Power-to-Gas-Projekte ist eine vielversprechende Technologie für die Umwandlung erneuerbarer Energie in grünen Wasserstoff und Methan. Gegenwärtig wird der erneuerbare Sektor in einer Reihe ehrgeiziger Projekte untersucht, um die Energiewende voranzutreiben. Im Prinzip umfasst die Power-to-Gas-Technologie die Umwandlung von Elektrizität in Wasserstoff und schließlich in Methan über einen unterirdischen Biomethanisierungsprozess. Diese Biomethanisierung kann die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und den Kohlenstoff-Fußabdruck erheblich verringern. Dies ist ein wichtiger Treiber für die Entwicklung dieser Technologie in Deutschland. Überschüssiger Strom aus variablen erneuerbaren Energiequellen hat dazu geführt, dass zusätzliche langfristige Speicherkapazitäten wie stillgelegte Gasspeicher, erschöpfte Öl- und Gaslagerstätten mit riesigen Volumina eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil der Nutzung dieser Reservoirs ist das Vorhandensein des erforderlichen Katalysators in Form von Mikroorganismen. Die Machbarkeit muss jedoch genau geprüft werden. Im Rahmen des laufenden DBI-Projekts ''Bio-UGS'' zielt diese Arbeit darauf ab, mehrere numerische Simulationsmodelle zu erstellen, die in der Lage sind, den unterirdischen Bio-Methanisierungsprozess in konzeptionell homogenen Modellen und einem heterogenen Modell im Feldmaßstab zu simulieren. Ein zweiphasiges, mehrkomponentiges bio-reaktives Transportmodell zur Simulation der Biomethanisierung ist in einem Open-Source-Simulator DuMux implementiert, der auf C++ Code basiert. Die Ergebnisse von Laborexperimenten können aus Zeitgründen nicht in diese Arbeit einbezogen werden, und die Wissenslücke bleibt bestehen. Dementsprechend werden die mikrobiellen kinetischen Parameter aus den Literaturquellen verwendet. Der Schwerpunkt der Simulation liegt auf der Methanogenesereaktion. Zur Untersuchung der Unsicherheit in den Umstellungsraten wird eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt. Sie erlaubt es, den Einfluss dieser Unsicherheiten auf die Ergebnisse quantitativ zu bewerten. Die Simulationsergebnisse in dem mit Stickstoff initialisiertem homogenem konzeptionellem Modell zeigten, dass die mikrobiellen kinetischen Parameter einen großen Einfluss haben. Darüber hinaus ist das Design der UMR signifikant von den Bohrlochabständen, den Gasinjektions- und -entnahmeraten und der Gasinjektionszusammensetzung abhängig. Eine optimale Bohrlochplanung kann verhindern, dass überschüssiges Wasser aus der Methanogenese zum Produzenten gelangt. Schließlich wird die Gesamtmethanausbeute für die Stromversorgung auf 40 MW geschätzt.