Workbench für Digitale Geosysteme I WBGEo
Numerische Methoden werden routinemäßig in geowissenschaftlichen Studien eingesetzt. Häufig nutzen diese Modelle mehrere Komponenten (entweder open source oder kommerziell), wobei jede Komponente für eine bestimmte Aufgabe des gesamten Arbeitsablaufs verantwortlich ist (von der Datenintegration über die Konstruktion von 3D-Modellen und deren Gittergenerierung bis hin zur dynamischen Simulation und dem interaktiven 4D-Postprocessing).
In diesem Zusammenhang ist die Optimierung der Schnittstellen zwischen diesen Komponenten des Arbeitsablaufs essentielle. Von besonderem Interesse sind dabei, vor allem die Generierung von automatisierten, domänenunabhängigen und robusten Schnittstellen. Das Ziel ist daher die Entwicklung eines mehrkomponentigen Arbeitsablaufes (eine Workbench), in dem alle Komponenten nahtlos integriert und an externe Benutzer portiert werden können, ohne dass umfangreiche manuelle Anpassungen seitens des Benutzers erforderlich sind. Ein Beispiel ist die Erstellung von Gitternetzen auf Grundlage geologischer Modelle/Daten. Dieser Prozess erfordert typischerweise einen erheblichen manuellen Aufwand, insbesondere bei einer komplexen Geologie. Ein anderes Beispiel ist die automatische Integration der numerischen Simulationen in z.B. inverse Prozesse, um ein besseres Modellverständnis zu ermöglichen. Das Hauptziel des Projekts ist es, die Flexibilität, Transparenz und langfristige Reproduzierbarkeit von Arbeitsabläufen zur Simulation geotechnischer Probleme im Untergrund zu verbessern.
Im Rahmen dieses Projekts wird eine digitale Workbench entwickelt, die eine umfassende Digitalisierung und Automatisierung typischer Schritte bei der Modellierung des Untergrunds umfasst, von der geologischen Modellierung und numerischen Simulation bis hin zur Analyse und Visualisierung der Ergebnisse. Die Entwicklungen finden auf mehreren Ebenen statt. Auf einer abstrakten Ebene werden Regeln für die Kombination digitaler Komponenten zu Arbeitsabläufen definiert und in eine domänenspezifische Sprachumgebung (DSL) integriert. Die Komponenten selbst werden weiterentwickelt, um die Integration in die Workbench durch Schnittstellen zu ermöglichen, die eine intuitive Interaktion mit Eingabedaten, Modellen und Simulationsergebnissen erlauben. Dadurch wird ein benutzerfreundlicher Zugang zu komplexen 3D-Daten und Workflow-Ergebnissen ermöglicht. Um die breite Anwendbarkeit der Workbench zu demonstrieren, werden Workflows für Anwendungsfälle wie die Simulation von geothermischen Reservoiren und die Analyse von stillgelegten Bergwerken als thermische Energiespeicher implementiert.
01.01.2024–31.12.2026
Numerische Geowissenschaften, Geothermie, und Reservoirgeophysik, RWTH Aachen
Software Engineering, RWTH Aachen
Untergrund-Prozessmodellierung, GFZ Potsdam
Exploration & Reservoirsimulation, Fraunhofer IEG
Terranigma Solutions GmbH