Durch die Anwendung des auf Basis der CDM (Continuum-Damage-Mechanik) entwickelten Stoffmodells Hou/Lux auf die gebirgsmechanische Planung von Speicherkavernen kann gezeigt werden, dass mit der quantitativen Erfassung von Gefügeschäden und Gefügeverheilung ein gegenüber klassischen Auslegungen erheblich tieferer Einblick in die im Gebirge ablaufenden Beanspruchungsprozesse möglich wird und damit auch die Grundlage für eine wirtschaftlich optimierte Kavernenfahrweise geschaffen werden kann. Dazu werden zunächst die Wirkungsweise des Stoffmodells und die Parameterermittlung anhand von Laborversuchen erläutert. Aufbauend auf den abgeleiteten Parametern erfolgt dann eine vergleichende Analyse des Tragverhaltens einer exemplarischen Speicherkaverne mit beziehungsweise ohne explizite Anwendung der Schädigungsmechanik. Im Ergebnis dieser Analyse wird gezeigt, dass auf dieser theoretischen Grundlage aufbauend eine nicht unerhebliche Reduktion des für zulässig eingeschätzten minimalen Kaverneninnendrucks nachweisbar erscheint.

The major elements of a dimensioning concept for the design of storage caverns are the used material model and the proof criteria with their limits and safety margins. A main characteristic of a material model based on CDM (Continuum Damage Mechanics) is the qualitative integration of the structural damage prior to materal failure into the numerical simulation of the bearing behaviour. By detecting the structural damage starting as the dilatancy strength is exceeded, it is possible to quantify the time-dependent load-bearing capacity for loads between the dilatancy strength and the fracture strength. As compared to the conventional calculation methods, this method offers the possibility of predicting the time of a potential material failure or to activate bearing reserves not verifiable so far.