KaMonSys: Monitoringsystem für Kavernenspeicher

Der Titel „KaMonSys“ steht kurz für „Monitoring system for the safety of cavern storage facilities using satellite and unmanned aerial vehicle (UAV) data“. In dem Forschungsprojekt werden ergänzende Lösungen im Bereich der Anlagensicherheit für kritische Infrastrukturen entwickelt. Ziel ist es, die Versorgungssicherheit von unterirdischen Erdgasreserven vor dem Hintergrund der Energiewende weiter zu verbessern und eventuelle Schadensfälle frühzeitig zu erkennen. In einem interdisziplinären Ansatz werden dazu klassische, technisch-geowissenschaftlichen Methoden mit innovativen Ansätzen aus der Fernerkundung zusammengeführt. Hierbei kommen kopter- und satellitengestützte Sensoren zum Einsatz. Die so gewonnen Daten werden erstmals integral ausgewertet. Diese neuartige Kombination der Methoden zielt vor allem darauf ab, Leckagen frühzeitig und zuverlässig zu entdecken, um somit den Austritt von ungewollten Emissionen zu verhindern. 

 © Stefanie Krause/THGA

Im Projektzeitraum von zwei Jahren entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom FZN ein Monitoringsystem, mit dem sich die Anlagen- und Versorgungssicherheit von Kavernenspeichern zusätzlich überwachen lässt. Dieses System soll bereits verfügbare Sicherheitseinrichtungen und -methoden ergänzen. Dazu arbeitet das FZN eng mit der EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH in Münster zusammen. Weiterer assoziierter Partner ist das Gas- und Wärmeinstitut Essen e.V.. Das passende Testgelände bieten die beiden weiteren Projektpartner: die Salzgewinnungsgesellschaft Westfalen mbH in Ahaus sowie die Uniper Energy Storage GmbH.

Neben der ständigen Überwachung der technischen Anlagen und den geologischen Untergrundparametern werden Satellitendaten ausgewertet. Sobald es den Verdacht auf Undichtigkeiten gibt, wird der Einsatz einer fliegenden Kopterdrohne ausgelöst, die diese Gefährdungsbereiche überprüft und mögliche Leckagen räumlich eingrenzt. Die Drohne ist mit hochspeziellen Wärmebildkameras ausgestattet und kann austretendes Methan durch thermale Luftbilder, die charakteristische Temperaturunterschiede sichtbar machen, präzise nachweisen und somit mögliche Undichtigkeiten schnell lokalisieren.

Die Anwendung ist zunächst auf Gasspeicherbetreiber ausgerichtet. Mit geringem Anpassungsaufwand sind die Ergebnisse aber auch auf viele weitere Bereiche übertragbar, die mit Gasen, gastechnischen Anlagen und flüchtigen Stoffen arbeiten.

Eine der verwendeten Drohne wird freundlicherweise von StartING@THGA, der Gründungsinitiative der THGA, zur Verfügung gestellt.

Das Projekt „KaMonSys“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmenprogramm „Forschung für die zivile Sicherheit“ von September 2020 bis August 2022 mit rund 240.000 Euro gefördert.