Renewable energy storage in geological porous media : Coupled process simulation for storage dimensioning in renewable energy grids and estimation of induced hydraulic impact

Energy transition from conventional to renewable energy sources requires significant large energy storage capacities to dampen the fluctuating availability of renewable sources and to ensure stability in energy supply. Energy storage in the geological subsurface has emerged as a promising solution due to its capacity and support for required cycle time. This thesis assesses three types of subsurface storage - hydrogen, methane and compressed air – with an emphasis on quantifying their storage potential at a site-specific level, integrating suitable geological storage into renewable energy systems and quantifying secondary induced gas leakage during storage operations.

Die Energiewende von konventionellen zu erneuerbaren Energiequellen erfordert erhebliche große Energiespeicherkapazitäten, um die schwankende Verfügbarkeit erneuerbarer Energiequellen zu reduzieren und die Energieversorgung zu sichern. Die Energiespeicherung im geologischen Untergrund hat sich als vielversprechende Lösung erwiesen, da sie eine hohe Kapazität aufweist und die erforderliche Zykluszeit unterstützt. In dieser Arbeit werden drei Arten von unterirdischen Speichern - Wasserstoff, Methan und Druckluft - untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Quantifizierung ihres Speicherpotenzials auf standortspezifischer Ebene, der Integration geeigneter geologischer Speicher in erneuerbare Energiesysteme und der Quantifizierung sekundär induzierter Gasleckagen während des Speicherbetriebs liegt.

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