BMBF-Forschungsvorhaben "EGSIM"

Laufzeit: 01.10.2010 - 30.09.2013

Gefoerdert vom BMBFTitel: Effiziente Grundwassersimulation bei der Gewinnung von Energieressourcen

Partner:

  • Technische Universität Dresden, Insitut für Abfallwirtschaft und Altlasten
  • DUALIS GmbH IT Solution, Dresden

Ziel

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Applikationssoftware zur Simulation von Strömungs- und reaktiven Stofftransport- sowie Stoffumwandlungsprozessen im Boden und Grundwasserbereich (poröse Medien). Die Simulation derartiger Prozesse ist die Basis der Planungsarbeiten für einen grundwasserressourcen- und umweltschonenden sowie energieeffizienten Abbau der Braunkohlevorräte als eine der wichtigsten Energieträger Deutschlands. Der Planungsingenieur soll in die Lage versetzt werden, in Form einer auf Geographischen Informationssystemen (GIS) basierenden Konstruktionsumgebung, wasserwirtschaftliche Projekte im Sinne eines nachhaltigen Wassermanagements zu entwickeln und zu überwachen, wie z.B. Wasserhaltung in Tagebaugebieten oder Maßnahmen zur Renaturierung von Tagebaufolgelandschaften. Durch eine optimierte Simulation können erhebliche Wasserressourcen geschützt (z.B. Umweltschutz zur Erhaltung natürlicher Feuchtgebiete), zu hebende Grundwassermengen verringert und damit Energie eingespart werden.

Bislang erfolgt die Planung und Simulation mittels abgesetzter Rechenläufe und statischer grafischer Auswertung mit teilweise extrem langen Rechenzeiten von Tagen und für reaktive Strömungsvorgänge bis zu Wochen. Die dabei entstehenden sehr großen Parameterräume können mit Hilfe moderner Methoden der Sensitivitätsanalyse reduziert werden. Besonders in wasserwirtschaftlichen Projekten treten häufig mehrere Zielstellungen simultan auf und können nur durch Einsatz intelligenter Optimierungsalgorithmen zur multikriteriellen Lösung bearbeitet werden. Ausgehend von verfügbaren Quellcodes soll unter Anwendung moderner Softwarealgorithmen wie effizienter paralleler Gleichungslöser sowie Datenbankstrukturen und Abfragemechanismen zur Verarbeitung großer numerischer Datenmengen und dem Einsatz von Massivparallelrechentechnik eine skalierbare Simulationssoftware entwickelt werden.

 

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