Strömungs- und Transportmodell, Langzeitsicherheit ... - PTKA - KIT

Unterstützung des BMU bei der Aufsicht
über Betrieb und Stilllegung der Asse –
AP A11
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Freiburg, Darmstadt, Berlin
Das in /COL 2006b/ beschriebene 3D-Modell auf Basis der Modellsoftware NAMMU
/Serco 2005/ bietet hier ungleich detailliertere Möglichkeiten der räumlichen Diskretisierung
unter Berücksichtigung eines erweiterten Parametersatzes (z.B. Berücksichtigung
von Anisotropien, Viskositäts- und Dichteunterschieden sowie von zeitlich
variabeln Parametern).
Die Hauptströmungsrichtungen in den verschiedenen Grundwasserleitern folgen in
der Asse-Struktur dem Streichen der jeweiligen grundwasserführenden Schicht
/COL 2006a/. Diese Strömungskomponente, die senkrecht zu der von Herrn Dr.
Krupp abgebildeten Modellebene verläuft, kann in dem 2D-Modell mit den getroffenen
Annahmen nicht abgebildet werden, stattdessen entspricht das Modell einer
„vertikalen, in y-Richtung 10 m dicken und nach beiden Seiten undurchlässigen
Scheibe.“ /Krupp 2009/. Diese strenge zweidimensionale Modellgeometrie trägt mit
dazu bei, dass sich rechnerisch bei der angenommenen Auspressrate hohe hydraulische
Drücke aufbauen, die bei Berücksichtung einer dreidimensionalen Druckverteilung
so nicht auftreten könnten. Im Zusammenhang mit der modellierten Störung
führt die Zweidimensionalität außerdem zur Beschreibung der an sich zweidimensional
wirksamen Störungsfläche als eindimensionaler, also kanalisierter Fließweg,
bei dem die seitliche Ausbreitung der hier strömenden Flüssigkeit nicht berücksichtigt
werden kann und der, zusammen mit dem zu hohen Druck, schon aus modellgeometrischen
Gründen zu nicht realitätsnahen Fließgeschwindigkeiten führt.
2.2 Hydrogeologische Struktur und Duchlässigkeitsbeiwerte
/Krupp 2009/ beruft sich bei der Parametrisierung der Durchlässigkeitsbeiwerte für
die in seinem Modell ausgewiesenen hydrogeologischen Einheiten auf die in
/COL 2006a/ 1 zusammengestellten Werte, vereinfacht diese aber, indem er beispielsweise
vertikale Veränderungen der gesättigten 2 Durchlässigkeit innerhalb einer
Schicht nicht berücksichtigt. Der der Südwestflanke der Asse direkt aufliegende
Rötanhydrit, dem zumindest abschnittsweise, insbesondere im oberen Bereich, eine
vergleichsweise erhöhte Kluftdurchlässigkeit zugesprochen werden muss, wird im
Modell nicht als eigene Schicht ausgewiesen. Ebenso unberücksichtigt bleibt das
Salinar im mittleren Muschelkalk (mm), dessen aufgelockertes Residualgebirge
ebenfalls eine deutlich höhere Durchlässigkeit aufweist, die aber im Modell bei einer
zusammengefassten Darstellung des mittleren Muschelkalks mit einem niedrigen
Durchlässigkeitsbeiwert von 1E-12 m/s nicht enthalten ist.
Die als eigentlich präferenzieller Weg wirkende Strömung im Kluftsystemen der hydrogeologischen
Einheiten, die für die Asse-Struktur typisch ist, kann aufgrund des
unterschiedlichen Strömungsverhaltens mit einem Grundwassermodell für ein porö-
1 s. .d. Tabelle 18
2 Weiter im Text wird für die gesättigte Durchlässigkeit der kurze Begriff „Durchlässigkeit“ genommen