Digitale Modelle haben vorwiegend einen einseitigen Informationsfluss, vom Modell zum Produkt. Dank der fortschreitenden Entwicklung und breiten Anwendungsmöglichkeiten von Sensoren, können digitale Modelle unkompliziert mit Echtzeit Daten versorgt und reale Zustände im digitalen Zwilling abgebildet werden. Durch die Verknüpfung der statischen Modelle mit Echtzeit Daten, erwachen die Modelle zum Leben.
Das Konzept des digitalen Zwillings kommt aus dem Maschinenbau und ist in der Flugzeugindustrie nicht mehr wegzudenken. In der Bauwirtschaft wurde der digitale Zwilling erst durch die Methode Building Information Modeling (BIM) bekannt.
Auch digitale Modelle können Staub ansetzen
Mit der Einführung der BIM Methode im Bauprozess wird durch geeignete Prozesse und Organisationsformen ein Mehrwert erreicht. Die Planung und Realisation sind besser aufeinander abgestimmt und die Informationen zentral vorhanden. Damit ein Bauwerk effizient erstellt werden kann, muss ein digitales Modell mit allen Informationen vorhanden sein. Durch konsequenten Einsatz des digitalen Modells, angereichter mit Methoden wie Lean Construction, verringert sich die Erstellungszeit und erhöht die Termin- und Kostensicherheit.
Nach der Erstellung geht das Werk in den Betrieb über. Die Beteiligten aus der Planung und Erstellung verabschieden sich und ein neues Team übernimmt die Bewirtschaftung. Während des Betriebs fallen nun stetig Änderungen am Bauwerk an. Das digitale Modell ist nur so aktuell wie es gepflegt wird. Was ist nun der Unterschied zu Bauwerksakten aus Papier, welchen Mehrwert bringt das digitale Modell?
Vom digitalen Modell zum digitalen Zwilling
Das digitale Modell eines Bauwerks ist nur dessen statisches Abbild. Erst wenn das Modell ein dynamisches Verhalten aufweist, erwacht es zum digitalen Zwilling. Die physische Verbindung zwischen dem digitalen Modell und dem Bauwerk bringt schlussendlich den Mehrwert. Mit der Anreicherung des virtuellen Modells mit Echtzeit Daten können Analysen und Prognosen vorgenommen werden.
Durch die stetige Weiterentwicklung in der Sensorik, stehen nun preisgünstige Internet of Things (IoT) Sensoren zur Verfügung. Der gezielte Einsatz am Bauwerk ermöglicht es das dynamische Verhalten in Echtzeit auf das digitale Modell zu übertragen. Die globale Verfügbarkeit von Cloud Technologie und Datennetzen erweitert das Einsatzgebiet von intelligenten Sensoren. Nun gilt es diese Technologie zu nutzen und mit dem digitalen Modell zu verknüpfen.
Der digitale Zwilling wird erwachsen
Wenn als Beispiel ein Gebäude genommen wird, ist der Einsatz vom digitalen Zwilling bereits in der Erstellung gewinnbringend. Der Baufortschritt kann direkt abgebildet, die Logistik getaktet und die aktuellen Informationen zentral erfasst werden. Nun gilt es diese Dynamik in die Betriebsphase zu überführen. Der digitale Zwilling kann ein Fehlverhalten im Betrieb schnell erkennen und den Betreiber aktiv unterstützen.
künstliche Intelligenz – Quelle: industr
Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) erwacht der digitale Zwilling aber erst zum Leben. Er soll zukünftig nicht nur Echtzeit Daten anzeigen, sondern eigenständig Entscheidungen treffen. Der digital Twin kann die Gebäudenutzung nicht nur steuern, sondern prädiktiv Einstellungen aus Erfahrungen, Wetterdaten, Ferienplänen usw. vornehmen. Wartungen und Reinigungen werden anhand Betriebsstunden und Belegungen individuell zugewiesen. Die Leistungserbringung wird durch den digital Twin überwacht und mit einer Blockchain vergütet. Der digital Twin teilt der Küche mit, welche Gerichte anhand seiner Erfahrungen zubereitet werden sollen und tätigt sogleich die Lebensmitteleinkäufe.
Fazit
Einige dieser Szenarien sind bereits Realität oder in der Testphase, andere reine Zukunftsvisionen. Beobachtet man die rasante technologische Entwicklung wird klar, dass der digitale Zwilling momentan erst in den Kinderschuhen steckt.
Weiterführende Links zum Thema
Wenn Algorithmen den Köchen das Rezept diktieren
Das Potenzial digitaler Zwillinge
Modellbildung für den digitalen Zwilling im Internet of Things
