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Der Lehrstuhl für Bodenmechanik und Grundbau befasst sich mit der experimentellen und numerischen Erfassung und Beschreibung multiphysikalischer Phänomene und Prozesse in porösen und granularen Medien.

Überblick

Unser Forschungsteam widmet sich der Weiterentwicklung des Verständnisses komplexer thermo-hydro-mechanisch-chemischer (THMC) Prozesse in porösen Medien. Diese Prozesse sind grundlegend für die Lösung wichtiger geotechnischer Herausforderungen, insbesondere in den Bereichen nukleare Entsorgung, Geoenergiesysteme und Geoinfrastrukturen.

Wir konzentrieren uns auf multiphysikalische Simulationen und die Entwicklung numerischer Modelle, die das Verhalten poröser Medien unter verschiedenen Einwirkungen analysieren. Ein wesentlicher Teil unserer Arbeit bezieht sich auf die sichere, langfristige Lagerung gefährlicher Stoffe wie radioaktiver Abfälle sowie auf die Energiespeicherung in technischen und geologischen Systemen. Unsere Forschung trägt zur Verbesserung der Integrität und Stabilität geologischer Barrieren bei, untersucht die Einschlusswirksamkeit von Wirtsgesteinen in tiefen geologischen Endlagern und optimiert die Nutzung von Geothermie.

Zusätzlich zu diesen Kernbereichen sind wir aktiv bei der Berücksichtigung von Ungewissheiten in geotechnischen Analysen, insbesondere für gekoppelte Modelle. Moderne Ansätze der Unsicherheitsquantifizierung ermöglichen uns eine genauere Modellierung und Beschreibung von Inhomogenitäten des Baugrunds und deren Einfluss auf wichtige Gebrauchstauglichkeits- und Tragfähigkeitsprobleme. Diese Bemühungen sind entscheidend, um die Variationen der Bodenbeschaffenheit zu verstehen und deren Auswirkungen auf die Gestaltung und Zuverlässigkeit von Infrastrukturprojekten, insbesondere unter extremen Bedingungen, zu bewerten. Durch den Einsatz probabilistischer Modelle und fortschrittlicher statistischer Techniken zielen wir darauf ab, die Vorhersage und Minderung von Risiken im Bereich der Geotechnik zu verbessern und so sicherere und widerstandsfähigere Konstruktionsentwürfe zu gewährleisten.

Unser Team spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung der Software OpenGeoSys, einem leistungsstarken Werkzeug zur Modellierung gekoppelter multiphysikalischer Prozesse. Durch diese Plattform können wir die Unsicherheitsquantifizierung in multiphysikalische Analysen integrieren und tiefere Einblicke in das Verhalten geotechnischer Systeme, insbesondere in der Energiespeicherung und im Abfallmanagement, gewinnen.

Wir sind sowohl in theoretische als auch in angewandte Aspekte der Geotechnik eingebunden und kombinieren Kontinuumsmechanik mit Umweltgeowissenschaften, um Nachhaltigkeitsfragen in den Bereichen Geotechnik, Geoenergie und nukleare Entsorgung zu adressieren. Durch die Integration von Erkenntnissen aus der Umweltinformatik, Geotechnik und Energiesystemen wollen wir zur Schaffung nachhaltigerer geotechnischer Praktiken beitragen. Unser Forschungsteam arbeitet eng mit Industrie- und akademischen Partnern weltweit zusammen, um einen globalen Beitrag zu den Herausforderungen der Energiesicherheit, des Umweltschutzes und der langfristigen Zuverlässigkeit geotechnischer Systeme zu leisten.