Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Entwicklung von Softwarewerkzeugen zur Mehrskalensimulation von Strömung und advektiv-dispersivem Schadstofftransport in heterogenen porösen Medien. Für dünne Schichten und für Klüfte, die dichte Gesteine oder Tone durchziehen, sollen spezielle Ansätze entwickelt werden, die eine adaptive Auflösung der Schichten ermöglichen. Zur Schätzung von Parametern für spezielle Systeme werden effiziente numerische Verfahren entwickelt und programmtechnisch umgesetzt. Des Weiteren sollen auf der Basis der detaillierten Modelle reduzierte Modelle erstellt werden, die eine schnelle grobe Berechnung des Problems erlauben. Erstellung eines mehrskaligen Referenzmodells' Modellierung von Strömung und Transport auf dem feinen Kluftnetzwerk' Skalierung von Strömung und Transport auf dem feinen Kluftnetzwerk' Numerischer Löser für Strömung und Transport auf dem feinen Kluftnetzwerk- Adaptiver numerischer Mehrskalenlöser für das Gesamtsystem und Implementierung in d3f bzw. r3t Erweiterung der Strömungs- und Transportmodelle d3f und r3t für die Benutzung in Langzeitsicherheitsanalysen für Endlager radioaktiver Abfälle. Damit wird es möglich sein, auch andere Wirtsformationen für Endlager als Salz zu untersuchen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Goethe-Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (G-CSC) durchgeführt. Entwicklung von Softwarewerkzeugen zur Mehrskalensimulation von Strömung und advektiv-dispersivem Schadstofftransport in heterogenen porösen Medien. Weiter sollen Diskretisierungsverfahren höherer Ordnung für die gemischt parabolisch-hyperbolischen Probleme entwickelt und in die Simulationssoftware umgesetzt werden. Zur Schätzung von Parametern für diese Systeme werden effiziente numerische Verfahren entwickelt und programmtechnisch umgesetzt. Auf der Basis der detaillierten Modelle sollen ferner reduzierte Modelle erstellt werden, die eine schnelle grobe Berechnung des Problems erlauben. Folgende Arbeitspakete werden bearbeitet: AP 3 'Entwicklung eines numerischen Lösers für das mesoskalige Referenzmodell', AP 5 'Adaptiver numerischer Mehrskalenlöser für das Gesamtsystem und Implementierung in d3f und r3t', AP 7 'Algorithmen und Softwarewerkzeuge zur inversen Modellierung und Schätzung der relevanten Parameter des Strömungsproblems' sowie AP 9 'Benchmarking und Vergleichsrechnungen'. Die Ergebnisse werden zusammen mit den Projektpartnern verwertet. Das Simulationssystem UG ist weltweit über 350 mal lizenziert. Diese Nutzer sind eine sehr gute Plattform zur Verwertung der Ergebnisse.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH - Fachbereich Endlagersicherheitsforschung durchgeführt. Für die Bewertung der Langzeitsicherheit eines Endlagers muss die gesamte geologische Umgebung des Endlagers modelliert werden. Die in allen potenziellen Wirtsgesteinen bzw. den überlagernden geologischen Formationen auftretenden Inhomogenitäten und Klüfte müssen Berücksichtigung finden. Daher wird ein adaptives numerisches Mehrskalenmodell, das sowohl Klüfte und gut durchlässige Gesteinsformationen als auch Kluftumgebungen und schlecht durchlässige Gesteinsformationen hoch aufgelöst berücksichtigt, implementiert. Zusätzlich wird ein Modell zur inversen Modellierung erstellt. Durch diese Erweiterung werden d3f und r3t handhabbar für Sicherheitsanalysen für große und komplex porös-geklüftete Formationen.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Umweltinformatik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Anwendung von Berechnungskonzepten und -methoden für die Abbildung von Heterogenitäten in klüftigen Festgesteinen. Die Arbeitsplanung entsprechend der Vorhabensbeschreibung besteht aus zwei Arbeitspaketen mit folgenden Schwerpunkten: (1) Entwicklung von Verfahren zur Unsicherheitsanalyse deren Ursache in der ungenauen Kenntnis von Struktur- und Prozessparametern liegt. Dabei soll die im Rahmen des BMBF-Vorhabens KORA entwickelte Methodik des 'Virtuellen Aquifers' für klüftige Festgesteine erweitert und angewendet werden. (2) Entwicklung von Konzepten für die Qualitätssicherung numerischer Berechnungscodes. Dabei geht es um die systematische Erarbeitung einer Bibliothek von Testbeispielen (Benchmarking) sowie Code-Vergleiche, um die Genauigkeit der numerischen Werkzeuge bewerten zu können. Dieses Projekt stellt neue Methoden und Software- Werkzeuge für (1) die numerische Simulation, (2) das Höchstleistungsrechnen, (3) die Visualisierung zur Verfügung, um die komplexen Prozessabläufe in klüftigen Festgesteinen modellieren und darstellen zu können.