Energie. Ein Forschungsprojekt an der Montanuniversität in Leoben untersucht, ob sich Hohlräume im Salzgestein für das Speichern von Wasserstoff eignen. Erste Resultate sprechen für eine grundsätzliche technische Eignung der Gesteine als Wasserstoffbarriere.

Von Klaus Höfler
Er gilt als Zukunftshoffnung am Energiesektor. Die avisierte Nutzung von Wasserstoff wird aber weiterhin von vielen Fragezeichen begleitet: Wie soll er produziert, von wem genutzt und wo gelagert werden? An der Montanuniversität Leoben wird im Hinblick auf Speichermöglichkeiten im Rahmen eines Forschungsprojekts der Fokus jetzt auch auf Salzkavernen – also künstliche geschaffene unterirdische Hohlräume im Salzgestein – gerichtet.
Diese sollen aufgrund ihrer geologischen Eigenschaften besonders sicher sein. In homogenen Salzkörpern werden sie daher beispielsweise für die Speicherung von Erdgas bereits weltweit genutzt. Mit Wasserstoff betritt man dagegen Neuland – vor allem, wenn es um das Lagern in durch die alpine Gebirgsbildung deformierten Zonen geht. Vergleichbare Projekte in Norddeutschland zielen nicht auf eine kommerzielle Wasserstoffspeicherung ab.

Wie verhält sich das Gestein?

„Tektonische Mélange“, nennt David Misch, Professor am Lehrstuhl für Energy Geosciences, den als Haselgebirge bezeichneten ostalpinen Mix aus Steinsalz und anderen Gesteinen, der in Österreich auch für den Salzbergbau genutzt wird. Diese Mischtextur erschwert die Umsetzung möglicher Speichervorhaben. Misch und sein vierköpfiges Team gehen im Rahmen des von der Forschungsförderungsgesellschaft FFG unterstützten Sondierungsprojekts „H2 Cavern“ daher der Frage nach, welche Gesteinsbestandteile sich wie verhalten, wenn sie direkt mit Wasserstoff in Kontakt kommen oder dem Druck der Speicherung ausgesetzt sind.
Der komprimierte Wasserstoff wird nämlich durch Injektions- und Förderbohrungen besonders effizient eingebracht, was kurze Speicherzyklen ermöglicht. Daher steht auch die Stabilität der Gesteinsschichten über viele solcher Zyklen hinweg im Fokus. „Wir prüfen die chemischen und mechanischen Auswirkungen eines mehrmaligen und schnellen Befüllens und Entnehmens von Wasserstoff sowie der temporären Speicherung“, erklärt Misch. „Wir wollen verstehen, wie dicht das Material langfristig ist.“

Mikrorisse ausschließen
Auf Basis der gewonnenen Daten könnten technische Richtwerte vorgegeben werden, um beispielsweise die Bildung von Mikrorissen in den Gesteinsschichten auszuschließen.

Es ist für die Branche eine möglicherweise wegweisende Grundlagenforschung, die im Labor anhand von Bohrkernen, die von der Salinen Austria AG zur Verfügung gestellt werden, vonstatten geht. An diesen fünf bis zehn Zentimeter großen zylinderförmigen Gesteinsproben werden Tests zu Langzeitverformung und Gasbeaufschlagung durchgeführt, um deren Verhalten bei der Speicherung genauer zu erkunden.

Australien ist mit an Bord
„Die ersten Resultate sprechen für eine grundsätzliche technische Eignung der untersuchten Gesteine als Wasserstoffbarriere“, lautet Mischs Zwischenbilanz nach dem Startquartal. „Wir arbeiten unter Hochdruck“, sagt er mit Blick auf die einjährige Laufzeit des mit 312.000Euro budgetierten Projekts.
Ziel ist es, Testroutinen zu entwickeln, die Kennwerte für die dauerhafte Wasserstoffdichtheit des Salzgesteins liefern. Dabei kooperieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der steirischen Universität eng mit Kolleginnen und Kollegen der CSIRO Energy in Perth (Australien).
Das Projekt soll eine fundierte Datengrundlage für weitere Forschung in diesem Bereich liefern. „Denn die Speicherung von erneuerbarer Energie in jeder Form ist auch in der Wirtschaft großes Thema“, sagt Misch – selbst „wenn in Sachen Wasserstoff derzeit niemand so genau weiß, wohin die Reise geht“.

Die Presse