Resource 2012 Seite 40

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4039 der Hauptnutzer von openGEO und hat damit einen maßgeblichen Ein uss auf die Weiterentwicklung des Programms Durch spezielle Rechte am Source Code der So ware ist die Nutzung über viele Jahre gesichert Mit Hilfe von openGEO wird ähn lich wie bei der Anfertigung von geolo gischen Karten und Pro len das Modell auf horizontalen und vertikalen Ebenen konstruiert Die Modelle können selbst die komplexesten geologischen Struk turen exakt nachbilden zum Beispiel komplizierte Fließfaltungen wie sie für Salzstöcke typisch sind oder verzweigte Bruchstrukturen in magmatischen Ge steinen Die mit openGEO erarbeiteten Strukturmodelle können mit beliebigen in Datenbanken zusammengestellten Er kundungsergebnissen gekoppelt werden Dies ermöglicht eine Visualisierung und Abfragengesteuerte Auswertung dieser Untersuchungsergebnisse im 3D Raum Mit openGEO werden an der BGR nicht nur die geologisch geophysikali schen Erkundungsergebnisse für mögli che Endlagerstandorte ausgewertet son dern auch die Daten aus der Erkundung von Standorten für die Speicherung von Erdgas Erdöl und erneuerbaren Energi en in Kavernen sowie für die Progno se von Ober ächenabsenkungen bzw Bergschäden im Umfeld stillgelegter Bergwerke Die mit openGEO erstellten 3D Modelle dienen in aktiv betriebenen Bergwerken außerdem als Planungsinst rument für bergbauliche Maßnahmen Die Zukunft mit JOI berechnen Die geologischen 3D Modelle dienen nicht nur als reine Anschauungsobjek te Die aufgearbeiteten Daten können auch in numerische Modelle eingespeist werden um etwa Strömungen im Un tergrund oder die Standsicherheit eines Bergwerks zu berechnen Damit bilden die Modelle die Basis um die Langzeit sicherheit z B eines Endlagers einer un tertägigen Deponie oder einer Kaverne zu untersuchen Denn unter der Erde kann im Laufe der Zeit viel passieren In einem Endlager für radioaktive Ab fälle steigt z B für eine bestimmte Zeit die Temperatur an das Salz kann sich verformen und chemische Reaktionen laufen ab Diese komplexen miteinander gekoppelten Prozesse werden in physi kalische Gleichungen gefasst und dann mit Computerbasierten numerischen Verfahren berechnet Besonders wichtig ist dabei zum einen das mechanische Verhalten des Wirtsgesteins zum an deren der mögliche Transport gelöster Substanzen insbesondere radioaktiver Sto e Beide Prozesse müssen verlässlich modelliert werden BGR Forscher entwickeln fortlaufend in Zusammenarbeit mit einem Berliner Ingenieurbüro das numerische Simulati onsprogramm JIFE Java Interactive Fi nite Element code weiter um die extrem aufwändige dreidimensionale numeri sche Simulation untertägiger Anla gen auf leistungs fähigen Großrech nern zu ermöglichen Dabei arbeiten sie zudem an Methoden um die Ergebnisse schnell und umfassend graphisch aufzu arbeiten Das Programm wird in den nächs ten Jahren entsprechend dem aktuellen Stand von Wissenscha und Forschung intensiv weiterentwickelt Den Schwer punkt legen die BGR Forscher insbeson dere darauf das Programm JIFE direkt mit openGEO über das So waresystem INCA Integrated Nonlinear Coupled Analysis unter dem Projektnamen JOI JIFE openGEO INCA zu verknüp fen Das Ziel besteht darin die geologi schen Modelle weitgehend automatisch in numerische Simulationsmodelle zu überführen Die BGR ist gut für die Zukunft aufgestellt Bei Endlagerprojekten müssen alle Ar beitsschritte von der Erarbeitung der geologischen und numerischen Mo delle bis zur Datensicherung einem standardisierten Ablauf folgen Zu die sem Zweck hat die BGR zu Beginn der 1990er Jahre das So waresystem INCA entwickeln lassen Es begleitet den Wis senscha ler während des gesamten Pro zesses von der Modellentwicklung über die Berechnung bis zur Auswertung und Archivierung Im Laufe der Zeit wurde INCA konti nuierlich weiterentwickelt und für neue Anforderungen optimiert Ein besonde res Augenmerk haben die BGR Forscher dabei auf die Qualitätssicherung gelegt Dies betri nicht nur die Daten mit de nen die Programme openGEO und JIFE arbeiten sondern auch die Program me selbst Alle Weiterentwicklungen sollen nachvollziehbar sein Sämtliche Änderungen bzw Ergänzungen in den Ausgangsdaten sowie Programmände rungen sind daher zentral in einer Da tenbank archiviert und können noch nach vielen Jahren abgerufen werden Automatische Tests prüfen regelmäßig ob sich ausgewählte Programmbaustei ne heute noch genauso verhalten wie gestern Ein Anwenderhandbuch und eine Versionsverwaltung runden das Konzept ab Die BGR Wissenscha ler pro tieren enorm von der akribischen Dokumentation aller Arbeitsschritte Mit INCA verfügen sie über ein wichti ges Werkzeug das sie bei der Modellie rungsarbeit und der Handhabung von endlosen Zahlenkolonnen unterstützt   Die  Programme  werden  in  den  nächsten Jahren intensiv weiterent wickelt   Aus dem geologischen Modell entwickeltes 3D Berechnungsmodell für geomechanische Analysen Geologie und Geomechanik in 3D Endlagerung Endlagerung Projekt JOI Ein Endlager für radioaktive Abfälle muss viele tausend Jahre lang sicher sein BGR Wissenschaftler entwickeln neue Verfahren um die Langzeitsicherheit möglicher Endlagerstandorte nachzuweisen Ein wichtiges Werkzeug sind dreidimensionale geologische Modelle Sie bilden die Grundlage für Berechnungen der thermischen und mechanischen Auswirkungen von Abfalleinlagerungen in salzige tonige oder granitische Gesteine Die Erdkruste ist ein kompliziertes Ge bilde das in seiner Entwicklung z T mehr als 3 Mrd Jahre zurückreicht Fal tungen und Überschiebungen prägen in vielen Gebieten der Welt den Au au des Untergrundes zahlreiche Störungen durchziehen die Gesteinsschichten Sich dieses Durcheinander für Entscheidun gen bezüglich möglicher Nutzungen des unterirdischen Raumes bildlich vorzu stellen und für Modellberechnungen abzubilden ist auch für gestandene Geo logen nicht immer einfach Seit einigen Jahren haben es die Forscher aber leich ter Mit dreidimensionalen geologischen Modellen können sie quasi virtuell in die Erdkruste eintauchen In den Model len werden Daten aus der geologischen Erkundung anschaulich dargestellt und ausgewertet Mit Hilfe der Modelle kön nen die Forscher Lagerstätten beispiels weise an beliebigen Stellen aufschneiden oder auch virtuelle Bohrungen erzeugen Besonders wichtig sind dreidimensiona le geologische Lagerstättenmodelle auch in der Endlagerforschung Sie bilden die Basis für nachfolgende numerische Be rechnungen mit denen die langfristige Sicherheit eines Endlagers nachgewiesen werden soll Von der Erkundung zum geologischen Modell Im Au rag und in enger fachlicher Ab stimmung mit der BGR haben in den letzten Jahren Partner aus der Wirt scha das So ware Paket openGEO entwickelt Mit Hilfe dieses Programms können besonders komplizierte geolo gische 3D Modelle für z B eng verfal tete Bereiche in Salzstöcken angefertigt werden Das Programm kann beliebige Grunddaten verwenden zum Beispiel Karten Geländemodelle Bohrkernauf nahmen die Ergebnisse von Kartierun gen oder geophysikalischen und geoche mischen Messungen Die BGR ist einer Ausschnitt aus einem geologischen 3D Modell inkl Bergwerksmodell in braun für einen Salzstandort in Norddeutschland