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Heidelberger Akademie der Wissenschaften [Editor]
Jahrbuch ... / Heidelberger Akademie der Wissenschaften: Jahrbuch 2013 — 2014

DOI chapter:
III. Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses
DOI chapter:
A. Die Preisträger
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Ökologiepreis der Sigrid- und Viktor-Dulger-Stiftung 2013
DOI article:
Darcis, Melanie Yvonne: Coupling Models of Different Complexity for the Simulation of CO2 Storage in Deep Saline Aquifers
DOI Page / Citation link: 
https://doi.org/10.11588/diglit.55655#0268
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Die Preisträger | 291

gelöst. Infolge Konvektion und Wärmeleitung baut sich die durch die Injektion ent-
standene Temperaturanomalie im salinen Aquifer mit der Zeit wieder ab. Daher kann
im dritten Zeitabschnitt auf die Lösung der Energiebilanzgleichung verzichtet wer-
den.
Abgesehen von der zeitlichen Anpassung der Modellformulierungen, wie sie
im Rahmen der sequentiellen Kopplung realisiert wird, ist es möglich die Modell-
komplexität räumlich anzupassen. Die räumliche Modellkopplung kann für Pro-
blemstellungen angewandt werden, in denen sich die Relevanz bestimmter physika-
lischer Prozesse auf Teilgebiete beschränken lässt, während die Untersuchung des
Gesamtproblems eine Beschreibung auf einem größeren Gebiet erforderlich macht.
Die Untersuchung der großskaligen Druckentwicklung während der CO2 Speiche-
rung ist ein Beispiel für eine derartige Anwendung. In der Nähe des Injektions-
brunnens, können starke Druckanstiege zu Gesteinsdeformationen und Änderungen
in den hydraulischen Eigenschaften mit potentieller Rückkopplung auf die Strö-
mungsprozesse führen. Im Fernfeld erlaubt dagegen die geringe Größenordnung des
Druckanstiegs eine Vernachlässigung geomechanischer Prozesse. Das Kopplungs-
konzept, das für die räumliche Kopplung zur Anwendung kommt, basiert auf einem
linear elastischen hydro-geomechanischen Modell für das Brunnennahfeld und auf
einem hydraulischen Modell für das Fernfeld.
Untersuchungen der Kopplungskonzepte bezüglich Effizienzsteigerung und
Kopplungsfehler anhand idealisierter Testfälle sowie erste Anwendungen der Kopp-
lungen auf realistische geologische Szenarien haben gezeigt, dass sowohl die sequen-
tielle als auch die räumliche Modellkopplung eine Möglichkeit bietet, die Effizienz
der Modelle zu steigern, ohne dass relevante Prozesse vernachlässigt werden müssen.
 
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