Arbeitsgruppe Experimentelle Simulation und Modellierung

Leiter: Prof. Dr. Helmut Geistlinger

Unsere Arbeitsgruppe besteht aus:

Leiter Modellierung:

Leiter Experimentelle Simulation:


Dr. Detlef Lazik

Wissenschaftler:

Dipl. Phys. Sebastian Ebert

Dipl.-Geol. Mark Pohlert

M.Sc. Shirin Samani

Skalen

Strömungs- und Transportprozesse in heterogenen porösen Medien bestimmen die Verteilungen von fluiden Phasen und chemischen Komponenten im Boden und Grundwasser. Kontinuumsmodelle, wie die Darcy- und Richardsgleichung, bilden standardgemäß die Grundlage für Modellierung und Prozeßverständnis. Die Längenskala bei der die "Heterogenitäten" statistisch unabhängig werden, bestimmt den Anwendungsbereich dieser Modelle. In den letzen 10 Jahren hat sich gezeigt, dass Long-Range-Korrelationen bedingt durch Porenstruktur und Fluid-Fluid-Wechselwirkungen wesentlich das Strömungs- und Transportverhalten bestimmen. Basierend auf der Statistik ungeordneter Medien und struktureller Phasenübergänge werden neue Konzepte wie fraktale Geometrie, Perkolationstheorie, Anomal-Random-Walking und universale Scaling-Gesetze auf Strömungs-, Dispersions- und Verdrängungs-prozesse angewandt. Der Übergang zwischen statistischer und Kontinuumsbeschreibung und die Bestimmung effektiver Transportparameter für das Drei-Phasen-System "Gas-Wasser-Festkörper" auf verschieden Längenskalen ist ein Fokus unserer Forschungsaktivitäten.
In enger Wechselwirkung zwischen Experiment und Modellierung untersuchen wir Strömungsmuster, Gastransportprozesse und Massentransferprozesse in Bench-Scale-Experimenten für umweltrelevante Szenarien. Neben natürlichen Prozessen, wie Gasaustausch zwischen Bodenluft und Grundwasser und der Emission klimarelevanter Gase stehen auch technische Anwendungen, wie die Direktgasinjektion in einen mit organischen Schadstoffen kontaminierten Grundwasserleiter im Mittelpunkt unserer Forschungsaktivitäten.

Forschungsschwerpunkte:

Veröffentlichungen: