Das Projekt "Sub project: The electrical conductivity structure between the transitional (near SAFOD) and locked (SE of Cholame) segments of the San Andreas Fault, including the source region of the non-volcanic tremors" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. The DeepRoot magnetotelluric (MT) experiment near the San Andreas Fault (SAF) Observatory at Depth (SAFOD) revealed a steeply dipping upper crustal high electrical conductivity zone flanking the seismically defined SAF to the NE, widening into the lower crust where it appears to be connected to a broad anomaly in the upper mantle. Becken et al. (2007a) suggested that the high conductivity represents a deep-rooted channel for crustal and/or mantle fluid ascent. Deep (ca. 20-40 km), non-volcanic seismic tremors (NVT) have only been observed in an area ca. 40 km SE of the SAFOD where they are thought to originate from oscillation of fluids. The presence or absence of NVT appears to coincide with the transition of the SAF from being locked (Cholame) to intermediate creep (SAFOD) and could reflect significant structural changes affecting the deep hydraulic system along this portion of the SAF which in turn could be detectable with MT. Here, we propose an experiment to image an entire segment of an active plate boundary with a network of MT stations, from the Pacific into the Great Valley, crossing the NVT region beneath the SAF near Cholame. These results are important for the site characterization of the SAFOD as along-strike variations of the conductivity structure may reflect deep structural changes controlling the still debated mechanical state of the SAF.
Das Projekt "Sub project: Dynamic Nankai Trough (Japan) & Middle America Trench (Costa Rica) Sediment Triaxial Experiments" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. A large body of work has been carried out on the sedimentary dynamics and tectonic evolution of the earthquake-prone subduction zones off Japan and Costa Rica. This work suggests that excess pore pressures are closely linked to dehydration and fluid flow processes in the accreted and underthrust sediments. However, the study of the effects of transient pore pressure changes and mineralogical controls on sediment failure have so far been restricted to static deformation. As a consequence, dynamic effects such as cyclic loading or earthquake shaking could not be considered. On the other hand, increasing evidence suggests that especially cyclic loading of otherwise stable systems may trigger (hydraulic) failure. In this low-cost proposal, we propose to carry out laboratory tests using a1state-of-the-art laboratory technology to simulate earthquake tremor on pristine whole round (WR) samples recovered during OOP legs 170 and 190. The experimental strategy is two-fold: (i) We submit an aliquot of each sample similar confining stresses and cyclic loads to study differences in pore pressure evolution and failure, (ii) We then take seismic records from recent earthquakes in each area and submit the other aliquot of the same sample to these stresses under their pre-consolidation stresses (i.e. inferred in situ conditions). This will not only allow us to learn about the mechanical response, but some risk assessment concerning catastrophic failure. The study is carried out using a custom-built, one-of-a-kind dynamic (up to 50 Hz), computer-controlled triaxial shear apparatus recently developed at the Marine Geotechnics laboratory at RCOM Bremen.
Das Projekt "Teilprojekt D: Test- und Stimulationsplanung, Analyse der Diagenese und Petrographie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GTN Geothermie Neubrandenburg GmbH durchgeführt. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Erhöhung der Erfolgsaussichten bei der Exploration und Erschließung geothermischer Reservoire zur Wärme- und Stromerzeugung vor allem in der S/SW bayerischen Molasse. Im Teilvorhaben erstellt GTN ein dynamisch-gekoppeltes numerisches Modell (Basis: 3DSeismik), welches die Charakterisierung der Störungszonen und ihres Einflusses auf das Strömungsverhalten zum Ziel hat. Die Ergebnisse von GTN (nutzt FEFLOW) werden mit denen von G.E.O.S. (nutzt ECLIPSE) verglichen. GTN unterstützt die TUM bei der Bewertung der Gesteine und Teste bzgl. der EGS-Eignung des klüftigen Malms und bei der hydraul. Bewertung der Störungen. Schwerpunkt von GTN liegt auf der Auswertung der Testdaten (FIT) in Kombination mit den Bohrlochmessungen und Daten aus anderen Projekten. Es wird ein Cutting-Log der Bohrung erstellt, wo keine Bohrkerne vorliegen. Schwerpunkt liegt auf den mikrofazielle Analyse der Cuttings, welche u.a. auch auf Dünnschliffen der Cuttings fußt und mit den petrographischen Analysen aus Bohrkernen verglichen werden. Schwerpunkt von GTN ist die Erstellung eines Konzeptes zur Stimulation und zum Test des geplanten Sidetracks, welche neue Methoden/Stimulatoren nutzt. GTN unterstützt alle weiteren Arbeiten durch ihre Fachkenntnisse. Um die wirtschaftlichen und technischen Ziele des Gesamtvorhabens zu erreichen, sollen in diesem Teilprojekt folgende Arbeiten von der GTN durchgeführt werden: a.) Präzisierung des geologischen Modells auf Basis vom Check Shot und neu gewonnenen Bohrungsdaten im Verlauf des Projektes zusammen mit G.E.O.S.; b.) Geotherm. Reservoirmodellierung mit FEFLOW und Vergleich mit Ergebnissen aus ECLIPSE; c.)Bewertung der Labordaten und des Gebirges hinsichtlich EGS-Nutzung; d.)Bewertung von Fazies und Diagenese; e.) Planung und Auswertung der Test- und Stimulationsarbeiten unter Berücksichtigung neuer Verfahren und Stimulationsmittel; f.) Bewertung der Fluiddaten.
Das Projekt "Modellierung von Datenungewissheiten auf hybriden Rechnern mit d3f und r3t (H-DUR)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH - Fachbereich Endlagersicherheitsforschung durchgeführt. Ziele des Projektes sind eine deutliche Beschleunigung und eine wesentlich verbesserte Handhabung der Rechenprogramme d3f und r3t, ein verbesserter Umgang mit Modell- und Parameterungewissheiten sowie die Integration der Codes zu einem einheitlichen Werkzeug. Damit wird die Einsetzbarkeit von d3f und r3t für Langzeitsicherheitsanalysen erheblich verbessert. Um zuverlässige Rechnungen für komplexe Modelle über lange Zeiträume durchführen zu können, müssen jeweils die modernsten numerischen Verfahren sowie Rechner- und Speicherstrukturen ausgenutzt werden. Im Rahmen dieses Projektes werden die Codes auf moderne hochparallele und hybride Rechnerarchitekturen wie Mehrkern- und Graphikprozessoren portiert. Damit wird eine 10- bis 100-fache Beschleunigung angestrebt. Das zur Lösung der linearen Gleichungssysteme verwendete Mehrgitterverfahren wird an die neuen, hochparallelen Rechnerstrukturen angepasst. Gebietszerlegungsverfahren werden mit adaptiven und robusten parallelen Mehrgitterverfahren gekoppelt. Die Vorhersagesicherheit von d3f und r3t soll durch die Verwendung probabilistischer Methoden bei praktikablem Zeitaufwand entscheidend verbessert werden. Datenungewissheiten werden mit Hilfe gefilterter Wahrscheinlichkeitsdichten modelliert. Dazu werden ursprünglich für turbulent reaktive Strömungen entwickelte Verfahren für thermohaline Strömungen in heterogenen Medien adaptiert. Dabei entstehen lineare Gleichungssysteme höherer Dimension, deren Lösung zunächst eine Dimensionsreduktion notwendig macht. Hierfür wird auf die aus der Finanzmathematik stammende Methode der ANOVA-Zerlegung zurückgegriffen. Die Bedienung des gekoppelten Codes wird wesentlich verständlicher und transparenter gestaltet, so dass breitere Anwenderkreise erschlossen werden können. Dazu werden neben der numerischen Steuerung und der Eingabe der hydrogeologischen Parameter alle zur Bearbeitung der Modelle notwendigen Teilschritte, für die bisher externe Programme benutzt wurden, in eine neu zu entwickelnde umfassende graphische Benutzerumgebung integriert.
Das Projekt "Forschungsprämie: Validierung der Prozesse bei der Sicherung von Grundwasserhaltungen durch Injektion von CO2-haltigem Wasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie durchgeführt. Das Vorhaben ist in den Bereich 'Validierung von FuE-Ergebnissen' einzuordnen. Bei der Sanierung von Grundwasserschadensfällen ist die Funktionstüchtigkeit der Grundwasserbrunnen entscheidend für die effiziente Erreichung der Sanierungsziele. Die Alterung der Sanierungsbrunnen, d.h. der Rückgang der Brunnenleistung, kann bei heterogenen Kontaminationen dramatische Ausmaße annehmen. Am Institut für Wasserchemie wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem die Standzeit von Grundwassersanierungsbrunnen durch die Injektion von CO2-haltigem Wasser in den Grundwasserstrom im Umfeld des Brunnens deutlich verbessert werden kann. Dieses Verfahren wurde im Raum Bitterfeld in einer Pilotstudie angewandt. Die während der Pilotstudie erhobenen hydraulischen und hydrochemischen Daten sollen im Rahmen des beantragten Vorhabens validiert werden. Dazu werden hydraulische Modellrechnungen mit einem nummerischen Modell und hydrochemische Modellrechnungen mit PHREEQC durchgeführt. Ziel ist die Simulation des Pilotversuchs. Zudem soll die Beeinflussung des Fällungsverhaltens quantifiziert werden. Durch das beantragte Vorhaben kann die Übertragung der Ergebnisse auf andere Standorte verbessert werden, so dass ein schnellerer Wissenstransfer bei anders gelagerten Grundwasserverunreinigungen möglich ist.
Das Projekt "Teilprojekt C: Geschwindigkeitsmodell und Simulation der Strömungs- und Wärmetransportprozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Erhöhung der Erfolgsaussichten bei der Exploration und Erschließung geothermischer Reservoire zur Wärme- und Stromerzeugung vor allem im südlichen und südwestlichen bayerischen Molassebecken. Dies soll am Sidetrack der Bohrung Geretsried GEN-1 demonstriert werden. Die Schwerpunkte der Arbeit von G.E.O.S. liegen dabei in der Verbesserung des Geschwindigkeitsmodells um die Targets auf den identifizierten Strukturen (Störungen) mit hoher Präzision zu treffen. Dies ist ganz besonders für das störungsbasierte Erschließungskonzept für den Sidetrack wichtig und soll über die Auswertung des geplanten Checkshot erfolgen. Auf dieser Grundlage und mit den Informationen aus der Bohrphase wird das geologische Modell fortlaufend angepasst. Zudem werden geothermische Simulationen mit ECLIPSE vergleichend zu FEFLOW- Simulationen des Partners GTN durchgeführt. Hauptziele sind einerseits die Verifizierung der Modelle und andererseits die Identifikation von Grenzen für die Permeabilität von Störung und Matrix für eine für die Fündigkeit ausreichende Schüttung. Dabei soll die so ermittelte Permeabilität mit den Untersuchungen der TUM abgeglichen werden. Nach Abschluss der Testarbeiten werden diese systematisch unter Nutzung des Tools G.E.O.S.I.M. ausgewertet, welches dazu verifiziert und erweitert werden soll. Um die wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Ziele des Gesamtvorhabens zu erreichen, sollen in diesem Teilprojekt folgende Arbeiten von der G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt werden: ' Auswertung Checkshot und Erstellung eines Geschwindigkeitsmodells ' Präzisierung des geologischen Modells vor, während und nach der Bohrphase ' Durchführung von geothermischen Reservoirsimulationen mit ECLIPSE und Vergleich der Ergebnisse mit FEFLOW ' Auswertung der Fördertests und Validierung und Erweiterung des von G.E.O.S. entwickelten Simulationstools G.E.O.S.I.M.
Das Projekt "Sub project: Dynamic capillary fringes - Central experiment and scientific communication" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Ingenieurbiologie und Biotechnologie des Abwassers durchgeführt. The central experimental facility was designed as a three-dimensional integration platform for all subprojects. In the first funding period, the container was constructed, measuring devices were inserted and test runs with varying water levels were performed. Specific experiments within the subprojects were performed with their 'own' experimental set-ups with different porous media. In the second funding period, all members will use the same two-dimensional flow-through cell to answer project-specific questions in detail. The container experiment is not so versatile and thus the focus of the experimental work with the container will be directed towards long-term observations of naturally evolving populations in the CF with a basic substrate supply containing a xenobiotic contaminant such as e.g. benzoic acid. When steady state conditions will be reached, a step-wise increase of the contaminant concentration will be initiated and changes of the biofilm and subsequent changes in the hydraulic behaviour (bio-clogging) of the system will be compared with 2-D experimental results and documented. The influence of an increase in the height of the groundwater table which will shift the CF into higher zones causing oxygen limitation below, on the stability of the biofilm as well as the influence of nitrate as the only or an additional electron acceptor will be experimental variations. The response of the established bacterial community on these changes in terms of composition and degradation efficiency after reaching steady state will be investigated. In addition, the central project aims at disseminating and discussing the results of the research unit with other scientists and joint meetings are planned with related research units and research programs at other universities of Germany. For this purpose, national and international workshops will be organized and a visitor program will be maintained.
Das Projekt "Geothermie-Atlas zur Darstellung möglicher Nutzungskonkurrenzen zwischen CCS und Tiefer Geothermie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik durchgeführt. Die Bundesregierung hat in ihrem Koalitionsvertrag beschlossen, einen Geothermie-Atlas zu beauftragen, um Nutzungskonkurrenzen zwischen Kohlenstoffdioxid-Einlagerung und tiefer Geothermie zu prüfen. Die Nutzungspotenziale für beide Optionen wurden dazu gemeinsam auf vier Karten im Maßstab 1 : 1.000.000 dargestellt. Daneben wurden die geothermischen Potenziale hinsichtlich ihrer Systeme (hydrothermisch / petrothermisch) und ihrer zukünftigen Verfügbarkeit bewertet. Zusätzlich erfolgte bundesweit die Erfassung und Beschreibung tiefreichender überregionaler Störungssysteme. Für eine vergleichende Bewertung der beiden Optionen und eine mögliche Ausweisung von Vorzugsgebieten sind jedoch weitere Kriterien zu berücksichtigen. Im Einzelfall sind außerdem detaillierte Machbarkeitsstudien erforderlich.
Das Projekt "Teilprojekt A: Technische Absicherung und Öffentlichkeitsarbeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Enex Geothermieprojekt Geretsried Nord GmbH & Co. KG durchgeführt. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Erhöhung der Erfolgsaussichten bei der Exploration und Erschließung geothermischer Reservoire zur Wärme- und Stromerzeugung vor allem im südlichen und südwestlichen bayerischen Molassebecken. Das Teilvorhaben der ENEX verfolgt das Ziel, während der Ablenkbohrung in Geretsried eine Datenbasis zu generieren, um die Arbeitspakete der Verbundpartner mit verlässlichen und validen Daten zu unterstützen. Ebenso sollen während der Durchführung der Stimulation und der hydrologischen Tests innovative Verfahren auf ihre Bewährung in der praktischen Umsetzung getestet werden. Darüber hinaus hat ENEX die Aufgabe, die Arbeiten der Verbundpartner und aller weiteren involvierten Parteien zu koordinieren und auf die Umsetzung der Förderinhalte zu achten. Im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit obliegt es ENEX, sowohl die Tiefe Geothermie im Allgemeinen als auch das Projekt Geretsried sowohl Laien als auch Fachkräften offenzulegen und die Ergebnisse des Förderprojekts entsprechend zu publizieren.
Das Projekt "dynamic capillary fringes - a multidisziplinary approach (DyCap)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Bodenphysik durchgeführt.
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| Förderprogramm | 30 |
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