Sehr geehrte Damen und Herren, es ist mir eine besondere Freude, die Naturwissenschaftliche Fakultät heute vertreten zu dürfen,

auch wenn ich leider nicht persönlich bei Ihnen sein darf.

Ich selbst bin Mathematiker, genauer gesagt angewandter Mathematiker,

und die Schönheit der angewandten Mathematik, wie ich finde, ist die Tatsache, dass sie so viele

Schnittmengen mit so vielen anderen wissenschaftlichen Disziplinen hat.

In meinem Fall ist das Chemieingenieurwesen, Molekulare, Thermodynamik, Bodenphysik,

Computational Fluid Dynamics, also numerische Strömungsberechnung und

Hochleistungsrechnung und Softwareentwicklung.

So die Kandidaten auf der rechten Seite, die würde man wohl eher in die Informatikerecke stecken.

Das heißt, ich muss heute Abend besonders aufpassen, was ich sage, da unser lieber

Präsident ja Informatikprofessor ist und unser Vizepräsident,

Leugering, auch angewandter Mathematiker.

Digital Rock Simulation von Mehrfassenfließen mit unstetigen New York-Interfahren ist der Titel

meiner Habilitationsschrift und ich möchte Ihnen in den nächsten fünf Minuten ein bisschen was

über Digital Rock erzählen. Digital Rock hat verschiedene Anwendungen, zum Beispiel

Grundwassersimulationen, aber auch CO2-Einlagerungen. Die Anwendung, für die ich mich interessiere,

ist die Erdölgewinnung. Also stellen Sie sich folgende Szenario vor.

Sie haben verschiedene Erdschichten. Unten ein ölhaltiges Gestein.

Hier oben scheint die Sonne. Ja, und dieses Ölreservoir, das darf man sich nicht vorstellen,

wie ein Ölsee, sondern eher wie ein Schwamm. Dieser Schwamm könnte zum Beispiel aus Sandstein

oder Schiefe bestehen und in diesen Poren des Schwammes, da befindet sich das Öl.

Und als allererstes bohrt man dieses Reservoir an mit einer Fördersonde, hier in rot dargestellt,

und da diese Deckschichten hier drauflasten, ist der Druck recht hoch. Das heißt, das Öl

fängt unmittelbar zu sprudeln an. Wenn dann der Druck abfällt, kann man nachhelfen und an

anderen Stellen einen Press-Sonden anbringen, hier in blau dargestellt. Die pressen Wasser ins

Reservoir ein und am anderen Ende kann man dann entsprechend dann Öl-Wasser-Gemische fördern.

Und irgendwann erreicht man dann den Punkt, wo man dann nur noch Wasser fördert. Und an diesem

Punkt befinden sich noch 60 bis 80 Prozent des Öls im Boden, da der Boden, also dieser Schwamm,

dieses Öl festhalten will. Und dann gibt es noch weitere Prozesse. Man könnte zum Beispiel

Tenside oder umgangssprachlich Seifen mit dem Wasser einlassen und dann entsprechend nochmal

10 bis 20 Prozent mehr zu fördern. Ja, und ich interessiere mich dafür, wie kann man diese

Prozesse, also dieses Mehrphasen-Fließen, bestehend aus Öl-Wasser, eventuell Tensid-Gemischen, ja,

beschreiben in Simulationen. Und eine zentrale Fragestellung hier ist natürlich, wo stelle

ich denn die Eimpresse und die Fördersorten hin? Die reale Welt ist 3D, nicht 2D, wie in dem Comic

hier, also 3D-dimensionale Simulation. Und die Antwort hierzu gibt uns sogenannte Reservoir-Simulation,

die gibt es schon seit Anfang der 80er Jahre. Und diese Reservoir-Simulation braucht aber

Information vom Boden, also das heißt, man muss Bodenproben nehmen, da die Physik sich auf den

darunter liegenden Skalen abspielt. Also hier haben Sie so einen typischen Bohrkern, der hier

entnommen wurde aus dem Öl-Reservoir. Wenn man da reinzumun würde, dann würde man so die

Pornstruktur sehen, vielleicht auch ein Öltröpflein, der sich hier versteckt und nicht raus will. Und

wenn man da noch weiter reinzumun würde, dann würde man vielleicht die ganze Grenzschicht

auflösen können. Nun, um jetzt diese Modelle hier für diesen Reservoir-Simulator hier zu

füttern, steckt man typischerweise diese Bohrkerne ins Labor und presst da Öl-Wasser-Gemische durch.

Und diese Experimente sind sehr kostspielig und auch sehr zeitintensiv und sie sind nicht

reversibel. Das heißt, man muss den Bohrkern dann noch wegschmeißen und genau da komme ich

ins Spiel. Ich beschäftige mich nämlich damit, Prozesse, die auf diesen kleinen Skalen hier

ablaufen, zu digitalisieren. Also sprich, mit numerischen Simulationen die Prozesse zu

beschreiben, die da unten abgehen. Und das trägt diesen Passwort Digital Rock. Hier geht es in meinem

Fall nicht darum, den Felsen zu beschreiben, sondern um die Flüssigkeiten, die durch den

Felsen durchströmen. Und ich möchte kurz skizzieren, wie man von einem physikalischen