AREHS

Auswirkungen sich ändernder Randbedingungen auf die Entwicklung hydrogeologischer Systeme: Numerische Langzeitmodellierungen unter Berücksichtigung thermisch-hydraulisch-mechanisch (-chemisch) gekoppelter Effekte

AREHS
Einflussfaktoren auf die thermisch/hydraulisch/mechanische (THM) Integrität des Systems Endlager mit Wirts- und Deck- bzw. Nebengestein

Kurze Projektbeschreibung: Im Rahmen des Gesetzes zur Suche und Auswahl eines Standortes für ein Endlager zur sicheren Verwahrung hochradioaktiver Abfälle (Standortauswahlgesetz – StandAG) sind die geowissenschaftlichen und planungswissenschaftlichen Anforderungen und Kriterien festgelegt. Dabei gehört u.a. die Modellierung von hydrogeologischen Szenarien Ereignisse wie künftige Kalt- und Warmzeiten und damit einhergehende Vereisungsereignisse die im StandAG spezifizierten (petro-) physikalischen Eigenschaften sowie die natürlichen hydrogeologischen Eigenschaften des Gesamtsystems durch z. B. Reaktivierung von Störungen oder Wechsel der hydraulischen Gradienten und folglich Strömungsrichtungen verändern können.

Das Hauptziel des AREHS Vorhabens besteht in der Modellierung der Auswirkungen sich ändernder äußerer Randbedingungen auf die hydrogeologisch relevanten Parameter (z. B. hydraulische Permeabilität, Porosität, Migrationswege, Fluid Verfügbarkeit, hydraulische Gradienten) eines potenziellen geologischen Endlagers in Deutschland (Tongestein, Steinsalz, Kristallingestein) und seiner umgebenden Gesteinseinheiten. Besonderes Augenmerk gilt der zyklischen mechanischen Be- und Entlastung aufgrund von Vereisungsereignissen und den hierdurch hervorgerufenen Spannungsänderungen (M) sowie induzierten Temperatureffekten (T) aufgrund von Permafrost und Warmzeiten. Da derartige Prozesse Änderungen des gekoppelten Fernfeldregimes mit Grundwasserfluss und Grundwasserdargebot (H) sowie Fluidtransport aufgrund thermischer (T) und chemischer (C) Gradienten bewirken können und Störungen/Klüfte (M) reaktivieren und damit neue/zusätzliche Wegsamkeiten schaffen können, sind sie für die Integrität eines Endlagers über den Zeitraum von 1 Mio. Jahren besonders relevant und müssen mit gekoppelten THM-(C)-Modellierungen sachgerecht erfasst werden. Dabei wird OpenGeoSys als numerische Plattform verwendet und weiterentwickelt.

Projektzeitraum: 03/2020 – 03/2023

Projektförderung: Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit (BASE)

BASE

 Projektpartner:

  • G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH
  • ERCOSPLAN Ingenieurgesellschaft Geotechnik und Bergbau mbH
  • TU Bergakademie Freiberg (TUBAF)
  • Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH UFZ