Multiskalenansatz geomechanisch-numerischer Modelle

Fokus des Teilprojektes am GFZ Potsdam ist die Entwicklung von Modellierungswerkzeugen, die eine konsistente Übertragung der Spannungsprognosen von dem Deutschland-Modell und lokalen Modellen ermöglichen (siehe Abbildung). Das Deutschland-Modell soll dabei in einem Multi-Skalenansatz initiale Spannungsbedingungen für regionale und letztendliche für Modell für den Maßstab eines Standortmodells liefern. Alle Arbeiten und Tools sind wirtsgesteinsunabhängig und liefern ohne Festlegung auf spezifische Standortgebiete die zukünftig erforderlichen Grundlagen und Modellierungswerkzeuge für geomechanische Standortmodelle. Weiterhin werden Modellierungstechniken zur Wahl geeigneter, skalenabhängiger Gesteins- bzw. Gebirgsparameter sowie Konzepte für die für ein entsprechendes Modellvolumen erforderlichen repräsentativen Kalibrierungsdaten untersucht.

Datenbank Spannungsmagnituden

Das World Stress Map Projekt kompiliert Spannungsinformationen und stellt diese in einer unikalen globalen Datenbank bereit. Allerdings beschränkt sich die Datenbank bisher auf Daten zur Orientierung des Spannungstensors und dem Spannungsregime. Daten zu Spannungsmagnituden werden bisher nicht systematisch erfasst. Da diese Daten für die Qualität der Modellkalibrierung von fundamentaler Bedeutung sind, werden in diesem Teilprojekt für Deutschland und angrenzende Gebiete Spannungsmagnitudendaten kompiliert. Weiterhin wird ein Schema entwickelt, das diese Daten nach ihren Qualitäten erfasst, so dass diese bei der Modellkalibrierung als Gewichte angewendet werden können.

Abbildung: Ableitung von initialen Spannungsbedingungen für kleinräumige Modelle aus großräumigen Modellen. Modifizierte Abbildung aus Reiter und Heidbach (2014) und Ziegler et al. (2017).