Die sichere, effiziente und langfristige Nutzung unterirdischer Gasspeicher ist ein wesentlicher Bestandteil einer nachhaltigen Energiewende, insbesondere in Verbindung mit einer zunehmenden Nutzung von Wasserstoff. Da Wasserstoff zudem mehr Platz benötigt als andere Gase, ist eine großtechnische Speichermethode erforderlich. Ein wesentliches Ziel des Projektes ist es, sichere und innovative Entwicklungskonzepte für den Ausbau, die Nutzung und die Überwachung von unterirdischen Gasspeichern (UGS) zur Speicherung von Wasserstoff zu entwickeln. Das Entwicklungskonzept beinhaltet eine dynamische Simulation des Reservoirs, um das Speicherverhalten innerhalb der geologischen Struktur eines erschöpften Kohlenwasserstoffreservoirs zu bewerten. Dazu werden Modelle zur Simulation der Porenspeicherung, Zyklen der Injektion/Förderung von Wasserstoff, Untersuchung des Reaktivierungspotenzials von Verwerfungen und des möglichen Versagens der Abdeckung eines Speichers mittels hydromechanisch gekoppelter Modelle und UGS-Monitoring umgesetzt, um einen Beitrag zu einer sicheren und nachhaltigen Energieversorgung zu leisten.

Auf Basis von 3D Seismik und Bohrungsdaten, die von den Industriepartnern des Projektes bereitgestellt wurden, werden Strukturmodelle für die beiden Fallstudien erstellt und mit hydromechanischen Kennwerten parametrisiert. Die Kalibrierung der dynamischen Simulationen erfolgt anhand eines „history match“ der Erdgas-Produktionsphase. Anschließend werden verschiedene Szenarien mit unterschiedlichen Ein- und Ausspeisezyklen für das Arbeitsgas Wasserstoff sowie unterschiedlichen Kissengasen (CH4, N2, CO2, H2) modelliert. Zu diesen Potentialstudien werden jeweils auch Wirtschaftlichkeitsberechnungen durchgeführt. Abschließend erfolgt eine Kopplung der dynamischen Simulationen mit geomechanischen Modellierungen, so dass auch die mechanische Integrität von Störungen und Abdeckung während des Speicherbetriebs untersucht werden kann.