F4at - Fracture Flow-Through Laboratory

• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry ; Geophysics and Geodesy
• Term: Funded in 2019
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 418904468

Das Ziel des F4aT – Experiments (Forced Fracture Fluid Flow and Transport) ist die Durchführung von Strömungsversuchen auf rauen Kluftoberflächen unter Geothermie4 typischen hohen Fließraten. Mit den hydraulischen Randbedingungen des Experiments und den Eigenschaften der Kluftoberflächen sollen nicht-lineare, turbulenzähnliche Strömungen mit Reynoldszahlen >>100 simuliert werden. Diese Verhältnisse treten bei der Bewirtschaftung von Geothermie-Reservoiren in der Regel auf. Der Versuchsaufbau stellt eine Funktionseinheit dar, um die unter diesen Bedingungen ungeklärten Prozess-Eigenschaften von Hydraulik, Transport und Fluidchemie zu erfassen. Er besteht aus hydraulischem Versuchstand, 3D10 Scanner, 3D-Drucker und Wärmeleitfähigkeitsmessgerät. Dies ermöglicht es, mittels Scanner Oberflächen natürlicher Gesteinsproben zu erfassen und im Drucker mit selbst-ähnlichen geometrischen Eigenschaften in großer Stückzahl zu reproduzieren. Nach einer QC im Scanner wird anschließend der Versuch durchgeführt. Der Versuchsaufbau versetzt uns in die einzigartige Lage experimentell die Hydraulik- und Transport-Eigenschaften von rauen Klüften probabilistisch zu quantifizieren, was bisher einzig mittels numerischer Modelle möglich war.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: F4at - Durchströmungslabor
• Instrumentation Group: 0440 Spezielle Geräte zur Erforschung von Erdoberfläche und Untergrund (außer 040-043)
• Applicant Institution: Karlsruher Institut für Technologie
• Leader: Professor Dr. Thomas Kohl