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Modellierung und Simulation


 

Das Arbeitspaket umfasst verschiedene Aspekte der Prozessmodellierung die gemeinsam relevant sind, um einerseits die Prozesse bei der CO2-Abscheidung, -Transport und –Nutzung und andererseits die Potenziale der Reservoirnutzungen abschätzen zu können. Dazu sind numerische Simulationen der gekoppelten Prozesse von der regionalen Skala über die Skala von Reservoiren, bis zur Skala von Strömungsprozessen in der CCS Prozesskette notwendig, die mittels Basisdaten validiert werden können. Sowohl bei der Erkundung nach geeigneten Standorten für CO2-Speicherung, Shale Gas-Vorkommen oder geothermische Ressourcen als auch zur Einbindung der CO2-Prozesskette, ist eine Kenntnis des physikalischen Beschaffenheit des Untergrunds und seines Verhaltens Voraussetzung. Benötigt wird ein Prozessverständnis wie Strömung, Wärmeausbreitung, Stofftransport, chemische Reaktionen und mechanische Deformationen die CO2-Prozesskette und das Reservoir beeinflussen. Im Sinne der Validierung und Optimierung von Prozessabläufen fließen Ergebnisse der numerischen Simulationen von CO2-Transport in das Design der Prozesskette ein. Ein wichtiger Faktor in diesem Zusammenhang ist auch der zeitliche Rahmen der ablaufenden Prozesse. Die ökonomisch und ökologisch sinnvolle Nutzung von Reservoiren kann nicht ausschließlich auf Echtzeitexperimente aufgebaut werden, da diese zu lange Zeiträume umfassen. Die dreidimensionale Simulation dieser natürlichen Vorgänge stellt allerdings noch immer große Herausforderungen an die methodische Entwicklung. Entsprechend bündelt das Forschungsfeld Arbeiten, die die Weiterentwicklung von numerischen Simulationsmethoden vorantreiben und die Erstellung von 3D Modellen Brandenburgs und deren Nutzung zur Vorhersage in der Erkundung und Nutzung von Reservoiren beinhalten.

 

Das Forschungsfeld "Modellierung und Simulation" gliedert sich in folgende Arbeitspakete:

 

Wärme- und Fluidfluss

  • Methodische Entwicklungen zur regionalen 3D Modellierung des gekoppelten Wärme- und Fluidtransports: GFZ/UP, M. Scheck-Wenderoth
  • Regionale Modellierung zum gekoppelten Wärme- und Fluidfluss für das Gebiet von Brandenburg: UP/GFZ, M. Scheck-Wenderoth
  • Strukturkontrollierter Fluid und Wärmefluss: UP/GFZ, M. Scheck-Wenderoth

 

Reservoir-Modellierung

  • Reservoir-Modellierung – gekoppelte Prozesse: GFZ, B. Wiese

 

Transport- und Strömungsmodellierung

  • CO2-Transport-Modellierung: BTU/CFTM2, Ch. Egbers
  • Mehrskalenmodellierung von CO2-Hochdruckströmungen unter Berücksichtigung der Mehrphasendynamik: BTU/CFTM2, H. Schmidt

 

 

Hier sind die links zu den Arbeitspaketen: 

 

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