GEOTWINS – Digital Twin Components for Deep Geothermal Energy Power and Heat Generation

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/502835

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Tiefe Geothermie (DGE) ist eine vielversprechende und weit verbreitete Energiequelle für Heizung und Strom, die für die Erreichung der Klimaneutralität bis 2050 von entscheidender Bedeutung ist. Ihre weltweite Einführung steht jedoch vor Herausforderungen wie induzierten Erdbeben, gesellschaftlicher Akzeptanz und sinkender Wirtschaftlichkeit aufgrund unzureichender Produktionsraten und hoher Kosten. Digitale Zwillinge bieten eine innovative Lösung zur Optimierung und Risikominimierung der DGE-Erzeugung. GEOTWINS zielt darauf ab, modulare, interoperable digitale Zwillingskomponenten (DTC) zu erstellen, die auf geothermische Systeme zugeschnitten sind, und sie auf den TRL-Stufen 7-8 in verschiedenen Betriebsumgebungen zu demonstrieren. Durch die Integration früherer Erfahrungen, Daten und physikalischer Modelle wollen wir geothermische Systeme umfassend darstellen. Die DTC-basierten Arbeitsabläufe werden Betreiber und Aufsichtsbehörden mithilfe von Open-Source-Visualisierungs- und Entscheidungsfindungswerkzeugen von der Erkundung bis zur Nachproduktionsphase begleiten. Letztendlich ist es unser Ziel, eine genaue digitale Darstellung von DGE-Reservoirs zu erstellen, die mit Echtzeit-Datenströmen verbunden sind.

Kurzbeschreibung (Englisch)

Deep geothermal energy (DGE) holds promise as a widespread energy source for heating and power, pivotal in achieving climate neutrality by 2050. Yet, its global adoption face challenges such as induced earthquakes, societal acceptance, and economic viability decline due to inadequate production rates and high costs. Digital Twins offer an innovative solution to optimize and de-risk DGE generation. GEOTWINS aims to create modular, interoperable digital twin components (DTC), tailored for geothermal systems, and demonstrate them at TRL levels 7-8 in diverse operational environments. By integrating prior experience, data, and physics-based models, we aim to comprehensively represent geothermal systems. The DTC-based workflows will guide operators and regulators from exploration to post-production stages aided by open-source visualization and decisionmaking tools. Ultimately, our objective is to create an accurate digital representation of DGE reservoirs connected to real-time data flows.

Kurzbeschreibung (Französisch)

L'énergie géothermique profonde (EGP) est prometteuse en tant que source d'énergie généralisée pour le chauffage et l'électricité, essentielle pour atteindre la neutralité climatique d'ici 2050. Cependant, son adoption à l'échelle mondiale est confrontée à des défis tels que les tremblements de terre induits, l'acceptation sociétale et le déclin de la viabilité économique en raison de taux de production inadéquats et de coûts élevés. Les jumeaux numériques offrent une solution innovante pour optimiser et réduire les risques liés à la production de DGE. GEOTWINS vise à créer des composants de jumeaux numériques (DTC) modulaires et interopérables, adaptés aux systèmes géothermiques, et à en faire la démonstration aux niveaux 7-8 du TRL dans divers environnements opérationnels. En intégrant les expériences antérieures, les données et les modèles basés sur la physique, nous visons à représenter de manière exhaustive les systèmes géothermiques. Les flux de travail basés sur le DTC guideront les opérateurs et les régulateurs depuis l'exploration jusqu'aux étapes de post-production, avec l'aide d'outils de visualisation et de prise de décision en libre accès. En fin de compte, notre objectif est de créer une représentation numérique précise des réservoirs DGE connectés à des flux de données en temps réel.