Forschungsschwerpunkte

Die Forschungsschwerpunkte des Lehrstuhls für Geomechanik und multiphysikalische Systeme sind charakterisiert durch Arbeiten zum gekoppelten thermisch-hydraulisch-mechanisch-chemischen (THMC) Tragverhalten untertägiger Hohlraumstrukturen. Von besonderer Relevanz hierbei sind Sicherheits- und Tragwerksanalysen für Endlager, Untertagedeponien und untertägige Energiespeicher. Wesentliche Elemente der Sicherheits- und Tragwerksanalysen sind

  • gesteinsphysikalische Untersuchungen zum thermomechanisch-hydraulisch gekoppelten Materialverhalten der anstehenden Gesteine unter variierten Einwirkungen
  • die Entwicklung, Verifikation und Validation von Stoffmodellen zur mathematisch-mechanischen Abbildung des im Versuch beobachteten Materialverhaltens
  • die numerische Simulation des Trag- und Dichtigkeitsverhaltens der untertägigen Hohlraumstrukturen in Raum und Zeit unter Anwendung geeigneter Stoffmodelle zur Analyse des Verbundtragverhaltens und Bewertung der Sicherheit.

Forschungsschwerpunkte:

  • Tragverhalten untertägiger Hohlraumstrukturen (Salzkavernen, Endlager, Untertagedeponien, Tunnelbauwerke, untertägige Pumpspeicherwerke, Bergwerke)
  • Gesteinsphysikalische Laborversuche (Gesteine, Abfall-Deponate, Versatzstoffe)
  • Entwicklung von Stoffmodellen (thermomechanisch-hydraulisch gekoppelte Prozesse)
  • Entwicklung von Software zur Strukturanalyse (FEM, FDM)
  • Entwicklung von Entwurfs- und Sicherheitskonzepten
  • Geotechnische Sicherheitsnachweise für untertägige Hohlraumstrukturen

Arbeitskreise

Mitarbeit im Arbeitskreis 3.8 „Geotechnik in der Endlagerung radioaktiver Abfälle“ der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e.V. (DGGT)

Der AK 3.8 „Geotechnik in der Endlagerung radioaktiver Abfälle“ befasst sich mit der Erarbeitung von Empfehlungen zu ge­birgs­mecha­nischen und -hydraulischen Themen in der Endlagerung von Wärme entwickelnden radioaktiven Abfällen. Die Empfehlungen sollen den neuesten Stand von Wissenschaft und Technik repräsentieren und sich in der zeitlichen Abfolge der Bearbeitung an dem Standortauswahlverfahren orientieren.

Derzeit arbeiten die 12 Mitglieder und ständigen Gäste des Arbeitskreises an der Erstellung der Empfehlung E1 „Methodische Vorgehensweise zur Bewertung der Integrität der geo­lo­gischen Barriere von Wirtsgesteinen für Endlager für Wärme entwickelnde radioaktive Abfälle“.

Zu den beteiligten Institutionen zählen die Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) sowie die BGE Technology GmbH, die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), die Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS), das Institut für Gebirgsmechanik GmbH (IfG), die ILF Beratende Ingenieure AG, das Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG), die TU Bergakademie Freiberg, die TU Braunschweig und die TU Clausthal.

Mitarbeit im Arbeitskreis 3.1 „Salzmechanik“ der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e.V. (DGGT)

Der AK 3.1 „Salzmechanik“ befasst sich aktuell mit der Erarbeitung von Empfehlungen zur Planung und Ausführung geotechnischer Barrieren für Untertagedeponien im Salinargebirge. Dem Arbeitskreis angehörig sind Vertreter aus der Industrie (K+S Kali GmbH, SOCON, IfG), aus Behörden (LBEG, BGR), und aus Forschungseinrichtungen (GRS, TU-Freiberg, TU-Clausthal).

Mitarbeit im Arbeitskreis "Betonkorrosion“ der Deutschen Arbeitsgemeinschaft Endlagerforschung (DAEF)

Der Arbeitskreis Betonkorrosion (AKB) befasst sich aktuell mit der Erarbeitung eines Kompendiums zum Stand von Wissenschaft und Technik im Bereich der THMC Eigenschaften von Salz- und Sorelbetonen für Abdichtungsbauwerke. An der Erstellung des Kompendiums arbeiten aktuell die Institutionen BGE, CSD, GRS, KIT, MPA, TUBAF und TUC.