SFB 1313, C04: Porenskalige und REV-skalige Ansätze zur Beschreibung von biologisch und chemisch induzierter Porenraumveränderung in porösen Medien

Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung

Forschungsprojekt C04 im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1313 "Grenzflächengetriebene Mehrfeldprozesse in porösen Medien – Strömung, Transport und Deformation" gefördet durch Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 327154368

Inhalt

Porosität und Permeabilität sind zwei sehr wesentliche hydraulische Eigenschaften zur Charakteri-sierung von Strömungen in porösen Medien. Verschiedene Prozesse können Veränderungen des Porenraums und letztendlich dieser hydraulischen Eigenschaften hervorrufen. Dieses Projekt unter-sucht zunächst vor allem Fluid-Feststoff-Grenzflächen, die als Folge von mikrobiellen Aktivitäten Veränderungen unterliegen. Diese Veränderungen müssen messtechnisch erfasst und mit Hilfe von numerischen Simulationen auf den relevanten Skalen interpretiert werden. Des Weiteren muss dazu die Effizienz der dafür benötigten komplexen Simulationsmethoden verbessert werden.

Weitere Informationen zum Forschungsprojekt

Leiter

apl. Prof. Dr.-Ing. Holger Class

Bearbeiter

Dr.-Ing. Johannes Hommel
Dr.-Ing. Martin Beck (bis April 2019)
Dr.-Ing. Felix Weinhardt 
Kerem Bozkurt (M.Sc.)

Abteilung

LH2

Zeitraum

01/2018 - 12/2025

Finanzierung

Publikationen

  1. (Zeitschriften-) Aufsätze

    1. Lee, D., Weinhardt, F., Hommel, J., Piotrowski, J., Class, H., & Steeb, H. (2023). Machine learning assists in increasing the time resolution of X-ray computed tomography applied to mineral precipitation in porous media. Scientific Reports, 13, 10529. https://doi.org/10.1038/s41598-023-37523-0
    2. Hommel, J., Gehring, L., Weinhardt, F., Ruf, M., & Steeb, H. (2022). Effects of Enzymatically Induced Carbonate Precipitation on Capillary Pressure-Saturation Relations. Minerals, 12(10), Article 10. https://doi.org/10.3390/min12101186
    3. Scheurer, S., Schäfer Rodrigues Silva, A., Mohammadi, F., Hommel, J., Oladyshkin, S., Flemisch, B., & Nowak, W. (2021). Surrogate-based Bayesian comparison of computationally expensive models: application to microbially induced calcite precipitation. Computational Geosciences. https://doi.org/10.1007/s10596-021-10076-9
    4. von Wolff, L., Weinhardt, F., Class, H., Hommel, J., & Rohde, C. (2021). Investigation of Crystal Growth in Enzymatically Induced Calcite Precipitation by Micro-Fluidic Experimental Methods and Comparison with Mathematical Modeling. Transport in Porous Media, 137(2), Article 2. https://doi.org/10.1007/s11242-021-01560-y
    5. Hommel, J., Akyel, A., Frieling, Z., Phillips, A. J., Gerlach, R., Cunningham, A. B., & Class, H. (2020). A Numerical Model for Enzymatically Induced Calcium Carbonate Precipitation. Applied Sciences, 10(13), Article 13. https://doi.org/10.3390/app10134538
    6. Cunningham, A. B., Class, H., Ebigbo, A., Gerlach, R., Phillips, A., & Hommel, J. (2019). Field-scale modeling of microbially induced calcite precipitation. Computational Geosciences, tbd. https://doi.org/10.1007/s10596-018-9797-6
    7. Hommel, J., Coltman, E., & Class, H. (2018). Porosity-Permeability Relations for Evolving Pore Space: A Review with a Focus on (Bio-)geochemically Altered Porous Media. Transport in Porous Media, 2(124), Article 124. https://doi.org/10.1007/s11242-018-1086-2
  2. Datensätze

    1. Lee, D., Weinhardt, F., Hommel, J., Class, H., & Steeb, H. (2023). Time resolved micro-XRCT dataset of Enzymatically Induced Calcite Precipitation (EICP) in sintered glass bead columns. DaRUS. https://doi.org/10.18419/darus-2227
    2. Ruf, M., Hommel, J., & Steeb, H. (2022). Enzymatically induced carbonate precipitation and its effect on capillary pressure-saturation relations of porous media - micro-XRCT dataset of medium column (sample 3). DaRUS. https://doi.org/10.18419/darus-2906
    3. Hommel, J., & Gehring, L. (2022). Enzymatically induced carbonate precipitation and its effect on capillary pressure-saturation relations of porous media - column samples. DaRUS. https://doi.org/10.18419/darus-1713
    4. Ruf, M., Hommel, J., & Steeb, H. (2022). Enzymatically induced carbonate precipitation and its effect on capillary pressure-saturation relations of porous media - micro-XRCT dataset of high column (sample 4). DaRUS. https://doi.org/10.18419/darus-2907
    5. Hommel, J., & Weinhardt, F. (2022). Enzymatically induced carbonate precipitation and its effect on capillary pressure-saturation relations of porous media - microfluidics samples. DaRUS. https://doi.org/10.18419/darus-2791
    6. Ruf, M., Hommel, J., & Steeb, H. (2022). Enzymatically induced carbonate precipitation and its effect on capillary pressure-saturation relations of porous media - micro-XRCT dataset of low column (sample 10). DaRUS. https://doi.org/10.18419/darus-2908

Kontakt

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Holger Class

apl. Prof. Dr.-Ing.

Stellvertretender Leiter des Lehrstuhs

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Johannes Hommel

Dr.-Ing.

wissenschaftlicher Mitarbeiter

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Felix Weinhardt

Dr.-Ing.

wissenschaftlicher Mitarbeiter

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