Design optimization of borehole heat exchanger fields in heterogeneous ground under descriptive and predictive uncertainty

Erdwärmesonden (EWS) sind standardisierte Anwendungen der untiefen Geothermie. Zur Deckung eines großen Energiebedarfs kommen Anlagen mit EWS-Feldern zum Einsatz, die entsprechend ein erhebliches Volumen des Untergrunds erschließen und über Jahrzehnte betrieben werden. Da die Wärmetransportprozesse des Untergrunds sehr langsam sind, gilt es, eine sich langfristig entwickelnde Minderung der Funktionalität und damit oft verbundene Beeinträchtigung des Untergrunds zu vermeiden. Eine zentrale Rolle für den Betrieb spielen die Unsicherheit in der (hydro-)geologischen Beschreibung und die Unsicherheit in der Prognose des langfristig meist variablen Energiebedarfs. Bisher fehlen jedoch Konzepte, die diese Unsicherheiten hinreichend quantifizieren. Das vorgeschlagene Projekt liefert hierzu einen neuartigen Ansatz, der jedoch einen Schritt weiter geht: Ziel ist es nicht nur, Kenntnis von Unsicherheiten zu erlangen, sondern auch eine bei Unsicherheiten optimale Systemanpassung von EWS-Feldern vorzunehmen.