Visualisierung der Rissausbreitung in Gesteinen
EINSATZ VON HOCHGESCHWINDIGKEITSKAMERAS
Analse von Rissausbreitungen an den TUM-Lehrstühlen CMS & IngGEO
Die Forschungsgruppen „Simulation in Applied Mechanics“ von Dr. Stefan Kollmannsberger am Lehrstuhl für Computation in Engineering und Computational Modeling and Simulation sowie die Forschungsgruppe „Geothermie“ am Lehrstuhl Ingenieurgeologie von Prof. Kurosch Thuro, gehen Fragen rund ums Thema Rissausbreitung sowie dessen präziser Simulation auf den Grund. Bei der Tiefengeothermie spielt der Versagens-Mechanismus im Reservoirgestein eine außerordentlich wichtige Rolle. In der Vergangenheit sind im Zuge der geothermischen Förderung mikroseismische Ereignisse an Geothermieprojekten aufgetreten, welche durch Bruchvorgänge und den Versatz von Trennflächen im Untergrund ausgelöst wurden. Ein gutes Untergrundmodell mit entsprechender Simulation kann hierbei helfen, größere Risiken rechtzeitig zu erkennen. Häufig wird bei der Reservoir- und Bohrlochstabilitäts-Modellierung jedoch mit einfachen Literaturwerten oder Annahmen der geomechanischen Gesteins- und Gebirgskennwerte gearbeitet. Dies hat zur Folge, dass das Bruchverhalten und die Rissausbreitung im Gestein nur ungenau vorhergesagt werden können. Im Rahmen der Geothermie-Allianz Bayern wird sich daher den Themen Reservoir- und Bohrlochstabilität vermehrt angenommen. Die Charakterisierung von Reservoirgesteinen soll dabei durch ein digitales Modell ergänzt werden, welches neben der Fazies auch das Bruchverhalten einschließt. Als Grundlage für den Aufbau des digitalen Modells kommen dabei Computertomographie-Verfahren, Hochgeschwindigkeitskameras und akustische Emission zum Einsatz. Als kleiner Vorgeschmack wird im diesem Videobeitrag des am Lehrstuhl für Ingenieurgeologie angesiedelten Teilprojektes das Leistungsvermögen der Hochgeschwindigkeitskameras zusammen mit einer kurzen Projektbeschreibung vorgestellt.