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GT-F3: Reservoirfluide (GT-F3)5.0 ECTS (englische Bezeichnung: GT-F3: Reservoir fluids)
Modulverantwortliche/r: Matthias Göbbels Lehrende:
Matthias Göbbels, Thomas Baumann
Startsemester: |
WS 2018/2019 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Mineralogie der Gesteins-Fluid-Interaktion
(Übungsseminar, 2 SWS, Matthias Göbbels, Mo, 12:00 - 13:30, H Geologie)
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Hydrochemie, Korrosion und Scalings [GT-F3]
(Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Thomas Baumann, Einzeltermin am 19.10.2018, 8:30 - 16:00, Raum n.V.; Blockveranstaltung 24.10.2018-25.10.2018 Mi, Do, 8:30 - 17:00, Raum n.V.; Blockkurs in München Großhadern, Seminarraum Institut für Wasserchemie (Marchioninistr. 17, 81377 München) an zwei Terminen: 19.10.2018 und 24./25.10.2018)
Inhalt:
a) Mineralogie der Gesteins-Fluid-Interaktion:
Grundlagen Mineralwachstum/-auflösung
Hydrothermale bis telethermale Mineralbildung/-auflösung
Thermodynamische Ansätze
Untersuchungsmethoden
Konsequenzen für Gesteins-Fluid-Interaktion
Konsequenzen für Geothermieanlagen
Fallbeispiele
b) Hydrochemie, Korrosion und Scalings:
Hydrogeochemische Eigenschaften typischer Tiefengrundwasserleiter
Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht
Gesetze zur Löslichkeit von Gasen im Wasser
Hydrogeochemische Prozesse
Hydrogeochemisches Untersuchungsprogramm zur Charakterisierung und Auslegung von tiefengeothermischen Anlagen
Validierung hydrochemischer Analysen
Interpretation von Monitoringdaten
Auswirkungen der Löslichkeit von Spurengasen auf hydrochemische Gleichgewichte
Berechnung der Zusammensetzung von Tiefenwässern und Gasphasen aus Analysendaten
Berechnung der Partialdrücke von Gasen im Thermalwasser.
Berechnung und Bewertung der potentiellen Ausfällungen bei Unterschreitung des Entgasungsdrucks.
Konditionierung von Tiefengrundwässern zur Verhinderung von Ausfällungen und Korrosion
Langfristige Entwicklung einer geothermischen Dublette
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden wissen
die hydrogeochemischen Eigenschaften typischer Tiefengrundwasserleiter und die wesentlichen hydrogeochemischen Prozesse.
Die Studierenden verstehen das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht. Sie kennen die Gesetze zur Löslichkeit von Gasen im Wasser.
Die Studierenden können das hydrogeochemische Untersuchungsprogramm zur Charakterisierung und Auslegung von tiefengeothermischen Anlagen planen und praktisch durchführen.
Die Studierenden können hydrochemische Analysendaten aus Tiefengrundwasserleitern analysieren sowie validieren und anhand der hydrochemischen Daten Rückschlüsse auf die geochemische Zusammensetzung des Reservoirs ziehen.
Sie können die Auswirkungen der Löslichkeit von Spurengasen auf hydrochemische Gleichgewichte analysieren und die Zusammensetzung der Gasphase berechnen.
Die Studierenden können aus hydrochemischen Analysendaten die Zusammensetzung des Tiefenwassers berechnen.
Die Studierenden sind in der Lage die hydrogeochemischen Prozesse entlang des gesamten Geothermiekreislaufs quantitativ zu berechnen. Sie können die Auswirkungen technischer Maßnahmen (Druckhaltung, Säuerung, ...) im Geothermiekreislauf bewerten.
Die Studierenden sind in der Lage Ausfällungen in Geothermieanlagen zu prognostizieren und Gegenmaßnahmen zu entwickeln.
Die Studierenden können die Konditionierung von Tiefengrundwässern zur Verhinderung von Ausfällungen und Korrosion planen und die Umsetzung überwachen.
Die Studierenden sind in der Lage die langfristige Entwicklung einer geothermischen Dublette vorherzusagen.
Literatur:
- Appelo, C.A.J. & Postma,D. (2005): Geochemistry, groundwater and pollution, 2nd edition.- Amsterdam (Balkema)
Carlé, W. (1975): Die Thermal- und Mineralwässer von Mitteleuropa. Geologie, Chemismus, Genese.- Stuttgart (Wiss. Verlagsges.)
Parkhurst, D. & Appelo, C.A.J. (2014): Description of Input and Examples for PHREEQC Version 3 - A Computer Program for Speciation, Batch-Reaction, One-Dimensional Transport, and Inverse Geochemical Calculations. U.S. Geological Survey Techniques and Methods, book 6, chap. A43.
http://pubs.usgs.gov/tm/06/a43/
Parkhurst, D. & Appelo, C.A.J. (2014): PHREEQC (Version 3) - A Computer Program for Speciation, Batch-Reaction, One-Dimensional Transport, and Inverse Geochemical Calculations. U.S. Geological
Survey. http://wwwbrr.cr.usgs.gov/projects/GWC_coupled/phreeqc/
Reimann, C. & Birke, M. (2010): Geochemistry of European Bottled Water.- Stuttgart (Borntraeger)
Bemerkung:
Pflichtmodul für Studierende im Master-Studiengang "GeoThermie/GeoEnergie"
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- GeoThermie/GeoEnergie (Master of Science)
(Po-Vers. 2017w | NatFak | GeoThermie/GeoEnergie (Master of Science) | Masterprüfung | GT-F3 Reservoirfluide)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Mineralogie der Gesteins-Fluid-Interaktion und Hydrochemie, Korrosion und Scalings (Prüfungsnummer: 90351)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5.0 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2018/2019, 1. Wdh.: SS 2019
1. Prüfer: | Matthias Göbbels |
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