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GASSTAB

erstellt von huenken zuletzt verändert: 04.08.2011 11:24

Projekt:
GASSTAB
Hangstabilität und Rutschungen in der Tiefsee - Einflussparameter Gashydrate
Laufzeit:
01.01.2001 bis 31.01.2004
Koordinator:
Dipl.-Geol. B. Grupe

Technische Universität Berlin, Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt
Müller-Breslau-Straße
10623 Berlin
Projektpartner:
Universität Kiel, Institut für Geowissenschaften (Angewandte Geologie)

Technische Universität Berlin, Institut für Bauingenieurwesen (Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik)
Programm:
Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN
Themenschwerpunkt: Gashydrate im Geosystem
Ziele:
Die zentralen zu beantwortenden Fragen lauten: Gibt es einen physikalischen Zusammenhang zwischen der Dissoziation von Gashydraten und Tiefseerutschungen? Wenn ja, welche Prozessfunktion kommt dabei der Gasfreisetzung zu: Motor und/oder Folgeerscheinung?

In einer engen Verknüpfung natur- und ingenieurwissenschaftlicher Methoden sollen dynamische Instabilitätskriterien und stoffliche Steuerungsmechanismen von Rutschungen Gashydrat führender Kontinentalhänge mit Hilfe bodenmechanischer Laborversuche und numerischen Berechnungen erarbeitet werden.
Ergebnisse:
Das Verständnis und die Kenntnis der ablaufenden mechanischen Prozesse in marinen Sedimenten vor und während der Gashydratbildung, bei und nach der Gashydratrückbildung ist die fundamentale Grundlage für die Prognose der Standsicherheit von Tiefseehängen und Meeresböden.

Es wurde eine bodenmechanische Versuchsanlage (Gashydrat-Test-System = GTS) entwickelt und gebaut. Mit Hilfe von GTS wird es erstmals möglich sein, die Spannungsreaktionen als Folge der Bildung und Rückbildung von Gashydraten in Sedimenten unter natürlichen marinen Randbedingungen meßtechnisch zu erfassen.

Weiterhin wurde eine Experimentaltechnologie (Verfahrens- und Anlagentechnik) zur Untersuchung der physiko-chemischen Gashydrat/Sediment-Interaktionsmechanismen entwickelt. Auf der Grundlage der gewonnenen Ergebnisse wurde ein Verfahren erarbeitet, mit dem die schnelle Erzeugung von Gashydraten im Labor möglich ist. Damit ist es erstmals möglich, Gashydrate in künstlichen Sedimenten unter natürlichen marinen Randbedingungen reproduzierbar zu erzeugen.

Parallel wurde ein virtuelles Labor eingerichtet, um eine breite Palette von physiko-chemischen Studien durchführen zu können. Werkzeug des virtuellen Labors ist die Distinkt-Elemente-Methode (DEM). Es ist gelungen, die Bildungsprozesse von Gashydraten numerisch zu simulieren und die dabei im Sediment ablaufenden Spannungsprozesse zu verfolgen.

Mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) wurden die dynamischen Prozesse submariner Hangrutschungen modelliert. Es konnte gezeigt werden, daß selbst Böschungen mit geringen Neigungswinkeln kollabieren können. Die Berechnungen zeigen auch, daß mikroseismische Ereignisse (Mikrobeben) diese Prozesse beeinflussen.