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Geotechnische Modellierung

Zur Beschreibung und Prognose des thermischen, hydraulischen und mechanischen Verhaltens von Endlagersystemen oder ihrer Teilbereiche kommen numerische Simulationsprogramme zum Einsatz, die beständig weiterentwickelt werden. Derartige Programme dienen darüber hinaus der Auslegung und Prognose von Experimenten sowie der Interpretation von Versuchsergebnissen. Weiterhin werden die Eingabeparameter der Programme anhand von experimentellen Ergebnissen kalibriert und die implementierten Stoffgesetze weiterentwickelt.

Für THM-Fragestellungen wird im GRS-Endlagerforschungszentrum schwerpunktmäßig das Programm CODE_BRIGHT der Technischen Universität Barcelona (UPC) eingesetzt. Es bietet eine vollständige thermisch-hydraulisch-mechanische Kopplung und eine Palette von Stoffgesetzen, die insbesondere für Steinsalz und tonhaltige Materialien entwickelt wurden. Damit ist CODE_BRIGHT geeignet zur Berechnung von Temperatur-, Spannungs- und Verformungsfeldern, Porosität, Permeabilität und Porenwasserdruck (bei Tonmaterialien jeweils unter Berücksichtigung von Quellungs-/ Schrumpfungsverhalten) in ihrer gegenseitigen Abhängigkeit.

Neben CODE_BRIGHT steht das kommerzielle Programmsystem ANSYS für rein thermomechanische Fragestellungen zur Verfügung. Dieses wurde zur Modellierung des mechanischen Verhaltens von Steinsalzgrus im Projekt BAMBUS um spezielle Stoffgesetze erweitert.

HE-D Erhitzerversuch im Felslabor Mont Terri (CH): Berechnete Porenwasserdruckverteilung