MultiEM

Elektromagnetische (EM) Techniken werden heute routinemäßig in der geodynamischen Forschung verwendet oder um Kohlenwasserstoff Speicher in der Offshore-Erdöl-Exploration zu charakterisieren. Darüber hinaus machen unterschiedliche elektrische Leitfähigkeitseigenschaften die EM-Techniken zum geophysikalischen Hauptinstrument, um saline Aquifere für geothermische Reservoire oder für die CO2-Speicherung zu charakterisieren. Dennoch müssen die Auswertungstechniken verbessert werden. Mit dem Multi-EM Projekt versuchen wir die Auflösungseigenschaften durch die Kombination von elektromagnetischer Diffusions- und Gleichstrom-Geoelektrik-Methoden, in einem Multi-Skalen-Umfeld zu verbessern. Diese gemeinsame Anstrengung vereint Forschungsgruppen aus Angewandter und Numerischer Geophysik, der Informationstechnologie und der numerischen Mathematik.

Technologie

Die elektrische Leitfähigkeit des Untergrundes kann unter Verwendung einer Vielzahl von Techniken untersucht werden. Im Rahmen des Multi-EM Projektes wollen wir uns auf die passive Magnetotellurik (MT), die aktive Controlled-Source-Elektromagnetik (CSEM), die Gleichstrom-Geoelektrik und die Transienten-Elektromagnetik (TEM) konzentrieren. Das Auflösungsvermögen der einzelnen Methoden hängt vom Aufbau der Anordnung, der Stärke, Geometrie und Signatur der Quelle und den elektromagnetischen Eigenschaften des Untergrundes ab.
Gemeinsame Inversionen von Multi-Methoden-EM zielen darauf ab, die Stärken der verschiedenen Methoden in unterschiedlichen Größenbereichen zu vereinen, um eine verbesserte Auflösung zu erhalten. Die Kombination von Methoden verschiedener Empfindlichkeit soll erstens eine bessere Abdeckung des Modell-Raumes, zweitens eine umfassendere und besser aufgelöste Rekonstruktion der Leitfähigkeitsstruktur des Untergrundes und drittens eine Reduktion der Modell-Mehrdeutigkeiten bringen. In Anbetracht der enormen numerischen Komplexität der Multi-Methoden-3D-Inversion werden neue Algorithmen entwickelt, um parallele Rechnerarchitekturen mit modernsten speicher- und laufzeiteffizienten numerischen Simulationsmethoden zu nutzen.

Laufzeit

  • 07/2010 - 12/2013

Projektverantwortliche

  • PD Dr. Oliver Ritter (GFZ)
  • Prof. Dr. K. Spitzer (TU Bergakademie Freiberg, Institut für Geophysik)

ProjektmitarbeiterInnen

  • Dr. Naser  Meqbel (GFZ)
  • Dr. Alexander Grayver (GFZ)
  • Dr. Ute Weckmann (GFZ)
  • Dr. Rita Streich (GFZ, jetzt Shell Global Solutions International)

Kooperationen

  • J. Thaler, Dr. J. Klump, M. Köhler (GFZ)
  • M. Afanasjew, M. Scheunert, J. Weißflog, Dr. R.-U. Börner (TU Bergakademie Freiberg, Institut für Geophysik)
  • F. Eckhofer, Prof. Dr. M. Eiermann, Prof. Dr. O. G. Ernst (TU Bergakademie Freiberg, Institut für Numerische Mathematik und Optimisierung)
  • Jun. Prof. Dr. M. Becken (Universität Münster, Institut für Geophysik)

Publikationen/Ergebnisse

Danksagung

  • Das Projekt wird vom Bundesminiterium für Bildung und Forschung finanziert (Förder-Nr. 03G0746A-MULTI-EM ) und ist Teil des Geotechnologien Programms.

Kontakt

Oliver Ritter
Arbeitsgruppenleiter
Prof. Dr. Oliver Ritter
Geophysikalische Abbildung des Untergrunds
Albert-Einstein-Straße 42-46
Gebäude A 42, Raum 114
14473 Potsdam
+49 331 288-1257
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