• Mark König

Digital Twins und ihre Relevanz für Gebäude und Infrastruktur

Digitale Trends kurz erklärt und eingeschätzt


Was ist ein Digital Twin?


Ein Digital Twin ist ein ganzheitliches oder teilaspektliches elektronisches Abbild eines Objekts oder einer Person. Hierbei kann es sich auch um funktionale Teil-Abbilder handeln, also nur ein bestimmter Aspekt eines Objekts, z. B. die Versorgung eines Gebäudes mit Wärme, Strom, Gas, Wasser usw..


Das Aussehen des Digital Twins wird durch den Zweck bestimmt. Hier reicht die Palette der Visualisierungen von erweiterten Grundrissen über Diagramme bis hin zu virtuellen 3D-Modellen von Gebäuden.


Abgrenzung: Nicht neu sind elektronische Zeichnungen oder 3D-Bilder von Gebäuden oder Gebäudeteilen. Trotzdem ist für viele Inhaber und Verwalter das sinnvolle Beobachten und Steuern von Verbräuchen, Zuständen und Nutzungen im Gebäude noch Zukunftsmusik.



Was ist für Gebäudeverwalter und -besitzer der Zweck und Nutzen eines Digital Twins?


Digital Twins sollten Mittel zum Zweck sein, kein Zweck an sich. Der Zweck kann sich auf Kosten, Emissionen (z. B. CO2), Sicherheit, Energie, Nutzung oder sonstigen Informationsbedarf rund um Gebäudekomplexe, Einzelgebäude oder Gebäudeteile richten.


Beispiel: Für den Zweck der Transparenz über Energieflüsse in einem Gebäude kann man z.B. auf der ETA+ Plattform alle in einem Gebäude eingesetzten Anlagen, Sensoren und Aktoren listen.


Beispiel eines Digital Twins für Gebäude zur Abbildung der Energie- und Versorgungsströme mit ETA+

Sensoren und Aktoren in Gebäuden können - sofern sie über ein Gateway (Kommunikationsgerät an einem Internet-Router) mit dem Internet verbunden sind - Daten an die Plattform übermitteln und daraus Verbräuche, Kennzahlen und CO2-Emissionen automatisch ermitteln.



Wie lässt sich ein Digital Twin für ein Gebäude erzeugen?


Heutzutage wird es zweckbezogen noch mehrere unterschiedliche Digital Twins eines Gebäudes geben. Häufig sind verschiedene Dienstleister auf unterschiedliche Arten spezialisiert.


Für ein bestehendes Gebäude sind folgende Schritte notwendig:

  1. Definition des Zwecks für einen Digital Twin

  2. Konzeption eines dafür geeigneten Digital Twin, z. B. erstellen wir Messkonzepte für Gebäude unserer Kunden

  3. Planung der dafür notwendigen Infrastruktur im Gebäude, z. B. Sensoren oder Aktoren oder deren Verbindung zum Internet. Erklärung: Mit IoT-Sensoren lassen sich Zustände in Gebäuden messen (z. B. Temperatur oder Öffnungsstand eines Fensters), mit Aktoren sogar beeinflussen (z. B. smartes Heizungsventil) , also z. B. etwas öffnen oder schließen.

  4. Erstellung des Digital Twins. Hier bietet unsere Plattform den entscheidenden Vorteil, da bei uns nur noch Daten eines Gebäudes eingegeben werden müssen. Die Programmierung ist bereits abgeschlossen.

  5. Test- oder Teilinstallation und erste Inbetriebnahme des Digital Twins.

  6. Volle Installation


Wichtig ist, dass der Aufwand für einen Digital Twin nicht höher als der Nutzen sein sollte. Standardisierte Plattform-Lösungen bieten hier den Vorteil, dass die Entwicklung bereits bezahlt ist und nach Konzept und Installation nur noch eine monatliche Gebühr entsteht.



Unser Fazit und eine Empfehlung


Fazit: Digitale Twins von Gebäuden zum Thema Energie liefern unseren Kunden einen sehr hohen Mehrwert und sind sehr gut zur Visualisierung von Frage- und Aufgabenstellungen geeignet, sollten aber einem klaren Zweck dienen.


Unsere Empfehlung aus gemeinsamen Projekten mit Kunden: Fangen Sie mit einem Objekt und einer konkreten Aufgabenstellung an, z. B. das Monitoring von Energie (Schritt 1) und die Optimierung des Heizens im Gebäude.


Starten Sie doch einfach mal einen Versuch mit unserem Experten Dirk Wittler (dirk.wittler@etaplus.energy oder 0170 / 419 1145).



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