Strömungs- und Transportmodell, Langzeitsicherheit ... - PTKA - KIT
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COLENCO-MEMO 1764/04 GRS-NOTIZ 550800-02 3 (8)<br />
18.02.2010<br />
Dr. Krupp unterstellt im Sondervotum, dass die Gasbildung im Verhältnis 1:1 die<br />
Auspressung von Lösung bewirkt, d.h. dass die von ihm berechnete Gasbildung von<br />
5200 m 3 /a bei 5 MPa zu einer volumenmäßig gleichen Lösungsauspressung während<br />
der gesamten Dauer der Gasbildung führt.<br />
Der von Dr. Krupp genannte Prozess der gasgetriebenen Lösungsauspressung wurde in den Modellrechnungen<br />
im Auftrag von HMGU berücksichtigt. Er wirkt allerdings nur bis zum Beginn<br />
des Gasaustritts aus der Grube in das Deckgebirge. Dies <strong>und</strong> die maßgebenden Ursachen dafür<br />
sind in [GRS&COL 2006b] genannt. Sobald der Gasaustritt aus der Grube einsetzt, endet das<br />
Anwachsen der gespeicherten Gasvolumina in der Grube <strong>und</strong> damit das Verdrängen von Lösung.<br />
Damit endet auch das gasgetriebene Auspressen von Lösung aus der Grube. Je größer die Rate<br />
der Gasbildung, desto früher setzt die Gasfreisetzung aus der Grube ein <strong>und</strong> endet die gasgetriebene<br />
Lösungsauspressung aus der Grube. Nach den Modellrechnungen im Auftrag von HMGU<br />
setzt die Gasfreisetzung in das Deckgebirge je nach Szenario für die Gasbildung <strong>und</strong> das Gasspeichervolumen<br />
in der Grube nach einigen bis mehreren H<strong>und</strong>ert Jahren ein. Nach dem Ende<br />
der gasgetriebenen Lösungsauspressung bewirkt nur noch die Konvergenz der Grubenbaue eine<br />
Lösungsauspressung.<br />
In der Modellierungsstudie setzt Dr. Krupp ohne weitere Begründung eine zeitlich<br />
anhaltende Lösungsauspressrate von 10 000 m 3 /a an.<br />
Es ist zu vermuten, dass dieser Ansatz durch Verdoppelung der von Dr. Krupp berechneten Lösungsverdrängung<br />
durch Gasbildung/-speicherung entstanden ist. Die Analysen im Auftrag von<br />
HMGU beinhalteten neben detaillierten Abklärungen zur Gasbildung durch ISTec auch umfangreiche<br />
Untersuchungen zur Konvergenz der Grubenbaue in der Phase nach Stilllegung der Grube.<br />
Diese wurden von IfG (Leipzig) durchgeführt, stützen sich auf die in der Schachtanlage vorgenommenen<br />
gebirgsmechanischen Messungen <strong>und</strong> umfassen sowohl numerische 2D- als auch<br />
3D-Modellrechungen. Eine zusammenfassende Darlegung dieser Modellrechnungen enthält Kapitel<br />
6.5 von [GRS&COL 2006b]. Die Modellrechnungen berücksichtigen unter anderem, dass<br />
ein hoher hydraulischer Widerstand des Deckgebirges bei Lösungsauspressung zu einem hohen<br />
Lösungsdruck im Grubengebäude führt, der mäßigend auf die Konvergenz der Grubenbaue wirkt<br />
(negative Rückkopplung). Dies ist ein Effekt, der im Modell von Dr. Krupp nicht berücksichtigt<br />
wird (siehe Anmerkung in Kapitel 2.3).<br />
Nach den Modellrechnungen im Auftrag von HMGU bewirken die Lösungsverdrängung durch<br />
Gasspeicherung <strong>und</strong> jene durch Konvergenz der Grubenbaue zusammen eine Lösungsauspressrate<br />
aus der Grube in das Deckgebirge von<br />
o r<strong>und</strong> 1000 m 3 /a während einigen Jahrzehnten,<br />
o r<strong>und</strong> 400 m 3 /a während einigen Jahrh<strong>und</strong>erten <strong>und</strong><br />
o r<strong>und</strong> 100 m 3 /a während einigen Jahrtausend.<br />
Der mögliche Unterschied in der Lösungsauspressrate aus der Grube nach einer Stilllegung gemäß<br />
dem HMGU-Konzept <strong>und</strong> einer Stilllegung nach dem Konzept Vollverfüllung wurde in<br />
P:\1764_ge\Technische Unterlagen\ME1764_04_Stell_Modell_Krupp_R1a.doc