Gebirgsmechanik

Gebirgsmechanische Designparameter
Drucktest an einem Salzkern

Gebirgsmechanische Untersuchungen für den sicheren Sol- und Speicherbetrieb

Bei Erkundungs- und Kavernenbohrungen entnimmt man Gebirgsschichten im Umfeld einer geplanten Kaverne Bohrkerne, anhand derer sich Stabilität und Dichtheit ermitteln lassen.

Nach ihrer geologischen Interpretation untersucht ein unabhängiges Gebirgsmechanisches Labor an ausgewählten Kernen das Festigkeits- und Verformungsverhalten sowie die Dichtheit.

Bergämter fordern als zuständige Aufsichtsbehörden diese Untersuchungen und Tests, mit denen die Parameter des späteren Kavernenbetriebs ermittelt werden. Diese gewährleisten die dauerhafte Stabilität und Dichtheit der Kavernen während des Sol- und Speicherbetriebes.

Die Ergebnisse der gebirgsmechanischen Laboruntersuchungen fließen in ein computergestütztes Modell zur Simulation des geplanten Kavernenbetriebs ein. Daran koppelt man thermodynamische Simulationen des Speicherbetriebs, um auch anspruchsvolle Speicherszenarien zu untersuchen.

Aus der Bewertung der Simulationsergebnisse leitet eine gutachterliche Expertise schließlich die Empfehlungen für den Kavernenbetrieb ab:

  • Bestimmung des Teufenbereichs, in dem die Kaverne angelegt werden kann
  • Festlegung minimaler Abstände zu benachbarten Kavernen im Feld oder zum Deck- und Nebengebirge
  • Vorgabe einer maximal möglichen umhüllenden Kavernenform (Höhe und Durchmesser)
  • Einzuhaltende verbleibende Mindestmächtigkeiten der Tragelemente im Salz sowie des Deck- und Nebengebirges (Schweben und Pfeiler) für die dauerhafte Tragfähigkeit und Dichtheit
  • Minimale und maximale Kaverneninnendrücke während des Speicherbetriebs
  • Nachzuweisende Betriebszeiten im Bereich des Minimaldrucks
  • Nachzuweisende Betriebsbedingungen zum Langzeitschutz der Kavernenkontur
  • Prognose der Konvergenz für unterschiedliche Speicherszenarien und ihre Auswirkungen an der Geländeoberfläche (Senkungsprognose).

Die Empfehlungen bilden die Grundlage für die Planung von Kavernen mit einem sicheren und wirtschaftlichen Speicherbetrieb.

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