Prognose residualer Sättigungen in porösen Medien

• Antragsteller: Professor Dr. Rudolf Hilfer
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 62604782

Die quantitative Prognose von Restsättigungen ist ein altes Problem der Physik poröser Medien. Fortschritte bei der Lösung dieses Problems sind von zentraler Bedeutung für die Schätzung der produzierbaren Erdölreserven, die Optimierung der Entwässerung von Brennstoffzellen, das Energiesparpotential bei Baustoffen, die Sättigung und Blockade von Katalysatoren und Filtern, die Restfeuchte von Dämmen im Küsten- und Hochwasserschutz, Kapillareffekte bei der Endlagerung radioaktiver Abfälle, oder residuale Schadstoffsättigung nach Altlastensanierung. Die existierende Theorie der Mehrphasenströmungen erlaubt keine Prognose dieser Restsättigungen. Vielmehr gehen die Restsättigungen als Materialparameter in die Gleichungen ein, obwohl experimentell bekannt ist, dass sie raumzeitlich mit den Unbekannten variieren. Vor kurzem wurde erstmals ein geschlossenes Gleichungssystem hergeleitet, in welchem die Restsättigungen nicht als Parameter sondern als Unbekannte auftreten. Wichtig ist dabei, dass die traditionelle Theorie als Grenzfall in den neuen Gleichungen enthalten ist. Die neuen Gleichungen wurden bisher nur in wenigen Spezialfällen analytisch gelöst. Im hier beantragten Projekt sollen die Gleichungen mit Hilfe bekannter numerischer Verfahren gelöst werden. Damit sollen erstmals quantitative Vorhersagen für Restsättigungen aus den Gleichungen gewonnen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen