LangRes

Multiskalige numerische Modellierung des reaktiven Transports in tiefen hydrothermalen Systemen

01.05.2026 bis 30.04.2029

Geochemische Reaktionen rufen dynamische Veränderungen der Gesteinseigenschaften auf der Porenskala hervor, die wiederum Strömungsregime und Wärmetransport auf größeren Skalen beeinflussen und somit die Effizienz der Wärmegewinnung aus Geothermie beeinträchtigen. Das Hauptziel des Projektes besteht darin, diese Prozesse zu untersuchen und ihren Einfluss auf den Darcy-Skalen-Fluss, reaktiven Transport und Wärmetransport in geothermischen Reservoiren zu quantifizieren. Um dies zu erreichen, werden numerische Modelle von der Poren- bis zur Darcyskala entwickelt und angewendet, die die gekoppelten Thermal-Hydraulic-Chemical (THC)-Prozesse im Untergrund simulieren. Das entwickelte Porenskalenmodell wird anhand experimenteller Daten der Projektpartner validiert. Darüber hinaus werden modifizierte konstitutive Beziehungen (z. B. Kozeny-Carman-Beziehung, Wärmeübertragungskoeffizienten, Archies Gesetz) aus den Porenskalen-Simulationen abgeleitet, um das Darcyskalen-THC-Modell zu parametrisieren. Die Ergebnisse werden ein umfassendes Verständnis darüber liefern, wie kleinräumige Veränderungen der Gesteinseigenschaften, vermittelt durch geochemische Reaktionen, großräumige Strömungsregime und Wärmetransport beeinflussen und somit die Effizienz der geothermischen Energiegewinnung bestimmen.