Für die optimale Nutzung konventioneller Kohlenwasserstofflagerstätten gewinnt es zunehmend an Bedeutung, genaue Kenntnis über die tektonischen Spannungen in einer Lagerstätte zu besitzen, sowie Klarheit über die mit den Spannungen verbundenen geomechanischen Auswirkungen zu bekommen. Für die meisten unkonventionellen Lagerstätten ist dies sogar zwingend erforderlich. Das lokale Spannungsfeld beinflusst beispielsweise unmittelbar die Stabilität von Bohrungen, die Orientierung hydraulisch induzierter Klüfte, und Permeabilitätsanisotropien – insbesondere in geklüfteten Lagerstätten. Verlässliche Informationen über die lokal vorherrschenden Spannungen werden daher idealerweise vor Abteufen einer Bohrung benötigt. Numerische Modelle, die auf der Finiten Elemente (FE) Methode basieren, sind in der Lage die Komplexität realer Lagerstätten abzubilden. Als Vorhersagewerkzeug liefern diese Modelle nicht nur quantitative Informationen über die Spannungsverteilung, sondern auch ein prozess-basiertes Verständnis über das geomechanische Verhalten der Lagerstätte. Diese Arbeit untersucht das Potenzial geomechanischer FE Modelle zur Vorhersage der lokalen in situ Spannungsverteilung und Kluftnetzwerke in störungsdurchzogenen Lagerstätten. Die Arbeiten wurden in Kooperation mit drei großen Betreibern der E&P Industrie durchgeführt und sind gegliedert in zwei Teile. Im ersten methodischen Teil wurde ein allgemein anwendbarer Arbeitsablauf für den Aufbau geomechanischer FE Modelle und deren Kalibration mit Lagerstättendaten entwickelt. Diese Modelle konzentrieren sich auf räumliche Veränderungen der in situ Spannungen durch Störungen und Unterschiede in den mechanischen Gesteinseigenschaften. Es wurden Verfahren für den Übertrag der Lagerstättengeometrie von geologischen Untergrundmodellen in das numerische Modell erarbeitet, sowie Methoden für die möglichst effektive Aufbringung der Randbedingungen. Komplexe Störungsgeometrien und die detaillierte Topologie lithostratigraphischer Horizonte können auf Lagerstättenmaßstab berücksichtigt werden. In Verbindung mit lagerstättenspezifischen Materialparametern bilden die einbezogenen Horizonte eine mechanische Stratigraphie innerhalb des Modells. Mit Hilfe zweidimensionaler Grenzflächenelemente werden Störungen als diskrete Flächen abgebildet. Dies ermöglicht die Analyse störungsspezifischer Spannungen und des damit verbundenen Verhaltens der Störungen. Die resultierenden geomechanischen Modelle besitzen eine hohe räumliche Auflösung und enthalten mehrere Millionen Elemente. Mit Hilfe von Hochleistungsrechnern und entsprechender Parallelisierung können diese Modelle in weniger als 20 Stunden berechnet werden. Darüber hinaus können so genannte Teilmodelle mit einer detailliert aufgelösten mechanischen Stratigraphie in die großräumige Modellierung integriert werden und diese lokal verbessern. Im zweiten Teil der Arbeit wurde der Arbeitsablauf erfolgreich auf eine störungskontrollierte Gaslagerstätte im Norddeutschen Becken angewendet. Die Betreiber stellten als Projektpartner umfangreiche Datensätze zur Verfügung für den Aufbau und die Kalibration eines detaillierten geomechanischen Modells im Lagerstättenmaßstab. Dieses Modell umfasst die gesamte Lagerstätte mit einer Fläche von mehr als 400km². Es beinhaltet ein Störungsnetzwerk aus 86 Störungen, sowie eine mechanische Stratigraphie aus drei Lagen mit lagerstättenspezifischen Materialparametern. In einem statischen Modellierungsansatz dient das heutige überregionale Spannungsfeld als Randbedingung. Die Ergebnisse der statischen Modellierung wurden verglichen mit lokalen Spannungsmessungen, z.B. mit Orientierungen aus Bohrlochrandausbrüchen und Magnituden aus Frac-Daten. Nach iterativer Kalibration offenbart das Modell mit der besten Übereinstimmung die heutige in situ Spannungsverteilung und das individuelle Störungsverhalten in der gesamten Lagerstätte. Die Ergebnisse zeigen deutliche lokale Veränderungen der Spannungsmagnituden (max. ±10MPa auf 1-2km) und nur geringe Abweichungen vom regionalen Trend in den Orientierungen (max. ±25°). Die Ableitung allgemein gültiger Regeln zur Abschätzung von Spannungsperturbationen wird verhindert durch deren starke Abhängigkeit vom genauen Störungsverlauf, der Versätze und Wechselwirkungen. Dies unterstreicht die Notwendigkeit numerischer Modellierung. Die Analyse der Störungsergebnisse zeigt, dass kritische Spannungen heutzutage am wahrscheinlichsten entlang NW-SE orientierter Störungen auftreten. Kluftinformationen wurden aus einem (geo-)dynamischen Modell abgeleitet, welches die Hauptphasen der tektonischen Vergangenheit der Lagerstätte berücksichtigt und damit die vergangenen in situ Spannungen. Als Randbedinungen wurden daher Paläo-Spannungsfelder eingesetzt und Materialparameter entsprechend angepasst. Kluftorientierungen wurden mit modellierten Paläo-Spannungen in der Lagerstätte korreliert. Dies erlaubt die Zuordnung der Kluftbildungsphasen in die Zeit der Trias und des Oberjura bis Unterkreide. Erhöhte Intensität der Spannungsperturbationen im Oberjura und der Unterkreide wird mit einer potenziellen Reaktivierung von NW-SE orientierten Störungen in Verbindung gebracht und erklärt die Variabilität des entsprechenden Kluftsystems. Diese Ergebnisse verdeutlichen, wie Spannungsperturbationen Kluftvariabilität erklären können ohne komplizierte tektonische Entwicklungen. Das dynamische Modell gibt außerdem Aufschluss über die Permeabilität von Störungszonen. Die Modellierungen deuten darauf hin, dass wenn Kataklase für niedrige Störungspermeabilitäten verantwortlich ist, dies am wahrscheinlichsten entlang E-W und NNE-SSW verlaufender Störungen der Fall ist aufgrund der hohen „Slip Tendency“ –Werte in deren tektonischer Vergangenheit. Die Modellierungsergebnisse zeigen keine solch hohe Beanspruchung für NW-SE orientierte Störungen. Allerdings unterstützen hohe „Dilation Tendency“ –Werte die Annahme aus der Kluftkorrelation, dass diese Störungen im Oberjura aktiv waren. Die niedrige Permeabilität NW-SE orientierter Störungen ist daher am wahrscheinlichsten auf Fluideintritt und Illitisierung zurückzuführen. Letzteres wurde in einer Bohrung nahe solcher Störungen auch beobachtet. Die Kombination der statischen und dynamischen Modellierungsergebnisse deutet auf keinen signifikanten Einfluss natürlicher, kritisch gespannter Klüfte hin auf das heutige hydraulische Verhalten der Lagerstätte. Die zusätzlich getesteten Ansätze für Störungsblockverfeinerungen und Teilmodelle zeigen deren Potenzial für weiter erhöhte räumliche Auflösung in bestimmten Bereichen. Das erstellte Teilmodell des nordwestlichen Bereichs des Fallbeispiels verdeutlicht den Einfluss der genauen Verbindungen des Störungsnetzwerks auf die Modellierungsergebnisse. Die Ergebnisse dieser Arbeit bestätigen das hohe Potenzial geomechanischer FE Modelle zur Offenlegung der spezifischen in situ Spannungen und des Störungsverhaltens, sowie zur Möglichkeit Kluftcharakteristika aus Paläo-Spannungen abzuleiten. Neben den gewonnenen Erkenntnissen über die Lagerstätte des Fallbeispiels kann der erfolgreich angewendete Arbeitsablauf zur zukünftigen Modellierung spannungssensitiver Lagerstätten benutzt werden. Die geomechanischen Modelle sind in ihrer Anwendung jedoch nicht auf die Kohlenwasserstoffindustrie beschränkt. Als allgemeine Werkzeuge zur Vorhersage von Spannungen in nicht erbohrten Gesteinsformationen können sie beispielsweise auch in der Tiefengeothermie und Tiefbautechnik angewendet werden. Die Möglichkeit zur Charakterisierung des Störungsverhaltens macht die Modelle zudem wertvoll für die Gebiete der CO2 Speicherung im Untergrund (CCS) und der Entwicklung atomarer Endlagerstätten.