„Multi-EM Tomographische Verfahren zur Abbildung des Erduntergrundes"

Multi-EM

Ziel aller geophysikalischen Verfahren ist die Erkundung des Erdinneren. Durch den Einsatz unterschiedlicher Methoden entstehen Erdmodelle, die physikalische Parameter, wie z.B. die Dichte, die elektrische Leitfähigkeit oder elastische Eigenschaften, abbilden. Die hier verwendeten Verfahren zur Tiefenerkundung der elektrischen Leitfähigkeitsstruktur basieren auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion (EM). Die Anwendung dieser Verfahren zur Erkundung des erbohrbaren Untergrunds hat in den letzten Jahren einen rasanten Aufschwung erfahren. So werden in der offshore Kohlenwasserstoffexploration mittlerweile aktive Controlled‐Source elektromagnetische (CSEM) Verfahren neben seismischen Methoden am häufigsten zur Charakterisierung hochohmiger Reservoire eingesetzt. Die hohe elektrische Leitfähigkeit tiefer salinarer Aquifere macht die elektrischen Verfahren zu einem der wichtigsten Tools für die Charakterisierung von Horizonten zur CO2 Speicherung oder im Hinblick auf geothermische Lagerstätten.

In diesem Projekt sollen die Auflösungsvermögen der geoelektrischen Potential‐ und elektromagnetischen Diffusionsverfahren mit ihrer inhärenten Multiskaligkeit von hochauflösender Bohrloch‐ bis regionaler Lithosphärenskala optimiert werden. Dafür haben wir ein interdisziplinär ausgerichtetes Konzept entwickelt, mit dem wir Arbeitsgruppen der angewandten und numerischen Geophysik, der Informationstechnologie und der numerischen Mathematik vereinen.

Da der numerische Aufwand für dreidimensionale Inversionsrechnungen bereits für die „normalen“ Einzelverfahren immens hoch ist, sollen die neuen Algorithmen von vornherein für massiv parallel rechnende Computerarchitekturen entwickelt werden. Als Entwicklungsumgebung dienen zunächst lokale Computercluster. Gleichzeitig sollen daraus Strukturen für Höchstleistungsrechner und Grid‐Computing entwickelt werden. Eine Einbindung in D‐GRID oder vergleichbare internationale Strukturen wird angestrebt, auch mit dem Ziel, das entstandene Wissen und die neue Infrastruktur nach Ende der Projektlaufzeit an die größere Geo‐Community weitergeben zu können.


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Prof. Joachim Wächter