Evaluation of geological CO2 storage involving adsorbtion on mining wastes from coal processing

Der kontinuierliche Anstieg der anthropogenen Treibhausgasemissionen seit der Industrialisierung im 18. Jahrhundert stellt ein wesentliches Problem im Hinblick auf den Klimawandel dar. Zur Reduktion der CO2-Emissionen werden Ansätze zur Wirkungsgradsteigerung von Energieerzeugungsprozessen sowie zur CO2-Abscheidung an Punktquellen und der anschließenden untertägigen Speicherung verfolgt. Geologische Formationen werden hierzu überwiegend als potentielle CO2-Speicherstätten in Betracht gezogen, wobei auch Bergwerke in Hinsicht auf ihre Eignung zur CO2-Speicherung diskutiert werden. Durch die Steinkohlengewinnung verursachte Bergschäden stellen ein weiteres Problem dar und führen zu einer Steigerung der Abbaukosten. Im Rahmen dieser Dissertation wurde ein Ansatz zur sorptiven CO2-Speicherung in Bergwerken entwickelt. Die Nutzung von Rückständen aus der Steinkohlenaufbereitung zur Immobilisierung von CO2 und zum Versatz von Bruchhohlräumen kombiniert hierbei die untertägige CO2-Speicherung mit der Bergschadenvermeidung. Experimentelle Untersuchungen an den Rückständen wurden durchgeführt, um die Potentiale zur Bergschadenminderung und CO2-Speicherung zu ermitteln. Des Weiteren wurde die CO2-Speichersicherheit mit Hilfe von speziell adaptierten numerischen Multi-Phasen und Multi-Komponenten Fluss- und Transportmodellen untersucht.