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2024-03-11T16:37:33Z

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{{Dieser Artikel|behandelt eine Entsorgungstechnik; zur Verpressung in der Bautechnik siehe [[Baugrundinjektion]].}}
Als '''Verpressung''' oder '''Versenkung''' wird die [[Entsorgung]] von [[Abgas]]en und [[Abwasser|Abwässern]] in Untergrundgesteinen bezeichnet. Der technische Vorgang des Einbringens in die Zielformation wird auch ''Injektion'' genannt.

== Zweck ==
Zweck der Verpressung ist es, große Mengen problematischer Substanzen möglichst kostengünstig dauerhaft aus der [[Erdatmosphäre|Atmosphäre]] und [[Biosphäre]] zu entfernen. Dazu gehören giftige Abwässer, die z. B. im [[Bergbau]], in der [[Chemische Industrie|chemischen Industrie]] oder bei der Förderung von [[Erdöl]] und [[Erdgas]] anfallen. Insbesondere auch das als [[Treibhausgas]] geltende [[Kohlendioxid]] (CO2), das in großen Mengen bei der Verbrennung [[Fossile Energieträger|fossiler Energieträger]] entsteht, soll auf diese Weise entsorgt werden (siehe → [[CO2-Abscheidung und -Speicherung|CO2-Abscheidung und -Speicherung]]).

== Prinzip ==
Zunächst wird eine [[Bohrung (Geologie)|Bohrung]] in den Zielhorizont abgeteuft. Als Zielformationen dienen in der Regel durchlässige ([[Porosität|poröse]] und/oder [[Permeabilität (Geowissenschaften)|permeable]]) Gesteine, wie [[Sandstein]] oder [[Riffkalkstein]], in denen sich die verpressten [[Fluid]]e gut verteilen können. Auch stark [[Kluft (Geologie)|geklüftetes]] [[Kristallingestein|Kristallin]] kommt in Frage. Kohlendioxid soll auch in nicht rentabel abbaubaren [[Flöz|Kohleflözen]] verpresst werden, da es an der [[Kohle]] [[Adsorption|adsorbiert]] wird. Die Injektion der Fluide erfolgt unter hohem Druck (bis mehrere [[Pascal (Einheit)|Megapascal]]), denn der Zielhorizont liegt üblicherweise in mehreren Hundert bis einigen Tausend Metern [[Teufe]]. Der Injektionsdruck muss höher sein als der [[Porendruck]] in der Zielformation, für den mindestens der [[Hydrostatischer Druck|hydrostatische Druck]] in der entsprechende Teufe angenommen werden muss (Gradient ≈ 10 kPa/m).

== Praxis und Probleme ==
Während die routinemäßige Verpressung von Kohlendioxid weltweit noch die Ausnahme ist (eines der Vorzeigeprojekte ist die seit 1996 laufende Verpressung von CO2 im Untergrund der Nordsee, das vor Ort von dem [[Erdgas|Rohgas]] aus dem [[Sleipner (Gasfeld)|Sleipner-Offshore-Gasfeld]] abgeschieden wird<ref>Hans-Jürgen Kretzschmar, Volker Köckritz: ''CO2-Speicherung Untertage.'' Zeitschrift für Freunde und Förderer der TU Bergakademie Freiberg. 17. Jhrg., 2010, S. 33–39 ([https://tu-freiberg.de/sites/default/files/media/freunde-und-foerderer-6089/pdf/zsfreunde2010.pdf PDF] 5,5 MB, komplettes Heft)</ref>), werden Abwässer bereits seit mehreren Jahrzehnten im tiefen Untergrund entsorgt. Hierbei sind Volumina von einigen Tausend bis weit mehr als Zehntausend Kubikmetern pro Monat und Bohrloch üblich. Allerdings hat es sich gezeigt, dass durch die Verpressung großer Volumina bei bestimmten geologischen Gegebenheiten [[Erdbeben]] ausgelöst („getriggert“) werden können. Dazu muss eine [[Verwerfung (Geologie)|Verwerfung]], die passend im regionalen tektonischen Spannungsfeld orientiert ist, in der Nähe der Injektionsstelle liegen, sodass sich der erhöhte Porendruck bis zu dieser Verwerfung fortpflanzen und dort einen „fault slip“ (Bewegung der beiden Flügel der Verwerfung gegeneinander) infolge der Herabsetzung der [[Haftreibung]]skraft an den Verwerfungsflächen, und damit ein Erdbeben auslösen kann. Das lange Zeit stärkste Beben, dessen allgemein akzeptierte Ursache die Abwasserverpressung war,<ref name="ellsworth2013">{{Literatur | Titel=Injection-Induced Earthquakes | Autor=William L. Ellsworth | Sammelwerk=Science | Band=Bd. 341 | Jahr=2013 | DOI=10.1126/science.1225942}}</ref> ereignete sich am 9. August 1967 in der Nähe von [[Denver]]. Das Abwasser entstammte dem Herstellungsprozess [[Chemische Waffen|chemischer Waffen]].<ref>David M. Evans: ''The Denver Area Earthquakes and the Rocky Mountain Arsenal Disposal Well.'' In: ''The Mountain Geologist.'' Bd. 3, 1966, [[doi:10.1785/0120140009]]</ref> Die [[Magnitude (Erdbeben)|Magnitude]] betrug seinerzeit 4,8.<ref name="ellsworth2013" /> Im Zuge des [[Hydraulic Fracturing|Fracking]]-Booms in den USA wurde dieser Wert bereits mehrfach überschritten, so am 23. August 2011 bei Trinidad im Raton Basin ([[Colorado]]) mit Magnitude 5,3<ref>Justin L. Rubinstein, William L. Ellsworth, Arthur McGarr, Harley M. Benz: ''The 2001–Present Induced Earthquake Sequence in the Raton Basin of Northern New Mexico and Southern Colorado.'' In: ''Bulletin of the Seismological Society of America.'' Bd. 104, Nr. 5, 2014, [[doi:10.1785/0120140009]]</ref> sowie dreimal zwischen dem 5. und 8. November 2011 bei Prague ([[Oklahoma]]). Das stärkste dieser drei Beben (6. November) ist mit Magnitude 5,7 das bislang stärkste mit der Abwasserverpressung in Verbindung gebrachte Ereignis überhaupt. Durch dieses Beben wurden mehrere Einfamilienhäuser komplett zerstört.<ref>Katie M. Keranen, Heather M. Savage, Geoffrey A. Abers, and Elizabeth S. Cochran: ''Potentially induced earthquakes in Oklahoma, USA: Links between wastewater injection and the 2011 MW 5.7 earthquake sequence.'' In: ''Geology.'' Bd. 41, Nr. 6, 2013, S. 699–702, [[doi:10.1130/G34045.1]] (alternativer Volltextzugriff: {{Webarchiv|url=https://profile.usgs.gov/myscience/upload_folder/ci2013May3015351271984Keranen%20etal%20Geology%202013.pdf |wayback=20150110040149 |text=USGS}})</ref> Die Förderung fossiler Kohlenwasserstoffe aus unkonventionellen Lagerstätten mittels Fracking erzeugt deutlich mehr belastete Abwässer als die konventionelle Förderung.

Beim [[Kalisalz]]bergbau im Werra-Kalirevier fallen pro Jahr etwa 13 Millionen Kubikmeter Kalilauge an, von denen etwa 5 Millionen Kubikmeter im Plattendolomit ([[Leine-Folge]], [[Zechstein]]) verpresst werden, der zwischen 150 und 500 Metern Teufe lagert. Jedoch bleibt entweder die Lauge nicht im Zielhorizont, oder sie verdrängt salinares Tiefengrundwasser in oberflächennahe, zur Trinkwassergewinnung genutzte Grundwasserleiter, weshalb bereits zahlreiche Trinkwasserentnahmestellen geschlossen werden mussten. Anwohner und Umweltverbände fordern daher einen Stopp der Laugenverpressung.<ref>Ulf Frank, Alexander Reitinger: ''Verpressung von Salzabwasser der Kaliproduktion in saline Aquifere – Praktische Erfahrungen als Trinkwasserversorger mit der Untergrundspeicherung.'' Powerpoint-Präsentation ({{Webarchiv|url=http://www.wasser-in-not.de/dateien/fachvortraege/2010-10-25%20Praesentation%20Hannovern%20AoeW.pdf |wayback=20160305021453 |text=PDF}} 2,0 MB)</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Abfallwirtschaft]]
[[Kategorie:Geotechnik]]

Verpressung - Versionsgeschichte

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