Das Projekt "E-DuR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH - Fachbereich Endlagersicherheitsforschung durchgeführt. In der Zeit von 1994 bis 2003 wurden die beiden Rechenprogramme d3f (distributed density-driven flow) und r3t (radionuclides, reaction, retardation, and transport) zur Modellierung von Dichteströmungen aufgrund von Versalzungen bzw. von Radionuklidtransporten unter der Federführung der GRS entwickelt. Jetzt sollen die Programme um die Möglichkeiten Klüfte explizit zu modellieren, den Wärmetransport bei Dichteströmungen zu berücksichtigen und freie Grundwasseroberflächen und Potentialströmungen zu betrachten, erweitert werden. Die Aufgaben werden innerhalb eines Verbundprojektes bearbeitet. Dabei hat die GRS die Verantwortung für AP 1 Leitung des Vorhabens. AP 2 Entwicklung einer Benutzeroberfläche. AP 3 Testrechnungen sowie AP 4 Abschlussbericht, mit Fortschreibung der Anwenderhandbücher und der Testfallsammlung. Das AP 7 Kluftmodellierung wird als FuE-Auftrag durch das Steinbeis-Forschungszentrum bearbeitet. Aufgrund der Erfahrungen aller Projektteilnehmer sind die Erfolgsaussichten gut.
Das Projekt "Parameteridentifikation fuer Doppelkontinuum-Modelle: 1. Interpretation v. Grundwasserstaenden in Karstaquiferen anhand eines synthetischen lokalen Kluftmodells; 2. Interpretation v. Aquifertests in Karstaquiferen anh. synthet. lokaler Kluftmodelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Bei der Modellierung von Karstgrundwasserleitern mit Hilfe von Doppelkontinuum-Modellen, die - wie in der ersten Antragsphase gezeigt werden konnte - fuer praxisbezogene Anwendungen im regionalen Massstab das einzig anwendbare Modell darstellen, werden aequivalente Modellparameter fuer das Fein- und Grobkluftsystem sowie Parameter zur Beschreibung der Interaktion zwischen den Systemen benoetigt. Diese Parameter koennen nicht direkt gemessen werden, sondern muessen ueber eine Interpretation gemessener Aquiferreaktionen ermittelt werden. Bei der Auswertung der zur Bestimmung der Aquiferreaktionen verwendeten hydraulischen Tests ist die Lage des Messpunktes im heterogenen Kluft-Matrix-System und das durch den hydraulischen Test erfasste Aquifervolumen von grosser Bedeutung. Aufbauend auf den in der ersten Antragsphase erarbeiteten Methoden zur Identifizierung und Zuordnung von gemessenen Piezometerhoehen zu den Systemen des Doppelkontinuum-Modells sollen Methoden zur Identifizierung der Modellparameter entwickelt werden.
Das Projekt "Wechselwirkungen zwischen einem Festkoerper und durchstroemendem Fluid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XII für Bauingenieurwesen, Institut für Konstruktiven Ingenieurbau, Arbeitsgruppe Theorie der Tragwerke und Simulationstechnik durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes werden die Wechselwirkungen zwischen einem poroesen, gekluefteten Feststoff (Felsen) und durchstroemendem Fluid (Grundwasser) mit der Methode der Finiten Elemente untersucht. Eine Anwendungsmoeglichkeit ist die Auswirkung des Wiederanstiegs des Grundwassers nach Beendigung der Wasserhaltung im Steinkohlebergbau.
Das Projekt "Adaptive Modellierung von Stofftransportprozessen im Kluftgestein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Strömungsmechanik und Elektronisches Rechnen im Bauwesen durchgeführt. Die numerische Simulation von Stroemungs- und Stofftransportvorgaengen im Kluftgestein erfordert eine genaue Erfassung der physikalischen Phaenomene (wie z.B. dichteinduzierte oder Mehrphasenprozesse), um die Ausbreitung von Stoffen bei Schdensfaellen im Bereich von Lagerstaetten nachbilden und ggf. vorhersagen zu dessen Verlauf geben zu koennen. Die Bearbeitung dieser z.T. hochgradig nichtlinearen Prozesse erfolgt zunaechst fuer den linearen Fall eines Transports idealer Tracer in einer instationaeren, vollstaendig dreidimensionalen Grundwasserstroemung. Die im Kluft/Matrix-Interaktionsbereich extrem variierende gemischte parabolisch/hyperbolische Defferentialgleichung stellt hohe Anforderungen an das numerische Loesungsverfahren, das eine grosse Genauigkeit aufweisen und trotzdem berechenbar (effizient) sein soll. Daher erfolgt die Erfassung der komplexen geologischen Formationen des gekluefteten poroesen Felsgesteins mittels beliebig konform gekoppelter verschieden-dimensionaler Elemente (3D - Felsmatrix, 2D - Kluefte, 1D - ausgepraegte Fliesskanaele). Die Finite-Elemente-Methode stellt dafuer eine konsistente Formulierung dar, benoetigt aber bei Advektionsproblemen eine hohe Aufloesung des Frontbereichs. Bei statischen Berechnungsgittern ergeben sich dadurch unnoetige Verfeinerungen. Es wurde ein adaptives Verfahren zur dynamische Anpassung des gekoppelten 1D/2D/3D-Gitters an die transiente Loesung der Transportgleichung entwickelt.
Das Projekt "Entwicklung und Anwendung analytischer Methoden zur Eignungsuntersuchung der Verbringung bergbaufremder Rueckstaende in dauerhaft offene Grubenraeume im Festgestein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XII für Bauingenieurwesen, Institut für Konstruktiven Ingenieurbau, Arbeitsgruppe Theorie der Tragwerke und Simulationstechnik durchgeführt. Entwicklung eines numerischen Modells zur Berechnung der Stroemungs- und Transportvorgaenge im gekluefteten Grubengebaeude. Simulation des Wiederanstiegs des Grubenwassers nach Beendigung der Wasserhaltung im Steinkohlebergbau. Zur Berechnung von Stroemungs- und Transportvorgaengen im gekluefteten Gestein wird die Methode der Finiten Elemente angewandt.
Das Projekt "Skalierung von halinen und thermohalinen Strömungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Weiterentwicklung der Modellierwerkzeuge d3f und r3t mit dem Ziel diese Software-Programme so weiter zu entwickeln, dass sie in der Lage sind, Strömung und Transport im natürlichen Untergrund möglichst realitätsnah zu modellieren. Insbesondere sollen komplexe dreidimensionale thermohaline Strömungen im natürlichen heterogenen und geklüfteten Untergrund gerechnet werden. WP 1: Stabilitätsanalyse von halinen und thermohalinen Strömungen in heterogenen geologischen Medien. WP 2: Skalierung von halinen und thermohalinen Strömungen in heterogenen geologischen Medien. Die entwickelte Software soll der Risikoabschätzung für nukleare Endlager und der Abschätzung der Nutzbarkeit von flacher Geothermie dienen.
Das Projekt "Visualisierung und Datenanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Numerische Simulation durchgeführt. Weiterentwicklung des Postprozessors für dreidimensionale zeitabhängige Daten aus den Simulationsrechnungen zur effektiven, hierarchischen Exploration und zur automatischen Extraktration von wesentlichen Strukturen und Merkmalen der numerischen Lösungen. Zunächst soll der Postprozessor um die Darstellung von geometrischen Modellen und Modellergebnissen unter Berücksichtigung von Klüften und freien Oberflächen ergänzt werden. Diese Visualisierung soll hierarchisch konzipiert werden. Die Datenanalyse dreidimensionaler zeitabhängiger Daten erfordert lokalisierte Techniken der Visualisierung. Ferner erfordern Wärmetransport und -diffusion in Wechselwirkung mit dem Strömungsfeld der Dichteströmung neue Visualisierungswerkzeuge. Schließlich sollen Multiskalen-Bildverarbeitungstechniken entwickelt werden, um die Strömungsfelder und den Transport von Schadstoffen automatisch aufzubereiten. Die Ergebnisse der Planung sollen zunächst von den anderen Arbeitsgruppen zur Datenanalyse eingesetzt werden. Schließlich werden Sie dann integraler Bestandteil des Gesamtpakets.
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| Förderprogramm | 7 |
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