Vergleich von Moose/TIGER und Comsol Multiphysics anhand eines THM Modells des Standortes Pullach

Dieses Dokument ist Teil des “Arbeitspakets 4: Reservoirmodellierung – Thermo-hydraulisch-mechanische (THM) Modellierungen (AP 4.4)” des INSIDE Projekts und beinhaltet den “Meilenstein 4.3.1”. Es representiert den Vergleich der Simulationen des Reservoirmodells des Geothermiestandortes Pullach zwischen der open-source Finite Element (FE) Anwendung MOOSE/TIGER (THMC sImulator for GEoscience Research) und der kommerziellen Software Comsol Multiphysics. Hierbei werden mittels identischem Reservoirmodell und -parametrisierung die Unterschiede zwischen den beiden Softwarelösungen anhand der verschiedener Modellierungsparameter (Porendruck, Temperature, etc.) verglichen. Ziel ist es, die in TIGER implementierten physikalischen Prozesse zu verifizieren sowie Unterschiede im weiterführenden Modellierungsablauf aufzuzeigen.
Im ersten Schritt wird ein stark vereinfachtes hydraulisch-mechanisches Modell einer punktförmigen Fluidinjektion erstellt und die multiphysikalischen Prozesse und deren gegenseitige Kopplung verifiziert, um die korrekte Funktion des neuartigen open-source Simulationstools zu garantieren. Im zweiten Schritt werden zwei identische Modelle des Pullach Geothermiereservoirs erzeugt und deren lithofazielle Einheiten mittels deren THM Materialeigenschaften anhand von Literaturwerten parametrisiert. ... mehrFür weitere Details sei hierbei auch auf das AP 4.3 verwiesen. Mittels eines 50-jährigen Betriebsszenarios, angelehnt an den Betrieb im Jahr 2020, werden die langfristigen Unterschiede in den kritischen Variablen Porendruck, Temperatur sowie Spannungsänderungen untersucht, quantifiziert und anschließend diskutiert. Die zu erwartenden Unterschiede können dabei vielfältiger Natur sein und z.B. durch die Integration von Bohrungen, dem regionalen Spannungsfeld, Randbedingungen sowie Limitierungen in der Simulationsumgebung hervorgerufen werden.