung der Wasserstoff- und Methanerzeugungsverfahren verdeutlicht, dass die Schmutzwasser-Plasmalyse in hohem Maße zum Klimaschutz beitragen kann. Genehmigungsrechtlich ist das Vorhaben unter der Voraussetzung der im technischen Teil der Machbarkeitsstudie herausgearbeiteten Integritätsnachweise und der Einhaltung störfall- rechtlicher Sicherheitsabstände zu schutzbedürftigen Objekten grundsätzlich genehmigungsfähig.Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Verbundvorhaben UMAS. Untertägige Methanisierung im Aquiferspeicher. Abschlussbericht
Identifiers
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 225 p.
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 55078133
- Subject category
- S12: MANAGEMENT OF RADIOACTIVE WASTES, AND NON-RADIOACTIVE WASTES FROM NUCLEAR FACILITIES;
- Resource subtype / Literary indicator
- Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- AQUIFERS; ECONOMIC ANALYSIS; ENERGY MODELS; EVALUATION; FEASIBILITY STUDIES; FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY; LEGAL ASPECTS; METHANATION; PLASMA; RESERVOIR ENGINEERING; SAFETY; UNDERGROUND; WASTE WATER
- Descriptors DEC
- CHEMICAL REACTIONS; DEVELOPED COUNTRIES; ECONOMICS; ENGINEERING; EUROPE; HYDROGEN COMPOUNDS; LEVELS; LIQUID WASTES; OXYGEN COMPOUNDS; WASTES; WATER; WESTERN EUROPE
Optional Information
- Contract/Grant/Project number
- Foerderkennzeichen BMWK 03EI3021A-F
- Funding organization
- Bundesministerium f#Latin Small Letter U With Diaeresis#r Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), Bonn (Germany)