BGR-UFZ OGS-Arbeitsgruppe Umweltgeotechnik
Multiphysikalische Simulation zur geotechnischen Systemanalyse
Bild von Dr. Jobst Maßmann (BGR), Dr. Gesa Ziefle (BGR), Dr. Thomas Nagel.
Die Intensität der Bewirtschaftung des geologischen Untergrunds nimmt deutlich zu. Wesentliche Anforderungen resultieren aus der Nutzung erneuerbarer sowie konventionell und unkonventionell geförderter traditioneller Energieträger, der Kurz- und Langfristspeicherung von Energieträgern und Energie sowie der Lagerung von Neben- und Endprodukten des Energieversorgungssystems. Diese zunehmende Nutzung des unterirdischen Raumes verursacht auch Nutzungskonflikte und wirft Fragen der technischen Sicherheit, der assoziierten Umweltwirkungen sowie der gesellschaftlichen Akzeptanz auf.
Die Erfassung und Beurteilung anthropogener Eingriffe in die terrestrische Umwelt, insbesondere den geologischen Untergrund, erfordern Kompetenzen aus den Umwelt-, Ingenieur- und Geowissenschaften sowie der Geotechnik. Dies gilt insbesondere für eine der zentralen, gesamtgesellschaftlichen Herausforderungen dieses Jahrhunderts – die Standortsuche, Errichtung und den Betrieb eines Endlagers zur Entsorgung nuklearer Abfälle mit der größtmöglichen Sicherheit.
Die Arbeiten der Gruppe sind eingebettet in die OpenGeoSys-Initiative (www.opengeosys.org).
Es ist unsere Mission, zur Bewältigung dieser Herausforderung durch Bereitstellung und Anwendung moderner numerischer Modellierungsplattformen für geotechnische System- und Sicherheitsanalysen einen wesentlichen Beitrag zu leisten. Um von der beiderseitigen Expertise zu profitieren und diese weiterzuentwickeln, wurde diese gemeinsame Arbeitsgruppe (AG) zum wissenschaftlichen Austausch zwischen der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) und dem Helmholtz Zentrum für Umweltforschung (UFZ) eingerichtet. Ziel ist die Förderung und Intensivierung thematischer und methodischer Synergien bei der Entwicklung und Nutzung simulationsgestützter Methoden im Kontext der o. g. geotechnischen Anwendungen.
Die spezifische inhaltliche Stärke der AG liegt in der Modellierung und numerischen Simulation gekoppelter multiphysikalischer Prozesse im geologischen Untergrund. Schwerpunktmäßig wird zu diesem Zweck die Modellierungsplattform OpenGeoSys (www.opengeosys.org) verwendet und weiterentwickelt.
Wir unterstützen die Methoden- und Softwareentwicklung mit dem Ziel eines verbesserten Prozess- und Systemverständnisses sowie das Bereitstellen geeigneter Analysewerkzeuge in einer für die Standortsuche und -auslegung geeigneten Form.
In der AG wird ein Austausch über grundlagenbasierte Methoden sowohl für wirtsgesteinunabhängige als auch -spezifische Ansätze gepflegt. Er kann das Fundament für die Erschließung weiterer der zu Beginn genannten Anwendungen im Umfeld anthropogener Eingriffe in den geologischen Untergrund darstellen.
Durch eine enge Verknüpfung mit der wissenschaftlichen Gemeinschaft und die Beteiligung an internationalen Benchmarkinginitiativen wird die Qualität und Aktualität der Methoden und ihrer Implementierung in OpenGeoSys fortlaufend überprüft und gesichert.
Leiter und Ansprechpartner der Arbeitsgruppe:
Dr. Thomas Nagel
Dr. Jobst Maßmann