Wasserstoff als zentraler Energieträger gewinnt zunehmend an Bedeutung. Er kann die Dekarbonisierung in zahlreichen Bereichen wie Industrie, Verkehr und Stromerzeugung unterstützen. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen verursacht die Verbrennung von Wasserstoff keine direkten CO₂-Emissionen. Um jedoch eine großskalige Anwendung von Wasserstofftechnologien zu ermöglichen, muss das Problem der zuverlässigen und massiven Wasserstoffspeicherung gelöst werden, um Angebot und Nachfrage auszugleichen, insbesondere im Bereich der saisonalen Energiespeicherung.
Oberirdische Speicherlösungen wie Drucktanks sind kostspielig und haben eine begrenzte Kapazität. Daher erforschen Wissenschaftler aktiv unterirdische Wasserstoffspeicherlösungen in geologischen Formationen. Eine kürzlich in der Fachzeitschrift „Renewable and Sustainable Energy Reviews“ veröffentlichte Studie weist darauf hin, dass unter den potenziellen unterirdischen Speicheroptionen wie Salzkavernen und salinen Aquiferen erschöpfte Öl- und Gaslagerstätten eine äußerst attraktive Option darstellen. Diese Lagerstätten haben über Millionen von Jahren Kohlenwasserstoffe gespeichert, verfügen über klar definierte geologische Eigenschaften, einschließlich hoher Speicherkapazität, bereits vorhandener Infrastruktur und einer zuverlässigen Abdichtung durch Deckgestein.
Die Studie analysiert die komplexen physikalischen und chemischen Mechanismen, die die unterirdische Wasserstoffspeicherung beeinflussen, darunter strukturelle und kapillare Fangprozesse, geochemische Reaktionen zwischen Wasserstoff und den Lagerstättenmineralien sowie die Wechselwirkungen zwischen Wasserstoff, Salzlauge und verbleibenden Kohlenwasserstoffen. Die Forscher haben auch die entscheidenden Lagerstättenparameter untersucht, die die Speicherleistung beeinflussen, wie Permeabilität, Porosität, Benetzbarkeit, Fluideigenschaften und Grenzflächenspannung.
Die Forschung zeigt, dass die Nutzung erschöpfter Öl- und Gaslagerstätten zur Wasserstoffspeicherung zahlreiche Vorteile bietet. Die vorhandenen Bohrlochköpfe und Infrastrukturen können die Entwicklungskosten erheblich senken, und die während der vorherigen Öl- und Gasförderung gesammelten detaillierten geologischen Daten können als Grundlage für die Standortwahl dienen. Gleichzeitig kann die geringe Dichte und hohe Diffusionsfähigkeit von Wasserstoff jedoch zu einer schnellen Migration im Reservoir führen; chemische und mikrobielle Reaktionen könnten Wasserstoff auch in Gase wie Methan oder Schwefelwasserstoff umwandeln, was die Speichereffizienz verringert. Darüber hinaus erfordert die Entflammbarkeit von Wasserstoff strenge Sicherheitsüberwachungs- und Betriebsprotokolle in Labor- und Industrieumgebungen.
Die Forscher sind der Ansicht, dass erschöpfte Öl- und Gaslagerstätten eine Schlüsselrolle bei der großskaligen Wasserstoffbereitstellung spielen könnten. Im Vergleich zu anderen unterirdischen Speichermethoden weisen sie in der Regel niedrigere Kapitalkosten und ein größeres Speicherpotenzial auf. Durch die Zusammenführung des vorhandenen Wissens und die Identifizierung wichtiger Forschungslücken bietet die Studie einen Referenzrahmen für Wissenschaftler, Ingenieure und Entscheidungsträger, die an Wasserstoffspeichertechnologien arbeiten. Um das Verhalten von Wasserstoff in komplexen unterirdischen Umgebungen besser zu verstehen, sind weitere experimentelle und feldspezifische Untersuchungen erforderlich.
Veröffentlichungsdetails: Autoren: Maral Khanjani et al., Titel: „A comprehensive review of hydrogen storage in depleted hydrocarbon reservoirs: Parameters, experiments, and challenges“, erschienen in: „Renewable and Sustainable Energy Reviews“ (2026), Zeitschrifteninfo: „Renewable and Sustainable Energy Reviews“
