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

für Kluftsysteme gibt, mag zutreffen; inwieweit diese sich durchsetzen werden bleibt
weiterhin abzuwarten. Es ist jedoch unzutreffend, dass die Anwendung „äquivalent-poröser“
kf-Werte zu falschen Ergebnissen führt, und dies gilt selbstverständlich auch für die ASM-
Modellsoftware.
Zu Kapitel 2.3 – Störung als präferenzieller Fließweg
Die Mitarbeiter des Öko-Instituts behaupten hier einen linearen Zusammenhang zwischen der
lokalen Durchlässigkeit einer Störung und der Durchlässigkeit des lokalen Nebengebirges.
Obwohl gewisse Beziehungen dieser Art im Einzelfall bestehen können, ist es abwegig sie
generell anzunehmen oder gar zu fordern. Diese auch von Colenco (2006) gewählte
Vorgehensweise ist sowohl qualitativ wie quantitativ reine Mutmaßung. Neben der Lithologie
des Nebengesteins sind bei Störungszonen vor allem der tektonische Beanspruchungsplan und
seine zeitliche Entwicklung maßgebliche Größen für die hydraulische Durchlässigkeit.
Ebenso spielen die aktuellen hydraulischen Druckverhältnisse und der
Gebirgsspannungszustand eine Rolle.
Folgt man jedoch der Diskussion halber dieser „linearen Logik“, so kommt man zu folgendem
Ergebnis: Bei einer störungsbedingten Auflockerung um den vorgeschlagenen Faktor 1000
gegenüber dem Nebengebirge würde sich bei der geringsten Gebirgsdurchlässigkeit von 10 -12
m/s für eine einfache Störung ein Wert von 10 -9 m/s errechnen. Wird diese Störung durch eine
zweite Störung geschnitten, ergibt sich für den Schnittbereich (Korridor) ein Wert von
10 -6 m/s, also nicht sehr viel weniger als der von Krupp verwendete Äquivalent-Wert !
Das Öko-Institut erkennt völlig korrekt, dass die Fokussierung der gesamten Auspressrate auf
die als gut durchlässiges Linear dargestellte Störung unter dem sich im Modell aufbauenden
Überdruck automatisch zu einem sehr schnellen und nahezu vollständigen Transport an die
Oberfläche führt. Genau aus diesem Grund hat Krupp (29.12.2009) dieses unter dem Aspekt
der Langzeitsicherheit kritische Szenario betrachtet. Dieses Ergebnis ist jedoch nicht die
Folge einer „modellspezifischen“ Überschätzung des Drucks, oder der Nichtberücksichtigung
der dritten Dimension, oder zu hoch angesetzter Durchlässigkeiten. Es beruht vielmehr auf
einem richtigen Systemverständnis.
Man kommt übrigens aus rein geometrischen Überlegungen zu einem ähnlichen Ergebnis: Bei
einem bevorzugt leitfähigen Störungskorridor mit einer Querschnittsfläche von 100 m², einer
Länge von ca. 700 m und einer Porosität von 7,5 Prozent ergibt sich ein Porenraum von
5250 m³. Bei einer Auspressrate von 10 000 m²/a ist das Grundwasser in diesem Porenraum
rein rechnerisch in ca. einem halben Jahr verdrängt und die Grubenlösung erreicht die
Oberfläche. Auch solche Überlegungen bestätigen die Robustheit des Krupp’schen Modells.
Durch Dispersionseffekte und der nicht vernachlässigbaren Leitfähigkeit des Nebengebirges
außerhalb des Korridors errechnet das numerische Modell etwas abweichende Werte. Das
entscheidende Moment ist also der vergleichsweise durchlässige lineare Korridor im
Schnittbereich zweier Störungen. Da solche Korridore aufgrund des geologischen
Kenntnisstandes anzunehmen sind, hat das Krupp’sche Modell seine Gültigkeit und die
Langzeitsicherheit ist in Frage gestellt.
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