Depth-dependent permeability in crystalline host rock formations M. E. Bauer, S. B. Knopf, S. Fanara, F. Rohlfs, Z. Timar-Geng, K. Müller, M. J. Perner and E. Klein Hydraulic conductivity and permeability in crystalline rocks Permeability data for crystalline rocks Two of the key minimum requirements for an effective containment zone, a precondition for repository type 1, in crystalline host rock are stated in Section 23 StandAG: − The hydraulic conductivity must be less than 10-10 m/s − and the surface of an effective containment zone must be at least 300 meters below the ground surface. Hydraulic conductivity in crystalline rock is controlled both by transmissive fracture and fault zones and by matrix permeability of crystalline rock blocks (governed by the groundwater flow through effective pore space) Yet fracture networks in fault zones determine most of the transmissivity and thus rock permeability in crystalline rock formations in the uppermost continental crust (Faulkner et al. 2010; Mitchell & Faulkner 2012) An effective containment zone in crystalline rocks? About 60% of the permeability data values from Achtziger-Zupančič et al. (2017) show hydraulic conductivity less than 10-10 m/s The data compilation shows that in a majority of the represented crystalline rock blocks the minimum requirement of hydraulic conductivity (§ 23 para. 5 StandAG) could be fulfilled Fig. 1: Histogram showing permeability in crystalline rock formations of the German Ore Mountains [log scale of x-axis]. Cumulative percentage of rock permeability shown as blue curve; data taken from Achtziger-Zupančič et al. (2017). Fig. 2: Comparison of the Ore Mountains (German Erzgebirge) permeability data set (Achtziger-Zupančič et al. 2017) in comparison with other depth regression curves (log median) of permeability values from literature (Ahlbom et al. 1983a; Ahlbom et al. 1983b; Ahlbom et al. 1983c; Ahlbom et al. 1983d; Ingebritsen & Manning 1999; Masset & Loew 2010; Saar & Manga 2004; Shmonov et al. 2003; Stober & Bucher 2007; Winkler & Reichl 2014); Data from Achtziger-Zupančič et al. 2017 plotted as regression through the log median, the 5% and 95% quantiles of the galleries and mine levels, or 100m depth intervals of ore fields/mines; Red colouring outlines the higher hydraulic conductivity in the upper 500 m in crystalline host rock formations (greater than 10-10 m/s); Figure modified after Achtziger-Zupančič et al. (2017). Fig. 3: Hydraulic data set from northern Switzerland (crystalline rock exploration by nagra); Hydraulic properties vs. Depth; a) log hydraulic conductivity of crystalline rock blocks, b) log transmissivity of water-conducting fractures; Figure modified after Nagra (1994) Optimum repository depth in crystalline host rocks at greater depths? Although a large horizontal variation of permeability values (by orders-of-magnitude due to fracture networks around fault zones) can be observed for different depth levels, the mean vertical permeability values decrease with depth The presented hydrogeological data sets (Fig. 2 and 3) show that the minimum requirement of hydraulic conductivity (less than 10-10 m/s) is, on median, only achieved at depths of at least 500 metres within crystalline host rock formations With increasing depth, matrix permeability in crystalline rock blocks should become more important (Fig. 3) Yet, even at greater depth than a few hundred metres, steep dipping conductive fractures in major regional fracture zones control groundwater flow (Faulkner et al. 2010; Mitchell & Faulkner 2012) Based on the existing hydrogeological data, we discuss an optimum repository depth for repository type 1 systems within crystalline host rock formations (Fig. 4) Fig. 4: Generic geological model of hydraulic conductivity in crystalline host rocks in Germany. Red colouring outlines the higher hydraulic conductivity in the upper 500 m in crystalline host rock formations (greater than 10-10 m/s). References Achtziger-Zupančič, P., Loew, S. & Hiller, A. (2017): Factors controlling the permeability distribution in fault vein zones surrounding granitic intrusions (Ore Mountains/Germany). Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Bd. 122, S. 1876-1899. ISSN 2169-9313. DOI: https://doi.org/10.1002/2016JB013619 Ahlbom, K., Albino, B., Carlsson, L., Danielsson, J., Nilsson, G., Olsson, O., Sehlstedt, S., Stejskal, V. & Stenberg, L. (1983a): Evaluation of the geological, geophysical and hydrogeological conditions at Kamlunge. SKBF-KBS-TR-83-54. Swedish Nuclear Fuel Supply Co. Stockholm, Sweden Ahlbom, K., Albino, B., Carlsson, L., Nilsson, G., Olsson, O., Stenberg, L. & Timje, H. (1983b): Evaluation of the geological, geophysical and hydrogeological conditions at Gideå. SKBF-KBS-TR-83-53. Swedish Nuclear Fuel Supply Co. Stockholm, Sweden Ahlbom, K., Carlsson, L., Carlsten, L.-E., Duran, O., Larsson, N.-Å. & Olsson, O. (1983c): Evaluation of the geological, geophysical and hydrogeological conditions at Fjällveden. SKBF-KBS-TR-83-52. Swedish Nuclear Fuel Supply Co. Stockholm, Sweden Ahlbom, K., Carlsson, L., Gentzschein, B., Jämtlid, A., Olsson, O. & Tirén, S. (1983d): Evaluation of the geological, geophysical and hydrogeological conditions at Svartboberget. SKBF-KBS-TR-83-55. Swedish Nuclear Fuel Supply Co. Stockholm, Sweden Faulkner, D. R., Jackson, C. A. L., Lunn, R. J., Schlische, R. W., Shipton, Z. K., Wibberley, C. A. J. & Withjack, M. O. (2010): A review of recent developments concerning the structure, mechanics and fluid flow properties of fault zones. Journal of Structural Geology, Bd. 32, S. 1557-1575. ISSN 0191-8141. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jsg.2010.06.009 Ingebritsen, S. E. & Manning, C. E. (1999): Geological implications of a permeability-depth curve for the continental crust. Geology, Bd. 27, S. 1107-1110. ISSN 19432682. DOI: https://doi.org/10.1130/0091-7613(1999)027 Masset, O. & Loew, S. (2010): Hydraulic conductivity distribution in crystalline rocks, derived from inflows to tunnels and galleries in the Central Alps, Switzerland. Hydrogeology Journal, Bd. 18, S. 863-891. ISSN 14350157. DOI: https://doi.org/10.1007/s10040-009-0569-1 Mitchell, T. M. & Faulkner, D. R. (2012): Towards quantifying the matrix permeability of fault damage zones in low porosity rocks. Earth and Planetary Science Letters, Bd. 339-340, S. 24-31. ISSN 0012-821X. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2012.05.014 Nagra (1994): Hydrodynamic Synthesis and Modeling of Groundwater Flow in Crystalline Rocks of Northern Switzerland. Technical Report 92-04. Nagra. Wettingen Saar, M. O. & Manga, M. (2004): Depth dependence of permeability in the Oregon Cascades inferred from hydrogeologic, thermal, seismic, and magmatic modeling constraints. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Bd. 109, S. 1-19. ISSN 01480227. DOI: https://doi.org/10.1029/2003JB002855 Shmonov, V. M., Vitiovtova, V. M., Zharikov, A. V. & Grafchikov, A. A. (2003): Permeability of the continental crust: Implications of experimental data. Journal of Geochemical Exploration, Bd. 78-79, S. 697-699. ISSN 03756742. DOI: https://doi.org/10.1016/S0375-6742(03)00129-8 StandAG: Repository Site Selection Act, published May 5, 2017; last amended by Article 1 of the Act of December 7, 2020 (BGBl. I p. 2760). Stober, I. & Bucher, K. (2007): Hydraulic properties of the crystalline basement. Hydrogeology Journal, Bd. 15, S. 213-224. ISSN 1435-0157. DOI: 10.1007/s10040-006-0094-4 Winkler, G. & Reichl, P. (2014): Scale dependent hydraulic investigations of faulted crystalline rocks—Examples from the Eastern Alps, Austria. In: J. M. Sharp (Hrsg.): Fractured Rock Hydrogeology. Bd. 20, S. 181-196, London, UK: CRC Press, Taylor & Francis Group. ISBN 9781138001596 www.bge.de Tage der Standortauswahl 2022 / Aachen GZ: SG01201/12/2-2022#24 | Objekt-ID: 931183 | Stand 03.06.2022
Steckbrief für Forschungsvorhaben Ungewissheiten und Robustheit mit Blick auf die Sicherheit eines Endlagers für hochradioaktive Abfälle Kurztitel/ ggf. Akronym:URS Projektziel:Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, unterschiedliche Themen hinsichtlich Ungewissheiten anhand verschiedener Fragestellungen zu untersuchen, um hierdurch die Robustheit und damit die Sicher heit eines Endlagers für hochradioaktive Abfälle zu verbessern. Dies beinhaltet u. a. die Erweiterung des Kenntnisstandes von Ungewiss heiten, aber auch die Entwicklung von Methoden zum Umgang mit Ungewissheiten. Forschungsfeld:Vorläufige Sicherheitsuntersuchungen Projektpartner:Siehe Tabelle 1 Fördervolumen (Netto):6.023.271,00 € Projektlaufzeit:2022 bis 2025 Forschungsauftrags- nummer:STAFuE-21-4-Klei Weiterführende Informationen:- Projektbeschreibung Im Zuge der vorläufigen Sicherheitsuntersuchungen (vSU) wird in § 11 Endlagersicherheits untersuchungsverordnung (EndlSiUntV) die „Bewertung von „Ungewissheiten“ geregelt. Ge mäß § 11 Abs. 1 - 3 EndlSiUntV soll mit Ungewissheiten, die zum Zeitpunkt der Erstellung der jeweils durchzuführenden vSU bestehen, wie folgt verfahren werden: -Ungewissheiten sollen systematisch ausgewiesen und charakterisiert werden (Abs. 1), -Der Umgang mit Ungewissheiten und deren Auswirkungen auf die Aussagekraft auf die Ergebnisse der vSU und auf die Zuverlässigkeit sicherheitsgerichteter Aussagen soll dokumentiert werden (Abs. 2) und -Es soll dargestellt werden, ob und in welchem Umfang bestehende Ungewissheiten durch weitere Erkundungs-, Forschungs- und Entwicklungsmaßnahmen reduziert wer den können (Abs. 3). Geschäftszeichen: SG01203/16/14-2022#9 – Objekt-ID: 923755 – Stand: 14.03.2022 www.bge.de Seite 1 von 4 Steckbrief für Forschungsvorhaben Für die Bewertung eines Untersuchungsraums entsprechend EndlSiUntV sind Annahmen hin sichtlich der Eignung als Standort mit der bestmöglichen Sicherheit nach StandAG zu treffen. Diese Annahmen basieren auf Interpretationen von Daten, Analogieschlüssen und geowissen schaftlichen Modellvorstellungen. Jede dieser Komponenten ist mit Ungewissheiten behaftet, die sich in den darauf basierenden Modellrechnungen fortpflanzen. Der Forschungscluster besteht aus insgesamt sechs verschiedenen Forschungsverbünden, die sich mit Blick auf die Sicherheit eines Endlagers für hochaktive Abfälle mit unterschiedli chen Fragestellungen hinsichtlich des Umgangs mit im Standortauswahlverfahren auftreten den Ungewissheiten beschäftigen. Im Folgenden werden die jeweiligen Forschungsverbünde und deren Schwerpunkte erläutert. Der Forschungsverbund „Risk based Assessment of Salt Domes as Disposal Sites for Nuclear Waste” (RADON), bestehend aus dem Institut für Risiko und Zuverlässigkeit (IRZ) und dem Institut für Strömungsmechanik und Umweltphysik im Bauwesen (ISU) der Leibniz Universität Hannover (LUH), entwickelt eine Plattform zur probabilistischen Bewertung von Freisetzungen radioaktiver Stoffe in Verbindung mit tiefen Endlagern. Diese Plattform wird aus den folgenden Komponenten bestehen: i. numerische Modellierumgebung zur Simulation komplexer Strö mungs- und Transportprozesse; ii. probabilistischer Rahmenplan zur Betrachtung der damit verbundenen Ungewissheiten; iii. Bayessche Netze zur Bewertung entstehender Risiken. Als Endprodukt soll dem Entscheidungsträger ein Risiko-informiertes Werkzeug zur Verfügung stehen. Das Forschungsvorhaben „Ungewissheiten in THM-gekoppelten Integritätsberechnungen“ wird von der Technischen Universität Bergakademie Freiberg, der Technischen Universität Chemnitz, dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung und der Bundesanstalt für Geowis senschaften und Rohstoffe (BGR) durchgeführt. THM-gekoppelte numerische Integritätsana lysen der geologischen Barriere stellen im Rahmen der Sicherheitsuntersuchungen wichtige Werkzeuge dar. Ziel dieses Vorhabens ist es, Methoden für die Quantifizierung von Ungewiss heiten in den bewertungsrelevanten Ausgangsgrößen dieser prozessbasierten Integritätsana lysen zu entwickeln und zu testen, die speziell aus den mit Ungewissheiten belegten Ein gangsparametern resultieren. Dieses Vorhaben soll es ermöglichen, eine probabilistische gut fundierte Bewertung der geologischen Barriereintegrität durchzuführen, welche auf modernen mathematischen Methoden zur Quantifizierung von Ungewissheiten beruhen. Im Forschungsverbund „Endlagersicherheit: Ungewissheiten und Regulatorische Aspekte“ (ENSURE), bestehend aus dem Institut für Endlagerforschung der Technischen Universität Clausthal und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Prozessmanagement der Universität Kassel, sollen Empfehlungen für die Berücksichtigung von Ungewissheiten bei der Durchfüh rung und Kommunikation von Sicherheitsuntersuchungen im Zusammenwirken mit der geo wissenschaftlichen Abwägung im Standortauswahlverfahren abgeleitet werden. Hierfür wer den sowohl naturwissenschaftlich-technische als auch an den „Faktor Mensch“ geknüpfte As pekte betrachtet. Es wird eine thematische Struktur für Empfehlungen für die Berücksichtigung von sicherheitsrelevanten Ungewissheiten im Standortauswahlverfahren erarbeitet und iterativ Geschäftszeichen: SG01203/16/14-2022#9 – Objekt-ID: 923755 – Stand: 14.03.2022 www.bge.de Seite 2 von 4 Steckbrief für Forschungsvorhaben in Zusammenwirken mit allen Verbünden des Clusters weiterentwickelt. Basierend darauf wer- den Empfehlungen für eine Strategie für den Umgang mit Ungewissheiten im Standortaus- wahlverfahren, insbesondere beim Vergleich von Standorten (auch angesichts unterschiedli- cher Sicherheitskonzepte) und der diesbezüglichen Kommunikation, erarbeitet. Die Empfeh- lungen werden unter Berücksichtigung der Ergebnisse aller Vorhaben des Clusters abgeleitet. Die Arbeit des Forschungsverbunds „Reduzierung von Szenarienungewissheiten durch Klimamodelle“ (REDUKLIM), bestehend aus der Abteilung Standortauswahl des Bereichs Endlagerung der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorischerheit (GRS) gGmbH und der Abteilung für Erdsystemanalyse des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), fokussiert sich vor allem auf die Klimamodellierung, deren Auswirkungen und Ungewissheiten hinsichtlich der Entwicklung ei-nes Endlagersystems. Basierend darauf sollen Strategien zum Umgang mit Ungewissheiten hinsichtlich der Langzeitsicherheit eines Endlagers für hochradioaktive Abfälle abgeleitet wer-den. Hierfür werden physikbasierte Szenarienmodelle und Impaktmodelle für die Modellierung des zukünftigen Klimas verwendet, um mit deren Hilfe eine quantitative Bewertung der Unge-wissheiten hinsichtlich möglicher zukünftiger Klimaszenarien, einschließlich des Zeitpunkts und der Ausbreitung zukünftiger Vereisungen in Deutschland, durchführen zu können. Der Forschungsverbund „Verbesserung der prädikativen Güte endlagerrelevanter Simulatio-nen durch optimale Datenakquise und Smart-Monitoring“, bestehend aus der RWTH Aachen University (Lehrstuhl für Methoden der modellbasierten Entwicklung in den computergestütz-ten Ingenieurwissenschaften, Institut für Angewandte Geophysik und Geothermische Energie) und der Universität Stuttgart (Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung), kon-zentriert sich auf die Fortentwicklung von Verfahren zur Parameterschätzung sowie der mo-delltechnischen Optimierung der Akquise von Mess- und Beobachtungsdaten. Die Methoden sollen dazu beitragen, während des Verfahrens eine optimale Strategie und Planung der Er-kundungen sowie des Monitorings der möglichen Endlagerstandorte zu erreichen. Hierbei wer-den bestehende numerische Modelle und Verfahren des ‚Optimal Experimental Designs‘ so-wie des Bayesischen Verfahrens kombiniert. Im Rahmen des Forschungsvorhabens „Bausteine zur Quantifizierung von Ungewissheiten in Geologischen Modellen“ (GeoBlocks), bestehend aus dem Computational Geoscience and Reservoir Engineering, dem Lehrstuhl für Geologie und Paläontologie, dem Lehrstuhl für In-genieurgeologie und Hydrogeologie der RWTH Aachen University, dem Department of Geo-logy and Geophysics der University of Aberdeen sowie der BGR, sollen sowohl die Ungewissheiten der geologischen und geophysikalischen Eingangsdaten systematisch analysiert, als auch die Ungewissheiten der geologischen Modellierung quantitativ erfasst werden. Darüber hinaus soll für alle Wirtsgesteine die räumliche Variabilität beschrieben, Methoden zur Vergleichbarkeit von Regionen mit unterschiedlicher Datendichte entwickelt und Ansätze zur Reduzierung von Ungewissheiten erarbeitet werden. Hierzu werden zuerst synthetische Datensätze mit sehr hoher Datendichte generiert und an diesen Datensätzen Einflüsse von Eingangsdaten und verschiedenen Geschäftszeichen: SG01203/16/14-2022#9 – Objekt-ID: 923755 – Stand: 14.03.2022 Seite 3 von 4 Modellierungsansätzen systematisch analysiert. www.bge.de
Das Projekt "Teilprojekt 1: Defekteintrag, -verteilung und -wirkung auf die elektrischen Eigenschaften von mono- und multikristallinem Silizium und Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Experimentelle Physik durchgeführt. Im Projekt werden zwei Ziele verfolgt. Im ersten Teil die Wechselwirkung der Siliziumschmelze mit seiner Umgebung -Tiegel und Gasatmosphäre. Diese Wechselwirkungsprozesse sollen modellmäßig erfasst, quantitativ beschrieben und dann in ein FEM Programm implementiert werden, mit dem die Stoff- und Transportprozesse in der Schmelze und bei der Kristallisation gerechnet werden können. Damit soll der Einbau von Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff bestimmt werden. Im zweiten Teil werden die gezüchteten Kristalle hinsichtlich ihrer Defektstruktur charakterisiert. Der Schwerpunkt liegt auf der Verteilung der genannten Fremdatome und deren Auswirkungen auf die elektrischen und optischen Eigenschaften. Weiterhin wird die Entstehung, Verteilung und Kontamination von Versetzungen untersucht. Insgesamt soll festgestellt werden, inwieweit die Defekte das Wirkungspotential der Solarzellen limitieren. Dazu werden auch Messungen an den standard-prozessierten Solarzellen durchgeführt und analysiert. Die Rechnungen werden mit bereits vorhandenen FEM Programmen durchgeführt. In diese werden die Wechselwirkungsmodelle implementiert. Es handelt sich dabei um 2d- und 3d-Modelle, mit denen man Strömung und Stofftransport berechnen kann. Die Bestimmung der Fremdatomverteilung im Kristall erfolgt durch FTIR und Lebensdauermessungen. Bei letzterem sollen das QSSPC-Verfahren und SPV-Verfahren eingesetzt werden. Versetzungen werden durch automatisierte Mikrosopbildanalyse bestimmt.
Das Projekt "Simulation mehrdimensionaler Stroemungen mit freier Oberflaeche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Wasserwesen, Lehrstuhl und Laboratorium für Hydraulik und Gewässerkunde durchgeführt. In hydraulischen Berechnungen von Flusslaeufen oder im Kanalnetz wird meist auf eine eindimensionale Betrachtungsweise zurueckgegriffen. Oft stellen sich aber Probleme, bei denen der mehrdimensionale Charakter einer Stroemung von entscheidender Bedeutung ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, unter Ausnutzung der Besonderheiten von Stroemungen mit freier Oberflaeche eine Berechnungsmethode aufzuzeigen, mit der praxisrelevante Probleme mit vernuenftigem Rechenaufwand zu loesen sind. So koennen beispielsweise mit Hilfe mehrdimensionaler Berechnungen die Genauigkeit erhoeht, der Wirkungsgrad von Wasserkraftanlagen durch eine Optimierung der Zu- und Ablaufbedingungen verbessert, Wechselwirkungen zwischen Bauwerken und Stroemung bestimmt oder das Gefaehrdungspotential von Hochwasserereignissen in Fluss-Vorlandsystemen besser beurteilt werden. Das betrachtete Stroemungsgebiet wird mit raeumlichen finiten Elementen diskretisiert. Zur Beschreibung des Fliessvorganges kommen die Navier-Stokes-Gleichungen ergaenzt durch ein Turbulenzmodell zur Anwendung. Im Gegensatz zur Beschreibung von Stroemungen mit den Flachwassergleichungen kann so auf die Annahme einer hydrostatischen Druckverteilung verzichtet werden.
Das Projekt "Experimentelle Untersuchungen zu Kühlbarkeit und Fluten prototypischer Schüttbett-Konfigurationen. Phase II: Flutexperimente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme durchgeführt. Es werden spezifische experimentelle Untersuchungen zum Fluten von prototypischen Schüttbett-Konfigurationen mit bestehender IKE-Versuchsanlage durchgeführt, die zu einem besseren Verständnis der Strömungs- und Wärmeübertragungsvorgänge in Schüttungen beitragen. Die experimentellen Ergebnisse dienen vorrangig zur Weiterentwicklung des IKE-Codes MEWA-3D, der im deutschen Systemcode ATHLET-CD implementiert ist und zur Beschreibung der Kühlbarkeit eines stark zerstörten, teilweise geschmolzenen Reaktorkerns und von Schüttungen im unteren Plenum eine RDB eingesetzt wird. Die Untersuchungen schließen unmittelbar an vorangegangene Arbeiten zum Ausdampfen von prototypischen Schüttbett-Konfigurationen an (Forschungsvorhaben FKZ 1501466, Untersuchungs-/ Arbeitsphase I) und beinhalten unter dem Aspekt realitätsnäherer Untersuchungsbedingungen weiterführende Experimente mit schrittweiser Erweiterung des experimentellen Parameterbereichs der thermohydraulischen Randbedingungen (Temperatur, Druck) beim Fluten (Untersuchungs-/ Arbeitsphase II). Das Arbeitsprogramm ist unterteilt in Arbeitspaket I und II. Arbeitspaket I umfasst Flutexperimente mit trockener, überhitzter Schüttung bei erhöhten Temperaturen (Arbeitsabschnitt (i)) und Systemdrücken (Arbeitsabschnitt (ii). Arbeitspaket II beinhaltet die für Arbeitspaket I notwendige Erweiterung der Messtechnik (Arbeitsabschnitt (i) - Temperaturmesstechnik, Arbeitsabschnitt (ii) - Dampfmassenstrommesstechnik) und Modifikation der Versuchsanlage (Arbeitsabschnitt (iii).
Das Projekt "Entwicklung eines Brunnensystems zur In-situ-Grundwassersanierung mit auf- und abwaerts gerichteten Zirkulationsstroemungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Hydromechanik durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Wirkungsweise von Grundwasserzirkulationsstroemungen um mehrfach verfilterte Brunnen hinsichtlich ihres Sanierungsvermoegens in einem moeglichst realen Schadensfall unter Laborbedingungen in Grossbehaeltern der Versuchsanlagen von VEGAS zu messen und zu analysieren. In praktischen Sanierungsfaellen werden Adsorptions-, Stroemungs- und Transportparameter mit Hilfe von Laborversuchen an punktuell genommenen Bodenproben bestimmt. Versuche auf verschiedenen Massstabsebenen sollten Moeglichkeiten und Grenzen der Bemessung von Sanierungsanlagen mit Zirkulationsverfahren auf Grundlage solcher Laborversuche aufzeigen. Das Forschungsvorhaben soll ein verbessertes wissenschaftliches Verstaendnis der Stroemungs- und Transportvorgaenge bei Grundwasserzirkulationsbrunnen in der Praxis liefern und eine Weiterentwicklung der Bemessungsverfahren fuer einen optimierten Sanierungsbetrieb umfassen.
Das Projekt "Strömungstechnischer Funktionsnachweis für Verschlussbauwerke und flüssigkeitsgestützte Abdichtung des Kontaktbereiches - Phase II: Vertiefung Kenntnisstand Kontaktbereich & Injektionsmittel (STROEFUN-II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Bergbau, Abteilung für Maschinelle Betriebsmittel und Verfahren im Bergbau unter Tage durchgeführt. Im Rahmen der zweiten Phase wird die in-situ Testung des Konzeptes für eine gegenständliche Nachweisführung der strömungstechnischen Dichtwirkung eines Bauwerkes in der dritten Projektphase vorbereitet. Das Nachweiskonzept ist prinzipiell für verschiedene Wirtsgesteine geeignet, jedoch werden, aufbauend auf den Ergebnissen der ersten Projektphase, die Arbeiten zunächst im Salinar fortgeführt. Folgende Schwerpunkte sind vorgesehen um das Gesamtkonzept (Abb. 1.2) zu realisieren: - Erweiterung des Kenntnisstandes zum Zusammenhang von Porosität, Porengrößenverteilung und Permeabilität - Erweiterung des Kenntnisstandes zur rheologischen Parametrisierung sowie zur Partikelgrößenverteilung und Beurteilung der Injektionsmaterialien und des Injektionsverhaltens - Ableitung technologischer Vorgaben für die Injektion und Qualitätssicherung im Verlauf der Injektion.
Das Projekt "EP10" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Hydrosystemmodellierung durchgeführt. Das beantragte Projekt zielt darauf ab, geeignete Modellinstrumentarien für die Klärung dieser Frage zu entwickeln. Wissenschaftlich motiviert ist das Projekt vor allem durch die Verfügbarkeit einer neuen Generation so genannter THMC Modelle, die jetzt in der Lage sind thermo-hydro-mechanisch-chemisch gekoppelte Prozesse auf der Aquiferskala zu simulieren. Geologische Reservoire in der Erdkruste (Georeservoire) werden zunehmend für ingenieurtechnische Anwendungen intensiv genutzt, wie zum Beispiel die Gewinnung von Energie aus Erdwärme (Geothermie), die Deponierung radioaktiver Abfälle (Endlagerung) und die langfristige Speicherung von Kohlendioxid zum Klimaschutz (CO2-Speicherung). Das Langzeitverhalten dieser Georeservoire steht dabei im Zentrum der Diskussion, da dieses letztendlich die Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit, deren Nutzung, sowie die Auswirkungen auf die Geosphäre, die Landoberfläche und damit den Menschen bestimmt. Hierbei spielen insbesondere die Kopplung von Wärmetransport (T), hydraulischem (H) und geomechanischem (M) Verhalten, sowie chemischen (C) Prozessen eine große Rolle.
Das Projekt "Rueckhalt von Schwimmstoffen durch eine Tauchwand" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft durchgeführt. Bestimmung von Stroemungsbedingungen, bei denen ein sicherer Rueckhalt von Schwimmstoffen gewaehrleistet ist. Es besteht die Gefahr, dass sich beguenstigt durch die Senkestroemung und die seitliche Wandreibung Wirbel ausbilden. Das Auftreten dieser Wirbel wird bei verschiedenen geometrischen Bedingungen und Geschwindigkeiten beobachtet.
Das Projekt "SLAT NOISE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl für Strömungslehre und Aerodynamisches Institut durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil des Verbundes FREQUENZ. Grundlegendes Ziel des beantragten Vorhabens ist die anwendungsbasierte Validierung eines numerischen Verfahrens, mit dem bezüglich des Slatlärms der Mechanismus der Lärmentstehung analysiert und die Schallabstrahlung vorhergesagt werden kann. Dabei wird ein hybrider Ansatz verwendet, in dem das strömungsmechanische und das akustische Feld separat voneinander berechnet werden, um die deutlichen Unterschiede in den jeweiligen charakteristischen Längenskalen in der Gitterauflösung berücksichtigen zu können Das LES/CAA Verfahren wird zur Untersuchung der Geräuschemission von Slatgeometrien verwendet, wobei der Schwerpunkt auf der Analyse des direkten Slatlärms liegen wird, der durch die Wechselwirkung zwischen Turbulenz, Hinterkante und Spaltströmung hervorgerufen wird. Darüber hinaus soll der Lärmmechanismus, der einerseits durch aus dem Cove-Bereich abfließende Wirbel und andererseits variierende Wirbelgeometrien bedingt ist, analysiert werden. Das langfristige Ziel liegt in der Anwendung der numerischen Methode zur Geräuschanalyse von Umströmungslärmkonfigurationen, um die gewonnenen Erkenntnisse in einen Design-to-Low-Noise Entwurf einfließen lassen zu können.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1385 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 1383 |
| Text | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 2 |
| offen | 1383 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1385 |
| Englisch | 186 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 821 |
| Webseite | 564 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 773 |
| Lebewesen & Lebensräume | 769 |
| Luft | 797 |
| Mensch & Umwelt | 1385 |
| Wasser | 738 |
| Weitere | 1384 |