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Erweiterte Zirkulation waessriger Fluide im Hot Dry Rock-System (Gneisgebirge) der Bohrung Urach 3. Untersuchung von geochemischen, geothermischen und hydraulischen Parametern im Hinblick auf die Gewinnung geothermischer Energie

Das Projekt "Erweiterte Zirkulation waessriger Fluide im Hot Dry Rock-System (Gneisgebirge) der Bohrung Urach 3. Untersuchung von geochemischen, geothermischen und hydraulischen Parametern im Hinblick auf die Gewinnung geothermischer Energie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Bad Urach, Stadtwerke durchgeführt. Bei der Injektion und Zirkulation von waessrigen Loesungen ins Kristallin der Bohrung Urach 3 kommt es, wie bei den Vorversuchen von 1979 nachgewiesen, zu elastischen Verformungen des Gebirges und zu geochemischen Reaktionen mit der Gesteinsoberflaeche. Hierdurch werden verschiedene Effekte bewirkt, die die hydraulische Leitfaehigkeit und damit die Waermeextraktion beeinflussen: 1. Veraenderung der Zirkulatioansflaechen, Rissweiten und Zirkulationsraeume durch Verspannungen, Anloesung von Gesteinsflaechen und Ausfaellungen von Sekundaermineralien. 2. Beschickung der Austauschfluessigkeiten mit Loesefracht. 3. Enthalpie-Effekte, z.B. Freiwerden von chemischer Energie. Die Moeglichkeiten mit Hilfe der Variation der waessrigen Fluide die Behandlung des kristallinen Grundgebirges in gewuenschte Richtungen zu steuern, soll im Langzeitzirkulationsversuch getestet werden. Durch die Vertiefung der Bohrung werden die bei der Zirkulation genutzten Wegsamkeiten nachgewiesen. Mit den gewonnenen Daten zum Zirkulationssystem werden Aufschluesse ueber die Reinjektion von Austauschfluessigkeiten mit Langzeitaussagen ueber die Nutzung eines solchen Zirkulationssystems und die extrahierbare Energie erwartet. Projektforts.: Auf der Grundlage der bisher gewonnenen Erkenntnisse sollen durch mehrere Injektionsversuche in das Gneisgebirge genaue Parameter fuer die hydraulische Auswertung ermittelt werden. Im Hinblick auf eine volumenmaessige Waermeextraktion sind die Ermittlung der Fleissprofile, der Aufnahmefaehigkeit des Gebirges und der geochemischen Reaktionsprozesse zwischen Fluid und Gebirge bei laengerer Reaktionszeit in Druckabbauphasen Gegenstand der Untersuchung.

Grubenwaesser in stillgelegten Bergwerken - Mittelfristige Entwicklung des Chemismus und der Dichte-Schichtung von Grubenwaessern in Bergwerken und ihre Auswirkungen auf nutzbares Grund- und Oberflaechenwasser

Das Projekt "Grubenwaesser in stillgelegten Bergwerken - Mittelfristige Entwicklung des Chemismus und der Dichte-Schichtung von Grubenwaessern in Bergwerken und ihre Auswirkungen auf nutzbares Grund- und Oberflaechenwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. Zielsetzung: In verschiedenen Bergbauzweigen (Steinkohle, Metall- und Nichtmetallerze) sollen Veraenderungen des Chemismus waehrend und nach der Flutung untersucht werden. Gleichzeitig ist zu pruefen, ob und unter welchen geohydraulischen Bedingungen intensive Vermischungen von Tiefen- und Niederschlagswaessern eintreten oder ob sich eine Schichtung in den Waessern herausbildet. Arbeitsprogramm: Es wird angestrebt, den kompletten Flutungsverlauf einzelner Gruben zu verfolgen und analytisch zu begleiten. Da nur wenige Gruben fuer eine solche Beobachtung zur Verfuegung stehen und eine komplette Flutung den Zeitraum des Vorhabens ueberschreiten kann, sollen auch unterschiedliche Flutungsstadien in verschiedenen Gruben untersucht werden, um daraus einen vollstaendigen Flutungsablauf zu simulieren. Das Phaenomen der Schichtung im Grubenwasser kann am besten in wassergefuellten, noch zugaenglichen Schaechten und Bohrloechern durch kontinuierliche Salinitaets- und Temperaturmessungen erkannt werden. Durch mehrfache Wiederholungsmessungen waehrend des Flutungsverlaufes koennen Entwicklungen prognostiziert werden. Parallel zu den kontinuierlichen Messungen werden Wasserproben aus definierten Teufen, entsprechend den vorhandenen Wasserkoerpern, entnommen und analysiert. Das Untersuchungsprogramm erfordert neben einer umfangreichen hydrochemischen Analytik auch die Einbeziehung von hydrogeochemischen und statistischen Rechenprogrammen fuer die Auswertung der Ergebnisse.

Vergleichende bodenkundliche, geochemische und geohydraulische Untersuchungen auf Kippen und gewachsenen Standorten im Bereich der Tagebaue Schlabendorf und Seese

Das Projekt "Vergleichende bodenkundliche, geochemische und geohydraulische Untersuchungen auf Kippen und gewachsenen Standorten im Bereich der Tagebaue Schlabendorf und Seese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V. durchgeführt. Durch die bergbauliche Absenkung des Grundwasserspiegels im Lausitzer Braunkohlenrevier werden grosse Areale, die ueber geologische Zeitraeume mit Wasser gefuellt waren, durchlueftet oder kommen in Kontakt mit sauerstoffreichem Wasser. Damit verbunden sind mineralogische und chemische Veraenderungen der Gesteine. Im Verlauf des Wiederanstieges des Grundwassers (GW) nach Stillegung der Tagebaue kommt es zu einer negativen Qualitaetsaenderung des Grundwassers durch Loesungs- und Anreicherungsprozesse mit leicht mobilisierbaren Verbindungen, sowohl in Kippen und Restloechern als auch im angrenzenden unverritzten Gebirge. Dies fuehrt zu Einschraenkungen fuer die Nutzung des Grundwassers als Trink- und Brauchwasser und beeinflusst die Oualitaet des Oberflaechenwassers in den Vorflutern. Ziel der Untersuchung ist es, einen Beitrag zur hydrogeochemischen Typisierung der Lausitz nach den bergbaulich und geogen bedingten Einfluessen auf die Grundwasserbeschaffenheit zu leisten. Zu diesem Zweck wird im Untersuchungsgebiet ueber die gesamte Projektdauer eine flaechendeckende Grundwasserbeprobung von vorhandenen Bergbaupegeln durchgefuehrt. Die Planung, Errichtung und Ueberwachung von zwei GW-Guetemessstellengruppen bietet zusaetzlich die Moeglichkeit anhand der erbohrten Sedimente direkte Aussagen ueber die Festphase der Aquifere treffen zu koennen. Eine Kartierung der Kippenboeden im Untersuchungsgebiet vervollstaendigt das Bild ueber die Zusammensetzung der Kippenkoerper und ueber die Entwicklung des Filter- und Puffervermoegens an deren Oberflaeche. Fuer die Tagebaue Schlabendorf Nord und Sued sowie Seese Ost und -West liegen die ersten aktuellen Daten zur Grundwasserbeschaffenheit vor. - Die durch die montane Grundwasserhebung beeinflussten GW-Leiter des vorgenannten Untersuchungsgebietes fuehren Wasser mit durchschnittlichen pH-Werten von 6,0. Hinsichtlich pH-Wert besteht kein Unterschied zwischen unbeeinflussten GW-Leitern im Anstrombereich und den neu entstandenen GW-Leitern im Kippenkoerper. Somit laesst sich die beobachtete Versauerung in einigen als Grundwasserblaenken anzusehenden Restseen nicht ohne weiteres auf das Grundwasser uebertragen. Es wird deutlich, dass komplexen chemischen Mechanismen wie beispielsweise Redox- oder Faellungsprozessen eine erhebliche Bedeutung bei der Pufferung des Kippengrundwassers zukommt.

Hydrogeologische, geohydraulische und geothermische Untersuchungen an geplanten Standorten fuer die Endlagerung radioaktiver Abfaelle - Teilprojekt II: Geohydraulik

Das Projekt "Hydrogeologische, geohydraulische und geothermische Untersuchungen an geplanten Standorten fuer die Endlagerung radioaktiver Abfaelle - Teilprojekt II: Geohydraulik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe durchgeführt. Bei der Endlagerung radioaktiver Abfallstoffe in tiefliegenden geologischen Formationen stellt das Grundwasser das Transportmedium fuer die Ausbreitung von Kontaminationen aus dem Endlager durch die geologischen Barrieren zur Biosphaere dar. Daher ist die Kenntnis der Grundwasserbewegung eine der Grundlagen fuer die Bewertung eines Endlagerstandortes. Sie ist u.a. auch Voraussetzung zur Durchfuehrung von Modellrechnungen zur Radionuklidmigration bei Stoerfallszenarien. Das Gesamtziel dieses Vorhabens, das Teil der standortbezogenen Arbeiten der BGR fuer die Endlagerung radioaktiver Abfallstoffe ist, besteht in der Erstellung von umfassenden Planungsunterlagen zum Ist-Zustand dieser grossraeumigen Grundwasserbewegung im Bereich der geplanten Standorte. Aufgaben sind dabei insbesondere: Mitarbeit bei Planung hydrogeologischer Arbeiten, Durchfuehrung spezieller Labor- und Gelaendemessungen, Erfassung und Aufbereitung standortspezifischer Daten, Beschreibung der grossraeumigen Grundwasserbewegung u.a. auch mit numerischen Modellen, Vertretung der Ergebnisse nach aussen und Beratung (vor allem der PTB) bei Fragen der Geohydraulik und der Einarbeitung und Verarbeitung von hydrogeologischen Grundlagendaten in Modellrechnungen zum Radionuklidtransport.

Langzeitsicheres Abdichtungselement aus Salzschnittblöcken - Vorprojekt zur Kalkulation und Qualifizierung der Forschungsarbeiten

Das Projekt "Langzeitsicheres Abdichtungselement aus Salzschnittblöcken - Vorprojekt zur Kalkulation und Qualifizierung der Forschungsarbeiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Aufbereitung und Doponietechnik, Lehrstuhl für Deponietechnik und Geomechanik durchgeführt. Unter der Zielsetzung, die Eignung einer mehrere deka- bis hundert Meter mächtigen Schicht aus Salzschnittblöcken mit Fugenfüllung als langzeitsicheres, arteigenes Schachtverschlusselement zu untersuchen, soll im Rahmen des Forschungsvorhabens ein Prüfstand entwickelt, konstruiert und kalkuliert werden, mit dem die geomechanisch-geohydraulische Wirksamkeit eines Verbundsystems aus Steinsalzschnittblöcken mit Fugenfüllung im Technikumsmaßstab laborativ analysiert werden kann. Die Herstellung der für die Laboruntersuchungen erforderlichen Prüfkörper soll durch Voruntersuchungen zur Herstellung von Salzschnittblöcken und Fugenmaterial (- Schnitttechnik/Bearbeitung Salzblöcke; Herstellung / Verarbeitbarkeit Fugenmaterial) und zur räumlichen Anordnung der Salzschnittblöcke (- Vermeidung axial durchgängiger Fugen im Verbundsystem) gezeigt werden. AP1: Konstruktion Technikumsprüfstand / AP2: Angebotsbasierende Kalkulation für bautechnische Realisierung / AP3: Theoretische Untersuchungen zur geometrischen Konfiguration der Salzschnittblöcke / AP4: Herstellung kleinskaliger Verbundsysteme aus Salzschnittblöcken / AP5: Voruntersuchungen zur Herstellung von Fugenmaterial / AP6: Schlussbericht.

Standortbezogene Erfassung und Modellierung von Wasser- und Stoffflüssen in Kippen der Lausitzer Braunkohlentagebau: Teilprojekt 20 von BTUC-Innovationskolleg: Ökologisches Entwicklungspotential der Bergbaufolgelandschaft im Lausitzer Braunkohlerevier

Das Projekt "Standortbezogene Erfassung und Modellierung von Wasser- und Stoffflüssen in Kippen der Lausitzer Braunkohlentagebau: Teilprojekt 20 von BTUC-Innovationskolleg: Ökologisches Entwicklungspotential der Bergbaufolgelandschaft im Lausitzer Braunkohlerevier" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Cottbus, Institut für Boden-, Luft- und Gewässerschutz, Lehrstuhl für Hydrologie und Wasserwirtschaft durchgeführt.

Stofftransport bei inhomogener Wasserbewegung

Das Projekt "Stofftransport bei inhomogener Wasserbewegung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Geologisches Institut, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Teilprojekt des Weiherbachprojektes 'Prognosemodell fuer die Gewaesserbelastung durch Stoff transport aus einem kleinen laendlichen Einzugsgebiet'. Aufgabe des Teilprojektes ist die Erkundung der Inhomogenitaeten des zu modellierenden Systems und ihrer Wirkungen auf die Wasserbewegung und den Stofftransport, als Voraussetzung fuer die Entwicklung und Eichung des Prognosemodells. Die Loesssequenzen und die eingelagerten dichteren Palaeoboeden des Gebietes, sowie der Keuper als unterer Rand des zu modellierenden Systems werden erkundet und digital kartiert. Als geohydraulische Parameter werden Saugspannungs - Leitfaehigkeitsbeziehungen in situ, sowie der Bodenfeuchtegang und die Sickerwasserbewegung fuer die kartierten Einheiten bestimmt. Die Makroporositaet der oberen ungesaettigten Zone wird in ihrem oekologisch bedingten Ausmass und ihren Wirkungen auf Infiltration und Leitfaehigkeit quantifiziert mittels eines Grundwassermessnetzes wird die Grundwasserbildung ueber den Stauschichten der Ab- und Zustrom, sowie die Ausdehnung des unterirdischen Einzugsgebietes durch hydrochemische Separation der Waesser und im Bilanzverfahren ermittelt.

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