Mehrgittermethoden und adaptive Euler-Lagrange-Verfahren zur Simulation von Strömungs- und Transportvorgängen in Kluftaquifersystemen

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Im Zusammenhang mit der Deponierung von Schadstoffen (z.B. Altlasten, Endlagerung) kommt der Simulation von Strömungs- und Transportprozessen in Kluftaquifersystemen eine hohe Bedeutung zu. Im vorliegenden Projekt sollen zur mathematischen Beschreibung kombinierte Modellansätze verwendet werden. Dabei gilt es, die Nachteile der bisher verwendeten Kopplung von Elementen unterschiedlicher Dimension (keine Flußerhaltung am Kluft/ Matrix-Übergang) zu vermeiden.Um die lokale Flußerhaltung am Kluft/Matrix-Übergang zu gewährleisten, sollen Kluft und Matrix zwar mit Elementen gleicher Dimension vernetzt, in den Klüften bzw. Kluftnetzwerken aber degenerierte Elemente zugelassen werden. Alle weiteren Bausteine des Lösungsprozesses werden robust gegenüber verschwindender Kluftweite (reduziertes Problem) sein. Um den unterschiedlichen Prozessen in Kluft und Matrix Rechnung zu tragen, sollen darüberhinaus unterschiedliche Diskretisierungsverfahren in Kluft und Matrix möglich sein.Zu diesem Zweck müssen Mortar-Diskretisierungen, EulerLagrange-Verfahren, Gebietszerlegungsverfahren, adaptive Mehrgittermethoden und Parallelisierungstechniken zu einem schnellen, robusten und zuverlässigen Löser für Strömungs- und Transportprozesse in Kluftaquifersystemen weiterentwickelt werden.