The main objectives of the BGR cruise BGR01 POPSCOMS (Properties of a Gas Hydrate Province on a Subduction-Collision Related Margin off Sabah) off Sabah/Malaysia with M/V AKADEMIK NEMCHINOV from 4th November to 3rd December 2001 in co-operation with PETRONAS Malaysia are the research on (1) Marine Methane Gas Hydrates: Detection, distribution and formation; relation to the adjacent highly productive "conventional" gas province in the specific tectonic setting of the collisional belt off Sabah. (2) Tectonic development of the (accretionary) margin off Sabah: Improve the tectonic stratigraphic hypothesis of the subducted Proto-South-China-Sea and continental crust under the accretionary wedge, respectively in the subducted plate. Open questions and targets of the survey: Within the help of the already existing magnetic data and other seismic measurement methods (e.g. special refraction seismic with ocean-bottom hydrophones [OBH], which presumably is an exellent and adequate method) we try to discern between oceanic and continental crust in the subducted plate, to investigate the nature of the transition and get information on the subduction angle. This is important in relation to the Cagayan Ridge (Sulu Sea) that is interpreted as an island arc that is related to the subduction of the proto-South China Sea. Another aim was to enable the determination of seismic anisotropy, distribution of BSR's and hydrates in the area and their v(p) to v(s) ratios. Are the gas hydrates related to the adjacent highly productive "conventional" gas province? What is the structural character of the transition zone between the hydrate province and the adjacent conventional gas bearing province further up-slope? Conversely, are there indication for a possible deepwater source? Can initial conclusions be drawn regarding their biogenic or thermogenic origin? Is there an impact of sedimentation conditions, compressional behaviour (e.g. at active margins) and/or structural properties on the genesis and stability of gas hydrates and BSRs (Bottom Simulating Reflectors)? How do the findings under different conditions compare in that regard? Which are the favorable conditions for the genesis of gas hydrates, and can they be detected by geophysical methods even if there are no BSR's? The findings are expected to provide a contribution to the assessment of the deepwater hydrocarbon potential along the continental margin off Sabah. Results: In the study area the BSRs were identified on the base of their polarity reversal with respect to the seafloor and when they transect reflectors from the strata. The widely distributed BSRs along the seismic lines of the survey deliver an indirect indicator for the presence of gas hydrates in the study area (BSR's in post Miocene sediments). The BSR depths below seafloor vary between 250 and 350 m. Differences in the reflection coefficient of the BSRs are mainly related to the amount of free gas beneath the Gas Hydrate Stability Zone.
Fachliche Einordnung zur „Stellungnahme der BGR zur Methodenentwicklung für die repräsentativen vorläufigen Sicherheitsuntersuchungen der BGE“ vom 01.07.2022 Stand 19.01.2023 Geschäftszeichen: SG01201/6-5/9-2022#23– Objekt-ID: 8474491– Revision: 00 Fachliche Einordnung zur „Stellungnahme der BGR zur Methoden entwicklung für die repräsentativen vorläufigen Sicherheitsuntersu chungen der BGE“ vom 01.07.2022 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis2 Abkürzungsverzeichnis4 1Einleitung5 2Wesentliche Anmerkungen der BGR und fachliche Einordnung5 2.1 2.2 2.2.1Anmerkungen zu „Fragen an die BGE“ Anmerkungen zur „Nachvollziehbarkeit und Transparenz“ Anmerkungen zu „Prüfschritte zur Einteilung (von Teilen) der Teilgebiete in Bewertungskategorien“ Anmerkungen zu „Prüfschritt 2 (Prüfschritt der qualitativen Bewertung des sicheren Einschlusses)“ Anmerkungen zu „Prüfschritt 3 (Prüfschritt der quantitativen Bewertung des sicheren Einschlusses)“ Anmerkungen zu „Prüfschritt 4 (Sicherheitsgerichteter Diskurs)“ Anmerkungen zu „Umfassende Bewertung (gem. § 10 EndlSiUntV) basierend auf unterschiedlichen Bearbeitungstiefen“ Anmerkungen zu „Einbettung einzelner Arbeitsschritte in den regulatorischen Rahmen“ Anmerkungen zu „Unklare Begriffsdefinitionen“ Anmerkungen zu „Endlagerkonzepte im kristallinen Wirtsgestein“ Anmerkungen zu „Endlagerkonzept im kristallinen Wirtsgestein, das wesentlich auf technischen und geotechnischen Barrieren beruht“ Anmerkungen zu „Endlagerkonzept im kristallinen Wirtsgestein, in dem der sichere Einschluss der Radionuklide durch einen ewG sowie technische und geotechnische Barrieren erfolgt“ Anmerkungen zu „Erhöhung der Mindestteufe für das kristalline Wirtsgestein“ Anmerkungen zu „Paradigmenwechsel: vom „konservativen“ zum „best estimate“ Ansatz“ Anmerkungen zu „Gebiete ohne hinreichende Informationen“ Anmerkungen zu „Umgang mit Ungewissheiten bzw. Wahrscheinlichkeiten“ Anmerkungen zu „Ausschlusskriterium Vulkanismus“ Anmerkungen zu „Ungewissheiten bei Rechenfällen/-läufen“ Anmerkungen zu „Bewertung von Ungewissheiten gem. § 11 EndlSiUntV“ Anmerkungen zu „Quantitative Bewertung des sicheren Einschlusses“ Anmerkungen zu „Integrität des ewG“ Anmerkungen zu „Berücksichtigung von Anisotropie“ Anmerkungen zu „Ermittlung des Diffusionskoeffizienten“ Anmerkungen zu „Berücksichtigung des advektiven Transports“ Anmerkungen zur „Geosynthese gem. § 5 EndlSiUntV“6 8 2.2.1.1 2.2.1.2 2.2.1.3 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 2.5 2.6 2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.7 2.7.1 2.7.2 2.7.3 2.7.4 2.8 Geschäftszeichen: SG01201/6-5/9-2022#23 – Objekt-ID: 8474491– Revision: 00 8 8 13 13 14 15 16 19 19 21 23 24 25 26 26 27 28 29 29 34 35 35 37 2 Fachliche Einordnung zur „Stellungnahme der BGR zur Methoden entwicklung für die repräsentativen vorläufigen Sicherheitsuntersu chungen der BGE“ vom 01.07.2022 2.8.1 2.8.2 2.8.3 2.8.4 2.9 2.10 Anmerkungen zu „Kenngrößen“ Anmerkungen zu „Kriterium zur Bewertung der Konfiguration der Gesteinskörper“ Kriterium zur Bewertung der räumlichen Charakterisierbarkeit Anmerkungen zu „Eingangsparameter der geologischen Modelle“ Anmerkungen zu „Begriffsbestimmung Steinsalz“ Anmerkungen zu „Bewertung des sicheren Einschlusses mittels geowissenschaftlicher Abwägungskriterien“ 37 40 42 44 44 46 Literaturverzeichnis48 Anzahl der Blätter dieses Dokumentes50 Geschäftszeichen: SG01201/6-5/9-2022#23 – Objekt-ID: 8474491– Revision: 00 3
Standortauswahl 9S2016010000 Stellungnahme der BGR zur Methodenentwicklung für die repräsentativen vorläufigen Sicherheitsuntersuchungen der BGE Stellungnahme Hannover, Juni 2022 BUNDESANSTALT FÜR GEOWISSENSCHAFTEN UND ROHSTOFFE HANNOVER Stellungnahme der BGR zur Methodenentwicklung für die repräsentativen vorläufigen Sicherheitsuntersuchungen der BGE Datum:01.07.2022 Geschäftszeichen:B3/B50160-04/2022-0002/002 Gesamtblattzahl:34 Stellungnahme der BGR zur Methodenentwicklung für die repräsentativen vorläufigen Sicherheitsuntersuchungen der BGE Seite 2 von 34 Inhaltsverzeichnis Seite 1 Einleitung 4 2 Nachvollziehbarkeit und Transparenz 5 2.1 2.2 2.3 2.4 Prüfschritte zur Einteilung (von Teilen) der Teilgebiete in Bewertungs kategorien Umfassende Bewertung (gem. § 10 EndlSiUntV) basierend auf unter schiedlichen Bearbeitungstiefen Einbettung einzelner Arbeitsschritte in den regulatorischen Rahmen Unklare Begriffsdefinitionen 3 Endlagerkonzepte im kristallinen Wirtsgestein 3.1 3.2 3.3 5 9 9 10 12 Endlagerkonzept im kristallinen Wirtsgestein, das wesentlich auf tech nischen und geotechnischen Barrieren beruht Endlagerkonzept im kristallinen Wirtsgestein, in dem der sichere Einschluss der Radionuklide durch einen ewG sowie technische und geotechnische Barrieren erfolgt Erhöhung der Mindestteufe für das kristalline Wirtsgestein 12 13 15 4 Paradigmenwechsel: vom „konservativen” zum „best estimate“ Ansatz 16 5 Gebiete ohne hinreichende Informationen 17 6 Umgang mit Ungewissheiten bzw. Wahrscheinlichkeiten 18 6.1 6.2 6.3 Ausschlusskriterium Vulkanismus Ungewissheiten bei Rechenfällen / -läufen Bewertung von Ungewissheiten gem. § 11 EndlSiUntV 7 Quantitative Bewertung des sicheren Einschlusses 18 19 20 20 7.1 7.2Integrität des ewG Berücksichtigung von Anisotropie 20 24 7.3 7.4Ermittlung des Diffusionskoeffizienten Berücksichtigung des advektiven Transports 25 25 B3/B50160-04/2022-0002/002 Stand: 01.07.2022
Tage der Standortauswahl 2022, Aachen Entwicklung eines optimierten, kombinierten und hochauflösenden Abbildungsverfahrens für die Standorterkundung radioaktiver Endlager Maximilian Scholze1, Dr. Hui Ding1, Eva Schörner1, Prof. Dr. Thomas Bohlen2, Dr. Thomas Hertweck2, Dr. Lars Houpt2, Sonia Sortan2, Prof. Dr. Stefan Buske3, Dr. Tomi Jusri3, Dr. Felix Hlousek3 und Niklas Kühne3 1 Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH, 2 Karlsruher Institut für Technologie, 3 Technische Universität Bergakademie Freiberg Die 3D-Seismik ist ein Werkzeug zur hochauflösenden Strukturerkundung des Untergrundes mittels seismischer Wellen. Je nach verwendeter Messkonfiguration können Strukturen im Tiefenbereich zwischen 10er-Meter bis zu über 10 km untersucht werden. Die Präzision der Tiefenabbildung von geologischen Schichtgrenzen hat eine starke Abhängigkeit von der Genauigkeit des verwendeten Geschwindigkeitsmodells. Abbildung 1: Layout der Messungen im Projekt 3D-Seismik Asse mit schematischen Schnitt durch den Untergrund, die modellierte Salzstruktur ist in weiß dargestellt. Im Projekt „DOSIS“ soll ein optimiertes Abbildungsverfahren mittels Full-Waveform-Inversion (FWI) und Fresnel-Volumen-Migration (FVM) entwickelt und am Asse-Datensatz getestet werden. Im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitung 3D-seismischer Daten liegt der Vorteil in der automatisierten, datengesteuerten Tiefenabbildung. Dies bietet das Potential einer schnelleren und präziseren Strukturabbildung. Die Full-Waveform-Inversion (FWI) verwendet die gemessenen Felddaten der 3D-Seismik zur Bestimmung eines Geschwindigkeitsmodells. Mittels Vorwärtsmodellierung wird die Abweichung zwischen gemessenen Daten und, aus dem Geschwindigkeitsmodell errechneten, synthetischen Daten bestimmt. Die Rückrechnung dieser Differenzen in die Tiefe ermöglicht die iterative, hochauflösende und automatisierte Verbesserung des Geschwindigkeitsmodells. Die FWI soll durch „DOSIS“ um die Möglichkeit der Inversion von Anisotropie und unelastischer Dämpfung erweitert werden. Diese Multiparameterabbildung soll anhand des 3D-Seismik Asse Datensatzes getestet werden. Abbildung 2: Flussdiagramm der Full-Waveform-Inversion. Durch die iterative Durchführung dieser Schritte wird ein Modell gefunden, das die gemessenen Daten beschreibt. Die Fresnel-Volumen-Migration (FVM) ist ein spezielles Abbildungsverfahren für seismische Daten. Sie verbessert die Abbildungsqualität durch die Beschränkung und Fokussierung der Abbildung des seismischen Wellenfeldes auf den Bereich des tatsächlichen Reflexionspunktes im Untergrund mit Hilfe des Fresnel-Volumens. Dieses Verfahren ermöglicht eine saubere Strukturabbildung, auch von steilen und komplexen Strukturen wie z.B. den Flanken von Salzstrukturen. Abbildung 3: Schematische Darstellung des Abbildungsprinzip der Fresnel- Volumen-Migration. Die Abbildung wird auf den Teil der Zwei-Wege-Laufzeit Isochrone beschränkt, die innerhalb des Fresnel-Volumen liegt. Projektbeteiligte: Gruppe Geophysik im Bereich Technik der BGE Im Rahmen von „DOSIS“ wird die FVM durch die Einbeziehung von Anisotropie und unelastischer Dämpfung signifikant erweitert. Durch die Kombination mit der FWI wird eine gleichzeitige hochauflösende Struktur- und Parameterabbildung ermöglicht. bge.de
Steckbrief für Forschungsvorhaben Gefüge, Textur- und Anisotropie-Messungen von potenziell für die Endlagerung geeigneten Graniten zur Charakterisie- rung möglicher Fluidwegsamkeiten Kurztitel/ ggf. Akronym:GAME Projektziel:In dieser Studie soll für Deutschland erstmals eine systematische Un- tersuchung der primären Anisotropie von Graniten durchgeführt und die räumliche Abhängigkeit des induzierten Bruchmusters untersucht werden. Die wirtsgesteinsspezifische Methodenentwicklung ist nicht teilgebietsbezogen. Die vergleichende Studie berücksichtigt Granite, die während verschiedener krustenbildender Prozesse in unter- schiedlichen tektonischen Regimen auskristallisiert sind. Hierfür wird die Analyse des Mikrogefüges und der kristallographischen Vorzug- sorientierung des Gesteinsvolumens mit der räumlichen Verteilung induzierter Bruchflächen und Messungen der magnetischen Suszep- tibilität kombiniert. Forschungsfeld:Geowissenschaftliche Fragestellungen Projektpartner:Technische Universität Bergakademie Freiberg (Fakultät für Geowis- senschaften, Geotechnik und Bergbau, Institut für Geologie) Fördervolumen (Netto):Das Fördervolumen der Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH (BGE) beträgt insgesamt 679.510 €. Projektlaufzeit:2021 bis 2024 Forschungsauftrags- nummer:STAFuE-21-09-Klei Weiterführende Informationen:- Projektbeschreibung Kristalline Wirtsgesteine wie z. B. Granitformationen werden aufgrund ihrer geringen Matrix- Permeabilität als auch der hohen Festigkeiten als geeignete Wirtsgesteine für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle angesehen. Granite werden typischerweise als isotrope Gesteine be- schrieben. Diese Annahme ist jedoch nur bedingt richtig, da sich z.B. ein magmatisches Fließ- gefüge und eine Vorzugsorientierung der Kristalle bilden konnte, und deshalb jeder Granit als anisotroper Festkörper betrachtet werden sollte (Bouchez 1997). Postmagmatische bruch- hafte Verformungen können Trennflächen und damit mögliche Fluidwegsamkeiten erzeugen, Geschäftszeichen: SG01201/18-2/7-2021#7 – Objekt-ID: 923454 – Stand: 23.03.2022 www.bge.de Seite 1 von 2 Steckbrief für Forschungsvorhaben die im Hinblick auf den sicheren Einschluss von hochradioaktiven Abfällen von großer Bedeu- tung sind. Die räumliche Orientierung dieser Trennfläche hängt hauptsächlich vom tektoni- schen Regime ab, sollte aber auch von der primären Anisotropie der Festigkeitseigenschaften der Granite beeinflusst sein. Die Granite Deutschlands können sowohl hinsichtlich ihrer zeitlichen Stellung als auch bezüg- lich der Intrusionsbedingungen unterschieden werden. Dies kann sich in unterschiedlichen petrophysikalischen Eigenschaften der Gesteine widerspiegeln, die von der Art und Orientie- rung der primären Anisotropie beeinflusst werden. Somit beeinflusst die primäre Anisotropie, zusammen mit dem rezenten Spannungsfeld, die räumliche Orientierung der hydraulisch wirk- samen Trennflächen (sekundäre Anisotropie). Dies sollte strukturgeologische Unterschiede zwischen den Granitkomplexen bedingen. Durch eine systematische Untersuchung können die unterschiedlichen Granittypen bezüglich ihrer prinzipiellen Eigenschaften bewertet werden. Im Forschungsprojekt GAME werden folgende Teilhypothesen getestet: i)Es existiert ein generischer Zusammenhang zwischen unterschiedlichen tektoni- schen Intrusionsregimes und der resultierenden primären Anisotropie ii)Es gibt einen Zusammenhang zwischen der räumlichen Orientierung hydraulisch wirksamer Trennflächen (sekundäre Anisotropie) und der primären Anisotropie der Granite (magmatische Fließgefüge, Vorzugsorientierung von Kristallen, verheilte spätmagmatische Mikrobrüche) iii)In Bezug auf das rezente Spannungsfeld verhalten sich die Granite mechanisch unterschiedlich, da die Wechselwirkung zwischen den unterschiedlich ausgepräg- ten primären Anisotropien und anliegender Differentialspannung variiert Hierfür werden verschiedene petrophysikalische Parameter analysiert und die primäre Aniso- tropie der verschiedenen Granite gemessen und beschrieben. Durch Verformungsexperi- mente wird ein Trennflächengefüge erzeugt und die strukturelle Beziehung zwischen primärer und sekundärer Anisotropie beschrieben. Die BGE verspricht sich von diesem interdisziplinä- ren geowissenschaftlichen Forschungsprojekt einen wesentlichen Erkenntnisfortschritt hin- sichtlich der petrophysikalischen und gesteinsmechanischen Eigenschaften des „Geomateri- als Granit“. Die in einem Geoinformationssystem organisierten Daten, und die Erstellung eines effizienten „Workflow“, sollen nach Abschluss des Projektes als Datenbasis für nachfolgende Untersuchungen dienen. Literatur Bouchez, J. L. (1997): Granite is Never Isotropic: An Introduction to AMS Studies of Granitic Rocks. In: J. L. Bouchez, D. H. W. Hutton & W. E. Stephens (Hrsg.): Granite: From Segregation of Melt to Emplacement Fabrics. Bd. 8, S. 95-112, Petrology and Structural Geology, Dor- drecht: Springer. ISBN 978-90-481-4812-7. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-017-1717- 5_6 Geschäftszeichen: SG01201/18-2/7-2021#7 – Objekt-ID: 923454 – Stand: 23.03.2022 www.bge.de Seite 2 von 2
Beitrag im Rahmen der FKTG: In der zweiten Runde sollte die Gebirgsdurchlässigkeit in Richtung 10^-11 verändert werden. Das ist messtechnisch kein Problem, heutzutage. Die erste Runde 10^-10 ist in Ordnung als erstes Auswahlkriterium. Ich denke, intrinsische Sicherheit ist ganz wichtig und da kann man einen wesentlichen Beitrag dazu leisten. Stellungnahme der BGE: Auch in Schritt 2 der Phase 1 werden keine neuen Daten erhoben und Bewertungen auf Basis einer bereits existierenden Datengrundlage vorgenommen. In Phase 2 werden dann durch übertägige Erkundungsmethoden Gebirgsdurchlässigkeiten der Wirtsgesteine mit Barrierefunktion ermittelt. Bis zu diesem Zeitpunkt liegen jedoch kaum gemessene Daten zur Gebirgsdurchlässigkeit des Wirtsgesteinsbereiches mit Barrierefunktion vor. In diesem Schritt des Verfahrens kann daher lediglich bewertet werden, ob der Wirtsgesteinsbereich mit Barrierefunktion aus Gesteinstypen besteht, denen eine Gebirgsdurchlässigkeit kleiner als 10-10 m/s zugeordnet werden kann. Liegen geeignete, gut kalibrierbare bohrlochgeophysikalische Daten vor, wird versucht lokalspezifische Porositäten für die Bewertung abzuleiten. Initiale Rückmeldung im Rahmen der FKTG: Das, was ich mit der Sicherheit meinte, man muss ja unterscheiden, welche Volumina messe ich. Und dass es da eine Richtungsabhängigkeit gibt. Es ist nicht ganz so trivial, diese geringe Durchlässigkeit auf einen bestimmten Bereich zu konzentrieren. Wortprotokoll, S. 73 Stellungnahme einer externen Prüfstelle:nicht vorhanden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 123 |
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| Förderprogramm | 116 |
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