Der geologische Untergrund dient unserer Gesellschaft sowohl als Quelle verschiedener natürlicher Ressourcen, als auch als Speicher- und Lagerstätte gesellschaftlicher Abfallprodukte wie beispielweise von radioaktivem Abfall. Ein vollständiges Bild des Untergrundes ist dabei meist nicht verfügbar, da sich mit Bohrungen oder geophysikalischen Messungen nur einzelne Aspekte des Untergrundes beobachten lassen. Deshalb sind ergänzende physik-basierte Simulationsmodelle unerlässlich um thermofluidmechanisch gekoppelte Prozesse wie Grundwasserströmung oder Temperaturverteilung im Untergrund zu rekonstruieren und damit beispielsweise eine Verteilung potentiell kontaminierten Grundwassers in die Zukunft prognostizieren zu können. Solche Simulationsmodelle werden durch beobachtete und gemessene Daten kalibriert. Unklar ist allerdings, welche Daten dafür am besten geeignet sind. Darüber hinaus benötigen Modelle, welche die volle Komplexität des Problems abbilden, enorme Computerressourcen um die Vielzahl an verschiedenen Szenarien zu berechnen.
Im Hinblick auf die Endlagersuche wollen wir uns daher der Frage nach optimalen Datenakquise und Smart-Monitoring Strategien stellen. Am Ende des Projektes sollen so neuartige, methodische Ansätze zur Verfügung stehen, welche es erlauben zu einer gegebenen Anforderung, wie beispielsweise der Strahlungsbelastung in einem bestimmten Bereich im Untergrund durch kontaminiertes Wasser, auf systematische Art und Weise verschiedene Datenakquisestrategien hinsichtlich ihres Informationsgehaltes zu bewerten und darauf aufbauend ein intelligente Monitoring zu planen. Letzteres ist von wesentlicher Bedeutung zur Gewährleistung von Endlagersicherheit.
Dabei verfolgen wir drei wesentliche Ziele:
Das Verbundprojekt ist als Kooperation zwischen den Lehrstühlen „Applied Geophysics and Geothermal Energy“ und „Methoden der Modellbasierten Entwicklung in den Computergestützten Ingenieurwissenschaften“ der RWTH Aachen und dem Lehrstuhl für „Stochastische Simulation und Sicherheitsforschung für Hydrosysteme“ der Universität Stuttgart konzipiert.