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

Unterstützung des BMU bei der Aufsicht
über Betrieb und Stilllegung der Asse –
AP A13
Freiburg, Darmstadt, Berlin
ses Kontinuum nicht entsprechend nachgebildet werden. Colenco hat daher in
/COL 2006b/ zusätzlich zu einer äquivalent-porösen Näherung der hydraulischen
Parameter für die Ausbreitungsrechnung das für diese spezielle Fragenstellung
entwickelte Programm RANCHMD /NAGRA 1985/ eingesetzt.
Eine vereinfachende Anwendung der grundsätzlich für die Kluftströmung ungeeigneten
Modellierungssoftware ASM führt stattdessen zu einer starken qualitativen
Beeinträchtigung des numerischen Ergebnisses im Modell von Herrn Dr. Krupp.
2.3 Störung als präferenzieller Fließweg
Die Modellierung der an der Leckagestelle ansetzenden Störung in /Krupp 2009/
entspricht einer etwa 500 m langen eindimensionalen Struktur erhöhter Durchlässigkeit
(k f =1E-5 m/s) mit einer Querschnittsfläche von 100 m². Ihre Durchlässigkeit
ist gegenüber dem von der Leckagestelle aus nächsten Grundwasserleiter (mu) um
zwei Größenordnungen erhöht modelliert. Gegenüber dem zweiten von der Störung
geschnittenen Grundwasserleiter (mo) ist die Störung um das 10-fache besser
durchlässig dargestellt. Über diese Struktur wird das Auspressen der Grubenlösung
als konstante Zugabe von 10.000 m³/a am Eintrittspunkt modelliert.
Die in /COL 2006b/ vorgenommene Parametrisierung der Störungsdurchlässigkeit
als eine durch Auflockerung bedingte Erhöhung der Durchlässigkeit der jeweils anstehenden
Schicht führt gegenüber /Krupp 2009/ zu einer auch innerhalb der Störung
differenzierten Verteilung der Durchlässigkeiten, die den realen Bedingungen
einer geologischen Störung besser entsprechen dürfte als die Zuweisung eines
Pauschalwertes. So ist es beispielsweise geologisch nicht plausibel, einem Störungsverlauf
innerhalb einer an sich schlecht durchlässigen Schicht (in /Krupp 2009/
beispielsweise der als Grundwassernichtleiter dargestellte mittlere Muschelkalk
(mm) mit k f =1E-12 m/s) eine um 7 Größenordnungen höhere Durchlässigkeit zuzuweisen,
die allein durch störungsbedingte Auflockerung des Gesteins selbst nicht zu
erklären ist. Auch unter dem Aspekt der gebotenen Konservativität, bei einem
Kenntnisdefizit hinsichtlich der tatsächlichen Störungsdurchlässigkeit, ist eine solche
Überschätzung (hier immerhin mit Faktor 10 7 ) nicht gerechtfertigt.
Die Fokussierung der gesamten Auspressrate auf die als gut durchlässiges Linear
dargestellte Störung führt unter dem sich im Modell aufbauenden Überdruck automatisch
zu einem rechnerisch sehr schnellen und nahezu vollständigen Transport
an die Oberfläche. Dies wird maßgeblich durch die modellspezifische Überschätzung
des Drucks (s. a. Kap. 2.1), die Nichtberücksichtigung der dritten Dimension
und die hohe Störungsdurchlässigkeit beeinflusst. Hier wirken drei maßgebliche,
bereits deutlich überschätzte Konservativitäten kumulativ. Das numerische Ergebnis
der Transportrechung ist daher gegenüber den wahren Verhältnissen eine sehr hohe
Überschätzung.