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SITZUNGEN

thermisch unterstützten Sanierung kontaminierter Standorte oder Optimierungs-
ansätze zur tertiären Öl- und Gasförderung. Eine Möglichkeit, die zur Reduzierung
der CO2-Emissionen zurzeit in Betracht gezogen wird, ist dessen langfristige Spei-
cherung in geologischen Formationen. Die Idee ist eine Abtrennung des Kohlendi-
oxids aus den Abgasen großer Emittenten (z.B. Kohlekraftwerken) und die
Verbringung in geeignete geologische Schichten in großen Tiefen. Hierbei treten
komplexe Mehrphasenprozesse auf, die z.B. bei der Durchführung von Machbar-
keitsstudien von großer Bedeutung sind.
Strömungs- und Transportprozesse in Systemen aus mehreren Fluidphasen tre-
ten auch in technischen bzw. künstlich hergestellten Medien wie Papier, Filtern und
Brennstoffzellen auf. In neuester Zeit ist auch die modelltechnische Beschreibung
fluidmechanischer Prozesse in Biosystemen immer mehr von Bedeutung. Dabei
handelt es sich z.B. um Maßnahmen, die die Tumorbehandlung im menschlichen
Gehirn mit Hilfe einer Konvektionstherapie simulieren.
Die oben aufgeführten Problemklassen stellen Mehrphasensysteme dar, wobei
die Feststoffphase das räumlich fixierte und die hohlraumfüllenden Fluide wie
Wasser und Gas die mobilen Teilsysteme bilden. Sie stellen ein offenes System dar,
bei dem die Randbedingungen starken örtlichen und zeitlichen Schwankungen
unterliegen können.
Die Bereitstellung geeigneter Prognoseinstrumente zur Beurteilung der rele-
vanten Strömungs- und Transportprozesse erfordert Modellkonzepte, in denen
physikalische, chemische und mikrobiologische Aspekte integrativ behandelt wer-
den. Eine besondere Schwierigkeit besteht darin, dass die Prozesse stark unter-
schiedlich gekoppelt sind und hinsichtlich der Strömungs- und Transportvorgänge
auf extrem unterschiedlichen Raum- und Zeitskalen ablaufen. Diese reichen z.B.
vom regionalen Maßstab eines Einzugsgebiets bis hin zum molekularen Maßstab der
mikrobiologischen Prozesse.
Zur quantitativen Beschreibung und Vorausberechnung von Strömungs- und
Transportprozessen in porösen Medien müssen neben der Erfassung der Bewegung
der einzelnen Phasen auch Phasenübergänge, Transport- und Wärmeübertragungs-
prozesse in die Modellbindung mit einbezogen werden. Dabei ist zu klären, welche
unterschiedlichen Raum- und Zeitskalen zur Beschreibung der jeweiligen Prozesse
in effektive Parameter integriert werden können.
Beipiel:
Am Beispiel der Speicherung von CO2 im Untergrund werden die oben formulier-
ten Zusammenhänge beispielhaft erläutert. Im Rahmen der nationalen und interna-
tionalen Treibhausgasdiskussion wird zurzeit über die Möglichkeit einer Abtrennung
mit anschließender Injektion und Speicherung von CO2 im Untergrund nachge-
dacht. Das Prinzip der CO2-Verbringung in geologischen Formationen (englisch:
CO2 Sequestration) kann wie folgt beschrieben werden: das Kohlendioxid wird nach
der Abtrennung aus den Abgasen durch eine Rohrleitung in einer Bohrung in eine
Tiefe von zirka 500—1000 m unter der Erdoberfläche gepumpt. Dort wird es in die
Formation injiziert und beginnt sich auszubreiten. Obwohl sich das CO2 unter den