Die vorliegende Arbeit befaßt sich hauptsächlich mit der numerischen Simulation des Wasserflusses und des Stofftransports durch poröse Medien. Dabei beinhaltet der Begriff 'Stofftransport' sowohl den Transport im Wasser gelöster Stoffe, als auch suspendierter Partikel. Gerade die letztgenannte Transportform gewinnt zunehmende Beachtung, da im Rahmen der Wassergewinnung durch Uferfiltration immer häufiger von Belastungen aufgrund suspendierter Partikel berichtet wird.

Will man ein reales Problem numerisch lösen, so wird einerseits die Größe des zu berechnenden Modellgebietes und andererseits die Diskretisierung des FE-Gitters oftmals durch den Arbeitsspeicher der benutzten Plattform limitiert. Ein zu kleines Modellgebiet ist aber in zahlreichen Fällen unbefriedigend, da nicht alle Einflüsse berücksichtigt werden können. Eine zu grobe Diskretisierung - wodurch allerdings die Berechnung eines größeren Modellgebietes möglich wäre - kann jedoch bei Berechnungen des Stofftransports zu numerischen Schwierigkeiten führen.

Einen möglichen Ausweg stellt die Parallelisierung des vorliegenden Programms TRACE dar. Neben der Tatsache, daß es möglich wird großräumige Gebiete fein diskretisiert zu berechnen, ist auch die Verkürzung der Programmlaufzeit positiv zu erwähnen.

Die Darstellung der Parallelisierung des FE-Programms TRACE ist ein zentraler Bestandteil dieser Arbeit.

Wie anfangs schon erwähnt, so rückt der Transport von Schadstoffen, die mittels suspendierter Partikel in Brunnenfassungen gelangen, immer mehr in den Blickpunkt des Interesses. Durch die Implementierung eines geeigneten Algorithmus in das Programm TRACE konnte eine Möglichkeit zur numerischen Berechnung des Transports von Partikeln geschaffen werden.

Um Wasserfluß und Stofftransport numerisch berechnen zu können, müssen Eigenschaften des Modellaquifers definiert werden. Dies geschieht, trotz des Wissens, daß ein natürlicher geologischer Körper niemals homogen ist, in vielen Fällen eben so. Ursache hierfür ist die oftmals nur unzureichende Charakterisierung des Aquifers, die keine differentiertere, als eine homogene zuläßt. Ein weiterer Grund für die homogene Charakterisierung eines Modellgebietes ist die Tatsache, daß die meisten verfügbaren Programme keine heterogene Charakterisierung zulassen. Diese Beschränkung wurde im Programm TRACE aufgehoben, so daß es nun möglich ist, Berechnungen mit heterogen definierten Aquifer- und Sorptionseigenschaften durchzuführen. Hierzu wurden zahlreiche Untersuchungen angestellt, die den Einfluß der Heterogenität verschiedener Parameter auf den Wasserfluß und den Stofftransport untersuchen.