Das Projekt "Vorhaben: Durchströmungsversuche und Diskrete Elemente Modellierung von Störungen und Störungszonen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Geothermisches Ressourcenmanagement im Institut für Innovation Transfer und Beratung gGmbH durchgeführt. Die Abschätzung hydraulischer Durchlässigkeiten im Untergrund unter besonderer Berücksichtigung von Störungszonen ist unerlässlich für die Bewertung geologischer Strukturen hinsichtlich ihrer Reservoir- oder Barriereeigenschaften. Hauptziel dieses Projekts ist die Entwicklung von Modellen zur verbesserten Vorhersage der Kluftverteilung und entsprechender Permeabilitätseigenschaften im Bereich von Störungszonen. Auf der Mikroskala betrachten wir Deformationstrukturen und Bruchmuster auf einem cm-nm-Maßstab sowie Zementation und andere diagenetische Veränderungen. Die Mesoskala umfasst die Betrachtung einzelner Brüche unter Berücksichtigung ihrer Oberflächenstruktur und Geometrie. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden auf die Makroskala übertragen, um dort den Fluidfluss innerhalb komplexer Bruchnetzwerke zu bestimmen. Für Prognosen von Permeabilitäten in Störungszonen wird deren Entwicklung in Labor- und numerischen Modellen simuliert. Zudem werden Permeabilitäten von Einzelklüften und Kluftnetzwerken aus Daten synthetischer und realer Bruchnetzwerke bestimmt. In Modellen werden Rauigkeiten der Kluftflächen sowie der Einfluss des lokalen Spannungsfelds auf Klüfte und deren Öffnungsweite berücksichtigt. Die Variation der Spannungen in den Modellen ermöglicht die Abschätzung tiefenabhängiger Permeabilitätsänderungen. Das Verfahren wird durch die Untersuchung von physischen Labormodellen getestet und validiert; die skalenübergreifende Interpretation wird an einem Realdatenbeispiel erprobt. Das igem führt numerische Simulationen mit einem DEM-Ansatz zur Mechanik der Bruch- und Bruchnetzwerkentwicklung, photogrammetrische Messungen und Analysen von Bruchstrukturen im Aufschluss sowie Durchflussmessungen an analogen Kluftmodellen durch. Die in den DEM-Simulationen erzeugten Bruchgeometrien werden statistisch ausgewertet, mit den Messungen im Aufschluss verglichen und in den Arbeitspaketen zur Simulation des Fluidflusses weiterverwendet.