Steckbrief für Forschungsvorhaben Enhancement of Bentonite Models for High Temperature Ranges up to 200°C Kurztitel/ ggf. Akronym:Benterest Projektziel:Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung von numerischen Werkzeugen und gekoppelten thermisch-hydraulisch-mechanischen (THM)-Stoffmodellen für Bentonit, um eine rechnerische Simulation von gekoppelten THM-Prozessen in Bentonit bei Temperaturen ober halb von 100°C zu ermöglichen. Die Leistungsfähigkeit der entspre chenden Werkzeuge soll durch die Nachrechnung von Versuchen im Rahmen des HotBENT-Projektes im Felslabor Grimsel gezeigt wer den. Forschungsfeld:Endlagerplanung Projektpartner:BGE TECHNOLOGY GmbH (BGE TEC) Budget (Netto):875.900 Euro Projektlaufzeit:11/2022 – 06/2027 Forschungsauftrags- nummer:- Weiterführende Informationen:HotBENT Aims & Objectives (grimsel.com) Mechanistic understanding of gas transport in clay materials (GAS) | Eurad (ejp-eurad.eu) Influence of temperature on clay-based material behaviour (HITEC) | Eurad (ejp-eurad.eu) Projektbeschreibung Benterest is eng mit dem In-situ-Experiment HotBENT, das im Felslabor Grimsel durchgeführt wird, verknüpft und führt umfängliche Simulationen von thermisch-hydraulisch-mechanischen (THM) Prozessen in Bentonit durch. Das Leistungsvermögen der zugrundeliegenden Modelle sowie der Simulationen wird durch die Neuberechnung von Experimenten und auf Basis von Daten aus dem HotBENT Experiment dargestellt. Das fünf Jahre umfassende HotBENT Experiment besteht aus vier Heizelemente in zwei Sektoren und erlaubt den teilweisen Rückbau und die Fortführung von Experimenten über 20 Jahre. Benterest richtet sich an den Zielen von HotBENT aus, das darauf abzielt, THM Prozesse in Bentonit bei Temperaturen über 100°C fundiert zu charakterisieren. Im Detail werden folgende Aufgaben bearbeitet: 1. Untersuchung der Auswirkungen hoher Temperaturen (>150°C) auf die Leistung von Dok-ID: 12031452 – Stand:11.03.2024 www.bge.de Seite 1 von 3 Steckbrief für Forschungsvorhaben 2. 3. 4. 5. Bentonit, insbesondere des Einflusses von hoher thermischer Belastung an und nahe der Erhitzeroberfläche. Verbesserung bestehender Datenbanken und des Verständnisses von Bentonitversatz bei hohen Temperaturen und unter Berücksichtigung von endlagerrelevanten Größenordnungen und In-situ-Bedingungen. Prüfung und Bestätigung der Vorhersagekraft von aktuellen konzeptionellen und numerischen Modellen, um vorherrschende Prozesse in Bentonit zu verstehen und zu beschreiben. Beurteilung möglicher Veränderungen im Bentonitversatz und Bewertung von deren Auswirkung auf anerkannte Sicherheitsfunktionen und –anforderungen. Untersuchung des chemischen Verhaltens von Bentonit unter erhöhten Temperaturen unter Einbeziehung von Modellen und Daten bestehender Laborexperimente. Parallel zu den experimentellen Arbeiten spielen numerische Modellierungen eine wichtige Rolle im Rahmen des HotBENT In-situ-Experiments. Unterschiedliche Modellierungscodes und –ansätze sollen getestet werden. Hierzu werden im Zusammenspiel mit Szenarien, die in einem Endlager auftreten können, Modellierungen inklusive TH-THM-THC und thermisch- hydraulisch-mechanisch-chemischen (THMC)-Prozessen mit unterschiedlichen Abstrahierungsgraden (1D bis 3D) durchgeführt. Mit diesem Ziel nehmen elf Institutionen aus sieben Ländern an den numerischen Arbeiten in HotBENT teil. Um die oben aufgeführten Ziele zu erreichen ist Benterest in die folgenden Arbeitspakete (APs) aufgeteilt: AP 1 – Weiterentwicklung des Bentonitmodells: Das Hauptziel dieses APs ist die Weiterentwicklung des Bentonit-Stoffmodells, das aktuell in OpenGeoSys (OGS) implementiert ist. Dieses Modell, basierend auf Mašín (2017), ist ein integraler Bestandteil laufender FuE Aktivitäten im Rahmen des Projektes PIONIER sowie der im Mai 2024 abgeschlossenen Projekte GAS und HITEC innerhalb des EURAD Programms. AP 2 – Test und Weiterentwicklung der Thermo-Richards-Mechanics (TRM)- Prozessklasse: Dieses AP hat zum Ziel das THM Prozessmodel in OpenGeoSys zu entwickeln, um komplexe Materialmodelle wie das Bentonitmodell in OGS nutzen zu können. Es beinhaltet Testphasen um die akurate numerische Abbildung von ungesättigten Prozessen unter Temperatureinflüssen für Bentonit abzusichern. AP 3 – Nachmodellierung von Laborversuchen aus HITEC: Nach Fertigstellung der Entwicklungsarbeiten und deren erfolgreichen Verifizierung soll in diesem AP die Nachmodellierung von Labortests aus HotBENT und aus früheren Forschungsprojekten wie EURAD HITEC durchgeführt werden. Diese Tests analysieren THM-Effekte im Bentonit unter Temperaturbedingungen von bis zu 150°C und stellen damit wichtige Validierungen der entwickelten numerischen Instrumente dar. Dok-ID: 12031452 – Stand:11.03.2024 www.bge.de Seite 2 von 3 Steckbrief für Forschungsvorhaben AP 4 – Modellierung des HotBENT-Versuches: Im AP 4 wird die numerische Modellierung des HotBENT Experiments durchgeführt. Dabei wird eine schrittweise Herangehensweise mit wachsender Komplexität verfolgt. AP 5 – Neuimplementierung des Bentonitmodells in Mfront: Aufgrund des komplexen Materialverhaltens von Bentonit zielt AP 5 auf eine Neuimplementierung des gewählten Modells in MFront ab, einem Codegenerator für Material-Modellierungen. Diese Arbeiten tragen maßgeblich dazu bei, dass das Know-How über die Entwicklung komplexer Modelle für Bentonit in Deutschland verfügbar gemacht wird. Die Implementierung in MFront trägt zur effektiven Prozessbearbeitung und Standardisierung bei. Dies ist von hoher Bedeutung für Langzeitsicherheitsuntersuchungen im Kontext der Standortauswahl für ein Endlager für hochradioaktive Abfälle. Referenzen Mašín, D., 2017. Coupled Thermohydromechanical Double-Structure Model for Expansive Soils. Journal of Engineering Mechanics 143, 04017067. https://asceli brary.org/doi/10.1061/%28ASCE%29EM.1943-7889.0001278 Dok-ID: 12031452 – Stand:11.03.2024 www.bge.de Seite 3 von 3
Von Oktober 2021 bis Juni 2022 veranstalteten das Hessische Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG) und das Hessische Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (HMUKLV) eine Online-Seminarreihe zum Thema Radon in Hessen. Die Seminarvorträge fanden ab dem 14.10.2021 in einem 14-tägigen Rhythmus immer donnerstags von 17:00 – 18:00 Uhr statt. Die Seminarinhalte deckten mit insgesamt 18 Vorträgen ein breites Themenspektrum ab und betrachteten Radon aus verschiedenen Blickwinkeln. Die Teilnehmenden erhielten vielfältige Informationen zum Radon, seiner Herkunft und Verbreitung in Hessen, zu rechtlichen Regelungen, den laufenden Messprogrammen, der Festsetzung von Radonvorsorgegebieten bis zu Informationen zu aktuellen Forschungsansätzen und dem Verbraucher- und Gesundheitsschutz. Nachfolgend haben Sie die Möglichkeit, sich die Vortragsinhalte als pdf herunterzuladen. Wenn Sie Fragen haben oder Informationen zu zukünftigen Aktionen und Veranstaltungen mit Radonbezug erhalten möchten, senden Sie bitte eine Email an Radon HLNUG . 14.10.2021 Radon - Warum müssen wir uns darum kümmern? (2,5 MB) Referent: Prof. Dr. Joachim Breckow (THM Gießen) 28.10.2021 Rechtsetzung zum Radon - StrlSchG und StrlSchV (1,3 MB) Referent: Dr. Sebastian Huber (HMUKLV) 11.11.2021 Die Mutternuklide des Radon in Gesteinen (5,4 MB) Geologie in Hessen - Verbreitung der Mutternuklide des Radon (9,1 MB) Referenten: Dr. Charlotte Redler/Dr. Heiner Heggemann (HLNUG) 25.11.2021 Die Böden in Hessen und die "Wanderung" von Radon Referenten: Frau Lena Jedmowski/Dr. Christian Heller /Dr. Rouwen Lehné (HLNUG) 09.12.2021 Radon messen! (17,8 MB) Referent: Herr Volker Grimm (THM Gießen) 14.01.2022 Aktuelle Forschung zum genetischen Risiko und der therapeutischen Wirkung von Radon (2,4 MB) Referentin: Prof. Dr. C. Fournier, GSI Helmholtzzentrum Darmstadt 27.01.2022 Messung der Radonaktivitätskonzentration in der Bodenluft in Hessen / die hessische Messkampagne (3,9 MB) Referenten: Frau Tatjana Laupenmühlen (HLNUG) / Herr Steffen Kerker (Hessisches Radonzentrum) 10.02.2022 Radondauermessung und Umwelteinflüsse Teil 1 (1,6 MB) Radondauermessung und Umwelteinflüsse Teil 2 (1,7 MB) Referenten: Frau Dominique Ries (HLNUG) /Dr. Bert Rein (GeoConsultRein) 24.02.2022 Die Radonsituation in Deutschland und Europa / Radonvorsorgegebiete und Radonmaßnahmenpläne (9,5 MB) Referent: Dr. Bernd Hoffmann (BfS) 10.03.2022 Radonkarten / Radonprognosen / Modellierung und Geostatistik (6,1 MB) Referent: Dr. Eric Petermann (BfS) 24.03.2022 Vergleich bisheriger RP-Karten, Auswertung von Bodenproben Referentin: Frau Jessica Daum (TU Darmstadt) 07.04.2022 Radonberatung und Hilfestellung / das HeRaZ Referent: Herr Till Kuske (Hessisches Radonzentrum) 21.04.2022 Radon in der Kommunikation / Risikokommunikation (1,34 MB) Referentin: Frau Anna-Lisa Grund (RP Gießen) 05.05.2022 Forschung: Radon & Tektonik Referenten: Prof. Dr. Andreas Henk/ Johannes Mair (TU Darmstadt)/Dr. Rouwen Lehné (HLNUG) 19.05.2022 Verbraucherschutz/Gesundheitsschutz: Radionuklide in Grundwasser / Radon in Trinkwasser Referent: Herr Dennis Czerwinski (HSM) 02.06.2022 Verbraucherschutz/Gesundheitsschutz: Radonschutz im Bauwesen nach DIN/TS 18117 Referent: Herr Dipl.-Ing. Gerhard Klingelhöfer (Sachverständigen- u. Ingenieurbüro für Bautechnik, Pohlheim) 30.06.2022 Verbraucherschutz/Gesundheitsschutz: Radonberatung /Radonfachpersonen Referentin: Frau Mandy Alisch-Mark (BfUL) [30.06.2022] Umweltdaten für die Öffentlichkeit - Die Internetviewer des HLNUG Referent: Dr. Rouwen Lehné (HLNUG) Dr. Rouwen Lehné Tel.: 0611-6939 925 Dr. Sebastian Huber Tel.: 0611-815 1576 Radon HLNUG
Entwicklung einer hauseigenen Open Source THM Modellierungstoolbox (OSTHM) BASE-Forschungsprojekt Themenfeld: Endlager Status: laufend Finanzierung: BASE-Inhouse-Forschung Projektbeschreibung Projektdaten Förderkennzeichen 4722B10203 Ausführende Stelle BASE-Forschungsabteilung Projektzeitraum 01.2022 - 12.2024 Art der Finanzierung BASE-Inhouse-Forschung Die Wechselwirkungen zwischen Temperatur, Fluiden und mechanischen Eigenschaften in einem Endlagersystem werden im Wesentlichen durch Thermo-Hydro-Mechanisch (THM) gekoppelte Prozesse naturwissenschaftlich beschrieben. THM-Modellierung, also die Vorhersage des Verhaltens von Materialien unter verschiedenen Bedingungen, ist dabei das grundlegende numerische Werkzeug. Der sichere Umgang und das tiefe Verständnis von numerischen Berechnungsverfahren ist somit die Voraussetzung zur Durchführung und Bewertung von vorläufigen Sicherheitsuntersuchungen im Standortauswahlverfahren. Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Open-Source-Softwarebibliothek zur Modellierung von THM gekoppelten Prozessen in der Skriptsprache Python. Der Fokus der Entwicklung liegt dabei auf der Schaffung einer einfach zu nutzenden und gleichzeitig hoch flexiblen Werkzeugsammlung. Das Projekt verfolgt mehrere langfristige Teilziele: Förderung des Kompetenzerhalts und -aufbaus innerhalb des BASE zu Fragen der numerischen Modellierung in Hinblick auf die vom Gesetzgeber festgelegten Langzeitsicherheitsanalysen. Schaffung einer Softwaregrundlage zur nachvollziehbaren Verfolgung des Standes von Wissenschaft und Technik zu Fragen der numerischen Modellierung von THM Prozessen. Befähigung zur inhaltlichen Unterstützung aller Fachabteilungen bei Fragestellungen zur numerischen Modellierung. Aufbau einer Sammlung von Benchmark- und Evaluierungsfällen zum qualitativen und quantitativen Vergleich verschiedener Modellierungswerkzeuge. Diversifizierung der Prüfmöglichkeiten bzgl. der vorläufigen Sicherheitsuntersuchungen durch eigene und unabhängige Modellierungssoftware. Aufarbeitung und Dokumentation grundlegender THM Prozesse und Szenarien für interne oder ggf. auch öffentliche fachliche Weiterbildung Die Wahl eines Open-Source-Ansatzes gewährleistet bestmögliche Transparenz und erlaubt langfristig auch die Bereitstellung von entsprechend qualitätsgesicherten und dokumentierten Simulationswerkzeugen für die Öffentlichkeit. Kontakt E-Mail ingo.kock@base.bund.de
Weiterentwicklung von Rechenprogrammen zu thermo-hydro-mechanisch gekoppelten (THM) Prozessen in Endlagersystemen durch Teilnahme am Benchmark BenVaSim-II BASE-Forschungsprojekt Themenfeld: Endlager Status: laufend Finanzierung: BASE-Inhouse-Forschung Projektbeschreibung Projektdaten Förderkennzeichen 4722B10204 Ausführende Stelle BASE-Forschungsabteilung Projektzeitraum 02.2023 - 01.2026 Art der Finanzierung BASE-Inhouse-Forschung Die regulatorische Bewertung von Langzeitsicherheitsanalysen im Standortauswahlverfahren ist eine der gesetzlichen Aufgaben des BASE . Diese Aufgabe wird in den kommenden Jahren an Bedeutung gewinnen. Die Bewertung erfordert qualitätsgesicherte Rechenprogramme, die in den Eigenforschungsprojekten OSTHM (FKZ 4722B10203) und ERLa (FKZ 4722B10205) durch das BASE entwickelt und verifiziert werden. Zur weiteren Qualitätssicherung ist die Teilnahme an Benchmarks optimal geeignet. Dort ist der Vergleich mit anderen Rechenprogrammen in Bezug zu endlagersystemnahen Standardproblemen ohne Bezug auf einen spezifischen Standort möglich. Ziel des Inhouse-Forschungsprojektes ist eine erfolgreiche Teilnahme am internationalen Benchmarkprojekt BenVaSim-II. Dabei sollen die Rechenprogramme, die im BASE entwickelt und weiterentwickelt werden zur Anwendung kommen. Kontakt E-Mail ingo.kock@base.bund.de
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Fakultät für Energie- und Wirtschaftswissenschaften, Institut für Endlagerforschung, Lehrstuhl für Geomechanik und multiphysikalische Systeme durchgeführt. Die Langzeitsicherheitsanalyse eines geologischen Endlagers für wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle setzt die numerische Simulation des thermisch-hydraulisch-mechanisch (THM) gekoppelten Verhaltens des Wirtgesteins und der geotechnischen Barrieren voraus. Weltweit werden bereits mehrere Simulationscodes für die Modellierung des vollständigen TH2M-gekoppelten Materialverhaltens eingesetzt. Die Funktionalitätsüberprüfung und die Validierung der Simulationswerkzeuge stellen jedoch kontinuierliche Prozesse dar. Bei numerischen Simulationen dieses Komplexitätsgrades können Fehler aus einer Vielzahl von Quellen entstehen. Diese lassen sich kategorisieren als (a) Anwenderfehler, (b) Modellfehler und (c) Implementierungsfehler. Anwenderfehler können beispielsweise aus einer ungeeigneten Diskretisierung oder fehlerhaften Randbedingungen resultieren, während Modellfehler aus der Kalibrierung des Modells oder aus der Untauglichkeit des eigentlichen Modells herrühren können. Die wohl schwerwiegendsten Fehler haben ihren Ursprung in der Implementierung des Programmcodes. In diesem Fall sind die zugrunde liegenden physikalischen Prozesse nicht korrekt implementiert oder es werden nicht nachvollziehbare Annahmen getroffen. Die Fehlerquellen sind für die meisten Benutzer nicht nachvollziehbar und die Benutzer gehen oft von einer im Vorfeld betriebenen ordnungsgemäßen Überprüfung des Programmcodes aus. Ziel des ersten BenVaSim-Projekts war es, einige der im Bereich der nuklearen Entsorgung am häufigsten eingesetzten Simulatoren im Hinblick auf Punkt (c) zu verifizieren und grundlegende Leitlinien für Punkt (a) zu formulieren, während Punkt (b) derzeit im Rahmen anderer Projekte, z.B.DECOVALEX 2023, untersucht wird. In der derzeit vorgeschlagenen zweiten Projektphase sind neben der Fertigstellung der ursprünglichen Ziele von BenVaSim die Erweiterung der Verifikation auf komplexere Geometrien und die Berücksichtigung eines komplexeren Materialverhaltens für das Wirtgestein vor
Das Projekt "Einfluss von Vergletscherung, Permafrost und tektonischen Bedingungen auf die Ausbreitung von Radionukliden im Fernfeld eines Tiefenlagers nach einem potenziellen Schadensfall" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung durchgeführt. Die Entsorgung nuklearer Abfälle in geologischen Tiefenlagern muss in Gebieten erfolgen, die vom Grundwasserstrom ausreichend isoliert bleiben. Andernfalls können Fluidströmungsprozesse bei einer gestörten Entwicklung des Endlagers die Migration von Radionukliden in die Biosphäre begünstigen. Nur wenige Studien befassen sich mit den Folgen des weiträumigen Radionuklidtransports in solchen Worst-Case-Szenarien. Die hydrogeologischen Bedingungen des Gesamtsystems in der Nachbetriebsphase werden sich jedoch letztendlich von denen zum Zeitpunkt des Endlagerbaus unterscheiden und werden sowohl von äußeren Faktoren (z.B. Klimawandel) als auch von intrinsischen Beckeneigenschaften stark beeinflusst. Dieses Vorhaben im Bereich der Umweltrisiken zielt darauf ab, die Auswirkungen von (i) Vereisung, (ii) Permafrost und (iii) tektonischen Ereignissen auf die hydrologischen und hydromechanischen Grenzen zu untersuchen, die den großräumigen Grundwasserfluss in der Nähe von hypothetischen Abfalldeponien bestimmen. Zu diesem Zweck dient der Yeniseisky-Standort (YS) in Russland, ein potenzielles geologisches Tiefenlager für radioaktive Abfälle in kristallinem Gestein, als Fallstudie, der auf einzigartige Weise alle drei oben genannten Merkmale der geologischen Umgebung umfasst. Multiphysikalische Simulationen von thermisch-hydraulisch-mechanisch-chemisch gekoppelten Prozessen (THM-C) werden angewendet, um Szenarien der Fernfeld-Radionuklidentwicklung im Extremfall eines Endlagerstörfalls zu liefern. Die Neuartigkeit der THM-C-Modelle und der Zugang zu einer einzigartigen Datenbank der YS werden das klassische Verständnis von anomaler Fluid-, Wärme- und Massentransportvorgänge innerhalb tektonisch aktiver Becken erweitern. Während sich das vorgeschlagene Vorhaben auf die Thematik der nuklearen Entsorgungsforschung bezieht, können die den entwickelten Modellen zugrunde liegenden physikalischen und numerischen Konzepte auf eine Vielzahl von Nutzungsszenarien der Geosphäre (z.B. CO2-Speicherung, Abfallentsorgung, Entstehung seismischer Ereignisse) angewendet werden. Darüber hinaus sind entsprechende Benchmarkstudien in ähnlichen kristallinen geologischen Formationen geplant.
Das Projekt "Internationales Benchmarking zur Verifizierung und Validierung von TH²M-Simulatoren insbesondere im Hinblick auf fluiddynamische Prozesse in Endlagersystemen - Erweiterung auf multiphysikalische Ansätze und mehrdimensionale Modellgeometrien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Fakultät für Energie- und Wirtschaftswissenschaften, Institut für Endlagerforschung, Lehrstuhl für Geomechanik und multiphysikalische Systeme durchgeführt. Die Langzeitsicherheitsanalyse eines geologischen Endlagers für wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle setzt die numerische Simulation des thermisch-hydraulisch-mechanisch (THM) gekoppelten Verhaltens des Wirtgesteins und der geotechnischen Barrieren voraus. Weltweit werden bereits mehrere Simulationscodes für die Modellierung des vollständigen TH2M-gekoppelten Materialverhaltens eingesetzt. Die Funktionalitätsüberprüfung und die Validierung der Simulationswerkzeuge stellen jedoch kontinuierliche Prozesse dar. Bei numerischen Simulationen dieses Komplexitätsgrades können Fehler aus einer Vielzahl von Quellen entstehen. Diese lassen sich kategorisieren als (a) Anwenderfehler, (b) Modellfehler und (c) Implementierungsfehler. Anwenderfehler können beispielsweise aus einer ungeeigneten Diskretisierung oder fehlerhaften Randbedingungen resultieren, während Modellfehler aus der Kalibrierung des Modells oder aus der Untauglichkeit des eigentlichen Modells herrühren können. Die wohl schwerwiegendsten Fehler haben ihren Ursprung in der Implementierung des Programmcodes. In diesem Fall sind die zugrunde liegenden physikalischen Prozesse nicht korrekt implementiert oder es werden nicht nachvollziehbare Annahmen getroffen. Die Fehlerquellen sind für die meisten Benutzer nicht nachvollziehbar und die Benutzer gehen oft von einer im Vorfeld betriebenen ordnungsgemäßen Überprüfung des Programmcodes aus. Ziel des ersten BenVaSim-Projekts war es, einige der im Bereich der nuklearen Entsorgung am häufigsten eingesetzten Simulatoren im Hinblick auf Punkt (c) zu verifizieren und grundlegende Leitlinien für Punkt (a) zu formulieren, während Punkt (b) derzeit im Rahmen anderer Projekte, z.B.DECOVALEX 2023, untersucht wird. In der derzeit vorgeschlagenen zweiten Projektphase sind neben der Fertigstellung der ursprünglichen Ziele von BenVaSim die Erweiterung der Verifikation auf komplexere Geometrien und die Berücksichtigung eines komplexeren Materialverhaltens für das Wirtgestein vor
Das Projekt "Methoden zur experimentellen und numerischen Analyse der geologischen Barriere eines Endlagers in tonreichen Sedimentgesteinsformationen (MAGNUS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH - Bereich Endlagerung durchgeführt. Zugeordnet dem FuE-Bereich C Endlagerforschung und dem FuE-Feld C 3.1 Thermische, hydraulische, mechanische, chemische und (mikro-) biologische Phänomene und Prozesse sowie deren Modellierung leistet das MAGNUS-Vorhaben allgemein einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung des Verständnisses der thermischen, hydraulischen und mechanischen (THM) Prozesse und ihrer Kopplung in tonreichen Sedimentgesteinsformationen, welche potenzielle Wirtsgesteinsformationen zur Endlagerung hochradioaktiver Abfälle in Deutschland sind. Die Arbeitsschwerpunkte des MAGNUS-Vorhabens sind die experimentelle sowie numerische multimaßstäbliche Analyse des Verhaltens der geologischen Barriere unter relevanten THM Bedingungen. Im Hinblick auf die Durchführung (repräsentativer) vorläufiger Sicherheitsuntersuchungen ist die Hauptzielstellung des MAGNUS-Vorhabens die Simulation des komplexen Materialverhaltens einer (repräsentativen) tonreichen Sedimentgesteinsformation unter Verwendung eines lokalen zeitabhängigen anisotropen THM gekoppelten Stoffmodells, einschließlich der Berücksichtigung eines qualifizierten Eingangsparametersatzes. Einerseits wird im Rahmen des Vorhabens die Entwicklung einer Methodik angestrebt, welche erlaubt, standardisiert die physikalisch- sowie numerisch-basierten Eingangsparameter im Labormaßstab zu ermitteln bzw. zu bestimmen. Andererseits wird im Rahmen der Qualifizierung eines standortspezifischen Eingangsparametersatzes mittels der Reproduktion des multimaßstäblichen THM Verhaltens der sandigen Fazies des Opalinuston (OPA-S) entwickelt werden. Multimaßstäbliches THM Verhalten bezieht sich auf den Sachverhalt, dass die Qualifikation des Eingangsparametersatzes nicht nur auf den Ergebnissen der Experimente, die im Labormaßstab generiert werden, sondern auch auf den Ergebnissen der Experimente, die im In-situ-Maßstab im Rahmen des SANDWICH-Hauptprojekts generiert wurden, basiert.
Das Projekt "Vorhaben: Modellierung von Wegsamkeiten - Numerische Simulation komplexer Prozesse, Datenvisualisierung und Datenmanagement" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Umweltinformatik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die experimentell-numerische Analyse thermisch-hydraulisch-mechanisch gekoppelter Prozesse bei der Entstehung und Entwicklung struktureller Diskontinuitäten in Wirts- und Barrieregesteinen. Diese Untersuchungen sind erforderlich, um Umweltauswirkungen der Nutzung untertägiger Geosysteme frühzeitig erkennen und durch geeignete Monitoringstrategien zuverlässig überwachen zu können. Mit den Forschungen sollen prognostizierende Gefährdungsanalysen für zeitliche und räumliche Auswirkungen von Diskontinuitäten auf die geomechanische Integrität und Dichtheit geologischer Formationen verbessert werden. Ein wesentlicher Aspekt ist die Anpassung numerischer Ansätze auf Verfahren des Höchstleistungsrechnens, wodurch eine effiziente Simulation komplexer Prozesse auf der Makroskala ermöglicht wird. Die anschauliche Darstellung von Struktur-, Versuchs- und Modellergebnissen im realen Kontext soll im Rahmen einer integrierten visuellen Datenanalyse erfolgen.
Das Projekt "Tonsteinforschung im Felslabor Mont Terri ab Phase 25 (MonTe-25)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH - Bereich Endlagerung durchgeführt. Die Arbeiten zur Tonsteinforschung im Felslabor Mont Terri in den kommenden Phasen dienen der Erarbeitung eines fundierten Verständnisses der für die Systementwicklung wichtigen thermisch-hydraulisch-mechanischen (THM) Prozesse, der Entwicklung qualifizierter Prozessmodelle durch Vergleich von Modellrechnungen mit Experimenten in situ, der Sammlung zuverlässiger Daten zum Materialverhalten zur Qualifikation der Prozessmodelle; dazu Entwicklung bzw. Verbesserung von Messmethoden und dem Wissenserwerb durch die Zusammenarbeit internationalen Fachkollegen. Die Projektergebnisse ergänzen damit die Grundlagen und Methoden, die für die Errichtung und den Betrieb sowie den langzeitsicheren Verschluss von Endlagern für radioaktive Abfälle in Tonsteinformationen von Bedeutung sind.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 166 |
| Land | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 163 |
| Text | 2 |
| unbekannt | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 4 |
| offen | 163 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 167 |
| Englisch | 34 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 55 |
| Webseite | 112 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 167 |
| Lebewesen & Lebensräume | 95 |
| Luft | 77 |
| Mensch & Umwelt | 167 |
| Wasser | 79 |
| Weitere | 163 |