Das übergeordnete Ziel ist die Reduzierung der Herstellungskosten von Tiefbohrungen auf Geothermie durch eine gegenüber dem Stand der Technik erheblich verbesserte Kontrolle der mechanisch-dynamischen Bohrbedingungen. Ein effektiver Bohrprozess wird durch Unstetigkeiten im Gebirge, wie insbesondere die bei Geothermiebohrungen häufig anzutreffenden Störungszonen, behindert. Dadurch werden unerwünschte Schwingungen und Dynamikvorgänge in der untertägigen Bohrgarnitur generiert, die Bohrfortschritt und Lebensdauer wesentlich verringern. In 2 Teilvorhaben soll über realitätsnahe HIL-Simulationen untersucht werden, wie unerwünschte Schwingungen in typischen Geothermie-Gesteinshorizonten vermieden oder zumindest signifikant reduziert werden können. Hierbei werden virtuelle Bohrstränge mit realen Bohrgarnituren unter voller Berücksichtigung der Dynamikwechselwirkungen in Echtzeit gekoppelt. Im Teilvorhaben des IDS werden drei Teilprojekte bearbeitet (TP 3, 4, 5) In TP3 wird ein virtuelles Echtzeit-Bohrstrangmodell zur Interaktion mit dem Hardware-Teilbohrstrang (TP1/2 DSC) entwickelt. Durch geeignete Kopplung mit den Aktuatoren kann damit die Gesamtdynamik beliebig langer Bohrstränge explizit berücksichtigt werden. Die Modelle umfassen insbesondere auch die Bohrlochgeometrie sowie die Steuerungsmöglichkeiten am Bohrturm. Zur Realisierung der Bewegungen über den Hexapod auf den Testkörper werden in TP 4 die Beobachtbarkeit und modellbasierten Schwingungsuntersuchungen der Probenkörper im Teststand untersucht. Hierzu müssen mit geeigneten Sensoren 3D-Verfolgungsstrategien des Hardware-Teilbohrstranges im Teststand entwickelt werden unter besonderer Berücksichtigung der parasitären Dynamik des Versuchsstandes. Zum TP 5 trägt IDS eine modellbasierte Versuchsplanung unter Berücksichtigung von Gesteinsproben mit störungszonenähnlichen Inhomogenitäten bei, sowie Untersuchungen zum Gesteinszerstörungsprozess beim Bohren und dessen Einfluss auf die Gesamtdynamik des Bohrstranges.
Die Potenziale der Sharing Economy sind: weniger besitz-orientierte Konsummuster, Nutzungsdauerverlängerung und -intensivierung von Produkten und Produktionsmitteln sowie kollaborativere Lebens- und Wirtschaftsweisen können enorme Ressourcen- und Emissionsminderungseffekte sowie soziale Nachhaltigkeitseffekte produzieren. Die Ideen der Sharing Economy haben in jüngerer Zeit vor allem durch die zunehmende Digitalisierung einen Aufschwung erlebt - was großen Plattformanbietern wie Uber oder AirBnB ein schnelles Wachstum beschert und eine zunehmend kritische Diskussion über Rebound-Effekte und Sharing als neuen Konsum- und Wachstumstreiber ausgelöst hat. Es zeigt sich, dass erfolgreiches Upscaling aus der Nische in den Mainstream hier auf Kosten nachaltigkeits-orientierter Ziele und Motivationen geschieht. Ziel der Nachwuchsgruppe ist es deshalb, Konzepte der Sharing Economy im Kontext urbaner Transformationsprozesse zu untersuchen und über diese gekoppelte Perspektive als innovativen Zugang zu den Potenzialen der Sharing Economy nachhaltigere Upscaling-Strategien zu entwickeln. Mit der Entwicklung des Konzepts der Urban Sharing Society mit entsprechender Theorie- und Methodenintegration leistet die Gruppe einerseits einen wissenschaftlichen Beitrag und bringt im transdisziplinären Prozess im Reallabor Wuppertal neue Impulse für die Praxis ein.