Laufzeit: 2022-2026

Zuwendungsgeber: BGE

Projektverantwortlicher: Oliver Heidbach , Moritz Ziegler

Doktorandin:  Sophia Morawietz

Projekt-Webseite: www.spannend-projekt.de

Kooperationen: Birgit Müller, Tobias Hergert, Luisa Röckel, Frank Schilling (KIT), Andreas Henk, Steffen Ahlers, Karsten Reiter (TU Darmstadt)

Das tektonische Spannungsfeld in der Erdkruste wirkt sich auf eine Vielzahl der Kriterien zur Standortauswahl für die Entsorgung radioaktiver Abfälle aus. Im Rahmen des Projekt SpannEnD – Spannungsfeld Endlager Deutschland – wird das deutschlandweite, geomechanisch-numerische 3D Spannungsmodell für Deutschland weiter verfeinert. Dieses Modell wurde an Spannungsdaten kalibriert und ermöglicht auf Basis kontinuums-mechanischer Ansätze Prognosen für Bereiche ohne Spannungsdaten und die Ableitung der sechs unabhängigen Komponenten des 3D Spannungstensors. Darüber hinaus werden Modellierungswerkzeuge für räumliche Skalen übergreifende Modelle weiterentwickelt, um konsistente Spannungsprognosen zwischen dem Deutschland-Modell und der Standort-Skala (siehe Abbildung) zu ermöglichen. Alle Arbeiten sind zunächst wirtsgesteinsunabhängig und liefern ohne Festlegung auf spezifische Standortgebiete die zukünftig erforderlichen Grundlagen und Modellierungswerkzeuge für geomechanische Standortmodelle.

Referenzen

• Ahlers, S., L. Röckel, T. Hergert, K. Reiter, O. Heidbach, A. Henk, B. Müller, S. Morawietz, M. Scheck-Wenderoth, and D. Anikiev (2022): The crustal stress field of Germany: a refined prediction. Geothermal Energy, 10(1). http://doi.org/10.1186/s40517-022-00222-6

• Ahlers, S., A. Henk, T. Hergert, K. Reiter, B. Müller, L. Röckel, O. Heidbach, S. Morawietz, M. Scheck-Wenderoth, and D. Anikiev (2021): 3D crustal stress state of Germany according to a data-calibrated geomechanical model. Solid Earth, 12(8), 1777-1799. http://doi.org/10.5194/se-12-1777-2021

• Heidbach, O., M. Rajabi, K. Reiter, M. Ziegler, and a. t. W. Team (2016), World Stress Map Database Release 2016, GFZ German Research Centre for Geosciences, Potsdam, GFZ Data Services. http://doi.org/10.5880/WSM.2016.001

• Heidbach, O., J. Reinecker, M. Tingay, B. Müller, B. Sperner, K. Fuchs, and F. Wenzel (2007), Plate boundary forces are not enough: Second- and third-order stress patterns highlighted in the World Stress Map database, Tectonics, 26(TC6014). http://doi.org/10.1029/2007TC002133

• Hergert, T., O. Heidbach, K. Reiter, S. Giger, and P. Marschall (2015), Stress field sensitivity analysis in a sedimentary sequence of the Alpine foreland, northern Switzerland, Solid Earth, 6, 533-552. http://doi.org/10.5194/se-6-533-2015

• Reiter, K., and O. Heidbach (2014), 3-D geomechanical-numerical model of the contemporary crustal stress state in the Alberta Basin (Canada), Solid Earth, http://doi.org/10.5194/se-5-1123-2014

• Reiter, K., O. Heidbach, B. Müller, J. Reinecker, and T. Röckel (2016), Stress Map Germany 2016, GFZ German Research Centre for Geosciences, Potsdam, GFZ Data Services. http://doi.org/10.5880/WSM.Germany2016_en

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• Röckel, L., S. Ahlers, B. Müller, K. Reiter, O. Heidbach, A. Henk, T. Hergert, and F. Schilling (2022): The analysis of slip tendency of major tectonic faults in Germany. Solid Earth, 13(6), 1087-1105. http://doi.org/10.5194/se-13-1087-2022

• Ziegler, M., Heidbach, O., Reinecker, J., Przybycin, A. M., & Scheck-Wenderoth, M. (2016). A multi-stage 3-D stress field modelling approach exemplified in the Bavarian Molasse Basin. Solid Earth, 7, 1365-1382. http://doi.org/10.5194/se-7-1365-2016

• Ziegler, M. O., and O. Heidbach (2023): Bayesian Quantification and Reduction of Uncertainties in 3D Geomechanical‐Numerical Models. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 128(1). http://doi.org/10.1029/2022jb024855