In der Regel werden Modelle geothermischer Anlagen unter der Annahme erstellt, dass Bohrpfade gemäß Ihrer Planung (zumeist) lotrecht verlaufen. In Wirklichkeit sind Bohrpfade aber von Unsicherheit behaftet, weil sie durch geologische Anisotropien häufig von der geplanten Bohrstrecke abgelenkt werden. In dieser Veröffentlichung präsentieren wir einen detaillierten Ansatz zur simulationsgestützten Bewertung der Auswirkungen von Bohrpfadunsicherheiten in Erdwärmesondenfeldern auf Leistungskennzahlen der Geothermieanlage, insbesondere im geothermischen Speicherbetrieb. Dazu wird eine adaptive, anisotrope stochastische Kollokationsmethode verwendet, die sich als geeignet und recheneffizient für die Durchführung von Unsicherheitsquantifizierung geothermischen Anwendungen erweist. Wir erörtern auch die Bedeutung der Berücksichtigung verschiedener Arten geometrischer Abweichungen, einschließlich nichtlinearer Abweichungen, die mit der Bohrtiefe skalieren können, um die bandbreite möglicher Unsicherheiten zu reflektieren. Darüber hinaus behandeln wir die Herausforderungen, die mit dem Sampling möglicher Geometrien während des Interpolationsprozesses verbunden sind. Insgesamt zielt unsere Arbeit darauf ab, ein Verständnis für die Größenordnung der Auswirkungen von Bohrpfadunsicherheiten zu entwickeln und die Methoden zur Unsicherheitsquantifizierung im Kontext von geothermischen Energiesystemen zu verbessern.

Erschienen in: Steinbach P., Schulte D.O., Welsch B., Sass I. und Lang J. (2021): Quantification of bore path uncertainty in borehole heat exchanger arrays using adaptive anisotropic stochastic collocation. Geothermics, v. 97: 102194.