Modellierung des reaktiven Stofftransports und mikrobiellen Umsatzes von Wasserstoff im Untergrund auf der Poren- und Darcy-Skala

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Olaf A. Cirpka; Professor Dr.-Ing. Anozie Ebigbo; Dr. Tao Yuan
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 575546287

Das Verhalten des gasförmigen Wasserstoffs im Untergrund wird maßgeblich durch die mikrobielle Aktivität beeinflusst. Auf der Porenskala kann diese Aktivität die Fluidzusammensetzung Eigenschaften der Gesteine verändern und dadurch die Prozesse der Wasserstoffein- und -ausspeicherung auf größeren Skalen beeinflussen, was letztlich die Gesamteffizienz der unterirdischen Wasserstoffspeicherung beeinträchtigen. Ziel dieses Projekts ist es, zu verstehen, wie diese mikrobiellen Prozesse auf der Porenskala die Wasserstoffspeicherung beeinflussen. Hierzu werden wir numerische Modelle auf der Porenskala und auf der Skala von Bohrkernen entwickeln und anwenden. Diese Modelle werden die gekoppelten Prozesse der Zweiphasenströmung, des Mehrkomponententransports und der mikrobiellen Dynamik im Untergrund simulieren. Basierend auf den Ergebnissen der porenskaligen Modelle sollen modifizierte konstitutive Beziehungen abgeleitet werden, die die mikrobiellen Effekte berücksichtigen und eine genauere Modellierung auf der Kernskala ermöglichen. Die daraus resultierenden Modelle sollen die Vorhersagbarkeit des Wasserstofftransports im Untergrund verbessern und so zur Umsetzung und Optimierung von Systemen für die langfristige Wasserstoffspeicherung beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen