Gaserstbefüllung

Vorbereitung zur Gaserstbefüllung
Prinzip der Gaserstbefüllung und Soleauslagerung
Zeitliche Entwicklung der Gaserstbefüllung einer Kaverne

Die Probe aufs Exempel

Bevor in einer Kaverne Gas gespeichert werden kann, muss die Sole aus dem unterirdischen Hohlraum verdrängt und gegen Gas ausgetauscht werden. Um dies zu erreichen, wird der Gasförderkopf dahingehend erweitert, dass eine zusätzliche Rohrtour in die Kaverne abgehängt wird und eine Ableitung der produzierten Sole (gesättigte Salzlösung) möglich ist. Der sogenannte Soleentleerungsstrang ist zentrisch durch die Gasförderrohrtour geführt und endet kurz oberhalb des Sumpfes der Kaverne. Dadurch wird gewährleistet, dass so viel Sole wie möglich aus der Kaverne entfernt wird. Das Gas wird durch den Ringraum zwischen Förderrohrtour und Soleentleerungsstrang in die Kaverne geleitet. Das injizierte Gas übt auf die Sole in der Kaverne einen Druck aus, dadurch wird diese durch den Soleentleerungsstrang zutage gefördert.

Der Spiegel (die Grenzfläche) zwischen Gas und Sole sinkt dabei stetig ab, bis die gesamte Kaverne gasgefüllt ist. Während des Prozesses werden die Gas- und Solevolumina genau bilanziert. Daraus wird die aktuelle Teufe des Gas-/Solespiegels kalkuliert. Die ermittelten Werte werden zum Ende der Gaserstbefüllung oder bei Bedarf durch Messungen der tatsächlichen Teufe kalibriert.

Die genaue Kenntnis der aktuellen Spiegelteufe ist entscheidend, um das Ende der Gaserstbefüllung zu prognostizieren. Die Prognose hat zwei wesentliche Gründe: Zum einen müssen die anschließenden Arbeiten koordiniert werden, zum anderen strömt bei Erreichen des unteren Endes Gas durch den Soleentleerungsstrang. Das aufsteigende Gas führt – aufgrund seiner wesentlich geringeren Dichte – zu einem schnellen Druckanstieg am Kavernenkopf. Um auf diesen sogenannten Gasdurchschlag angemessen reagieren zu können, ist es wichtig zu wissen, wann er eintritt.

Nach Abschluss der Gaserstbefüllung wird der Soleentleerungsstrang mit einer Schleuse aus der Kaverne gezogen. Danach steht der volle Querschnitt der Gasförderrohrtour für die Ein- und Auslagerung von Gas zur Verfügung.

Die Gaserstbefüllung ist zeitlich zwischen der soltechnischen Erstellung und Komplettierung einer Salzkaverne und dem anschließenden Speicherbetrieb einzuordnen. Sie ist somit das letzte Element bei der Erstellung eines Kavernenspeichers.

Für die Planung und während der Durchführung eines optimalen Gaserstbefüllprozesses sind folgende technische und wirtschaftliche Aspekte zu beachten:

  • Verfügbarkeit des Gases hinsichtlich Kosten und Zeit
  • Förderkapazität zum Abtransport der Sole
  • Berechnungsergebnisse der hydraulischen Prozesse unter Berücksichtigung der gebirgsmechanischen Grenzen sowie der Komplettierung der Kaverne
  • Planung eventueller Zusatzmaßnahmen wie Gas- oder Wasser-Lift-Verfahren.

Zum Leistungsprofil „Gaserstbefüllung“