Die Entsorgung nuklearer Abfälle in Deutschland ist in tiefen Gesteinsformationen geplant, die über geologische Zeiträume als Barriere wirken. Die langfristige Schutzwirkung der geologischen Barriere(n) hängt von vielen Faktoren ab, vor allem von geologischen Prozessen, die vielfach vom tektonischen Spannungsfeld abhängen, welches neben der Langzeitstabilität auch für den Bau des Untergundlagers relevant sind. Eine verlässliche Prognose im Vorfeld von Erkundungsmaßnahmen wird allerdings dadurch erschwert, dass nur wenige Daten verfügbar sind, bzw. das Spannungsfeld in seiner Orientierung und Magnitude nicht einheitlich ist. Vielmehr können in Abhängigkeit vom Untergrundaufbau (Lithologien, Störungen) lokal deutliche Abweichungen von der überregional bekannten Spannungsverteilung auftreten.

Um ein besseres Verständnis dieser räumlichen Variabilität des Spannungsfeldes zu erreichen, wird im SpannEnD Projekt ein geomechanisch-numerisches 3D Spannungsmodell für Deutschland erstellt. Dieses Modell wird durch die Verbindung des Grundgebirgsmodells (Teilprojekt TU Darmstadt) und des Sedimentbeckenmodells (Teilprojekt KIT) erzeugt. Dieses Modell wird an punktuell gemessenen Spannungsdaten kalibriert und ermöglicht auf Basis kontinuumsmechanischer Ansätze Prognosen für Bereiche ohne Spannungsdaten und die Ableitung aller sechs unabhängigen Komponenten des Spannungstensors. Da bisher keine Datenbank für Spannungsmagnituden existiert, wird im Rahmen des Projektes eine solche für Deutschland erstellt.

Darüber hinaus werden Modellierungswerkzeuge für räumliche Skalen übergreifende Modelle entwickelt. So wird ein konsistenter Spannungsübertrag zwischen dem Deutschland-Modell und ca. drei Größenordnungen kleineren Teilmodellen ermöglicht. Alle Arbeiten liefern die erforderlichen Grundlagen und Modellierungswerkzeuge für zukünftige geomechanische Standortmodelle.

Teilprojekt TU Darmstadt
Teilprojekt KIT
Teilprojekt GFZ