Verbundprojekt Stoffgesetzvergleich

Dieses Verbundprojekt ist eine Zusammenarbeit mehrerer Projektpartner mit dem Ziel, Instrumentarien für die Nachweise zur sicheren und dauerhaften Untertage-Endlagerung von wärmeentwickelnden hochradioaktiven Abfällen in Steinsalzformationen zu überprüfen und zu verbessern. Dazu gehören Stoffmodelle zur Beschreibung des thermo-mechanisch-hydraulischen Verhaltens von Steinsalz. Das Vorhaben setzt inhaltlich die beiden BMBF-Verbundprojekte „Die Modellierung des mechanischen Verhaltens von Steinsalz: Vergleich aktueller Stoffgesetze und Vorgehensweisen" (Laufzeit: 01.04.2004 bis 30.11.2006) und "Vergleich aktueller Stoffgesetze und Vorgehensweisen anhand von 3D-Modellberechnungen zum mechanischen Langzeitverhalten von realen Untertagebauwerken im Steinsalz" (Laufzeit: 01.08.2007 bis 31.07.2010) fort. In diesem vom Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderten Projekt sollen die verschiedenen Modellierungsansätze der Projektpartner zur Beschreibung des thermo-mechanischen Verhaltens von Steinsalz und zur Rückbildung ("Verheilung") der bei der Auffahrung der untertägigen Hohlräume induzierten Schädigung im Steinsalz untersucht werden. Dazu werden von jedem Projektpartner mit seinem Stoffmodell und Programmsystem gekoppelte thermo-mechanische 3D-Benchmark-Modellberechnungen zur Spannungs-, Verformungs-, Dilatanz- und Schädigungsentwicklung sowie zur Verheilung und zum Permeabilitätsrückgang in zwei realen untertägigen Strukturen (ECN-Erhitzerversuche und "Dammjoch" in der Schachtanlage Asse II) durchgeführt. Die Ergebnisse werden miteinander sowie mit Messdaten verglichen, wodurch eine Einschätzung der Leistungsfähigkeit der einzelnen Stoffmodelle für thermo-mechanische und hydraulische Prognoseberechnungen für die Endlagerung von wärmeentwickelnden radioaktiven Abfällen in Steinsalzformationen abgeleitet werden kann. Zur Unterstützung der salztypspezifischen Kennwertermittlung und zur Überprüfung der Stoffgesetzmodule zum thermo-mechanischen Verhalten und zur Verheilung werden außerdem eine Reihe von spezifischen Laborversuchen im Projekt durchgeführt und mit den Stoffmodellen nachgerechnet. Der Lehrstuhl für Deponietechnik und Geomechanik der TU Clausthal beteiligt sich an diesem BMWi-Verbundprojekt mit seinem selbst entwickelten Stoffmodell Lux/Wolters, welches in das FDM-Programmsystem FLAC3D der Firma Itasca eingearbeitet wurde und führt im gesteinsmechanischen Labor des Lehrstuhls Verheilungsversuche an Steinsalzprüfkörpern durch.