¶ Ungewissheiten bei THM-gekoppelten Integritätsberechnungen
Die Quantifizierung der Ungewissheit ist ein wesentlicher Bestandteil modellgestützter Bewertungsprozesse wie der langfristigen Sicherheitsbewertung von Endlagern für radioaktive Abfälle. Es wird erwartet, dass eine probabilistische Betrachtung der Simulationsergebnisse, die bei solchen Sicherheitsuntersuchungen als Folge der bestehenden Daten-, Parameter-, Modell- und Szenario-Unsicherheiten erzielt werden, zu aussagekräftigeren quantitativen Aussagen über die Integrität führt. Das Ziel eines solchen Ansatzes ist es, die üblichen Fallstricke klassischer Analysen zu vermeiden, die zu nicht konservativen Ergebnissen führen oder den tatsächlichen Parameterraum nur unzureichend abdecken können.
Im vorliegenden Teilprojekt sollen Methoden zur probabilistisch fundierten (geologischen) Barriere-Integritätsbewertung entwickelt und erprobt werden, die auf modernen mathematischen Methoden der Unsicherheitsquantifizierung beruhen. Die mathematische Modellierung - zugeschnitten auf die verwendeten THM-Modelle und gemessenen Parameterverteilungen - aus den Bereichen Wahrscheinlichkeitsrechnung, Statistik, Numerische Mathematik und Datenwissenschaften ermöglicht einen innovativen, weitgehend automatisierten Ansatz zur Quantifizierung der Unsicherheitsausbreitung und der problemspezifischen Ingenieurmerkmale.
¶ Methodologie
Die Projektziele beziehen sich auf die Integration von Arbeitsabläufen, Methoden und Instrumenten für die experimentell-numerische Analyse von Parameterunsicherheiten im Hinblick auf die Sicherheitsanalyse von potentiellen Endlagerstandorten in einer numerischen Umgebung. Um die Projektziele zu realisieren und zu demonstrieren, wird der folgende Arbeitsablauf unter Verwendung des oben genannten mathematischen Rahmens vorgeschlagen:
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1. Erste Bewertung der Parametervariabilität mit wenig standortspezifischen Informationen
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2. Verbesserte Charakterisierung mit standortspezifischen Informationen im Tunnelmaßstab
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3. Anwendung auf Repository-Ebene
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Das Hauptergebnis dieses Projekts ist der Vorschlag von Methoden und der Nachweis ihrer Durchführbarkeit für die Weitergabe von Parameterunsicherheiten durch THM-Modell-basierte Integritätsanalysen mit besonderem Augenmerk auf Fragen im Zusammenhang mit dem Einfluss der Skala auf die Parametrisierung; wie die Integritätskriterien in einen probabilistischen Kontext übertragen werden können; und schließlich, wie effiziente numerische Mathematik in allen Phasen dieses Arbeitsablaufs genutzt werden kann.
Darüber hinaus stellt die geplante Darstellung von Simulationsergebnissen mit Unsicherheiten im Kontext virtueller Realitäten eine wesentliche Bereicherung für eine verbesserte Kommunikation des schwierigen Themas "Unsicherheiten in der Sicherheitsbewertung" dar.