Digitaler Zwilling: Was ist das, wofür wird er genutzt und wie wird er in BIM integriert

Digitale Transformation im Bauwesen: die neue Grenze der intelligenten Verwaltung

Die digitale Transformation im Bauwesen revolutioniert die Art und Weise, wie Gebäude geplant, gebaut und verwaltet werden. In diesem Kontext etabliert sich der digitale Zwilling als zentrales Werkzeug für die intelligente Verwaltung von Assets und eröffnet neue Möglichkeiten in Bezug auf Kontrolle, Effizienz und Nachhaltigkeit. Das Verständnis seiner Rolle und seiner Integration in BIM ist für Fachleute aus Bauwesen und Immobilienmanagement von entscheidender Bedeutung.

Was ist ein digitaler Zwilling?

Ein digitaler Zwilling ist eine dynamische virtuelle Replik eines physischen Assets, wie etwa eines Gebäudes oder einer technischen Anlage. Im Gegensatz zu einem einfachen digitalen Modell aktualisiert der digitale Zwilling seine Daten kontinuierlich durch die Integration von Sensoren, IoT-Geräten und Überwachungssystemen. Dadurch lassen sich das reale Verhalten des Assets in Echtzeit simulieren, analysieren und optimieren. Das Konzept stammt ursprünglich aus der Fertigungsindustrie, findet heute jedoch zunehmend Anwendung im Bauwesen und im Immobilienmanagement.

Wozu dient ein digitaler Zwilling: wichtigste Anwendungsbereiche

Der digitale Zwilling bietet zahlreiche praktische Anwendungen, die die Verwaltung und Wartung von Gebäuden verbessern. Zu den wichtigsten Funktionen zählen:

• Flächenmanagement: Optimierung der Nutzung von Räumen und Ressourcen.
• Echtzeitüberwachung von Anlagen und kritischen Komponenten.
• Zuverlässigkeit von IoT-Daten: Erfassung und Analyse von Informationen aus Sensoren und vernetzten Geräten.
• Fernsteuerung von Systemen und Prozessen, auch aus der Distanz.
• Prädiktive Simulationen zur Bewertung zukünftiger Szenarien und zur Vermeidung von Ausfällen.
• Vorausschauende Wartung: frühzeitige Erkennung von Anomalien und Planung von Maßnahmen.
• Entscheidungsunterstützung auf Basis aktueller und zuverlässiger Daten.

Diese Anwendungen ermöglichen es, Betriebskosten zu senken, die Sicherheit zu erhöhen und die Nachhaltigkeit von Gebäuden zu verbessern.

Unterschied zwischen BIM und digitalem Zwilling

BIM (Building Information Modeling) stellt ein statisches digitales Modell eines Gebäudes dar, das vor allem in der Planungs- und Bauphase genutzt wird. Der digitale Zwilling hingegen ist ein dynamisches „as-operated“-Modell, das während des gesamten Lebenszyklus des Assets kontinuierlich aktualisiert wird. Während BIM den „as-built“-Zustand beschreibt, spiegelt der digitale Zwilling den tatsächlichen und aktuellen Zustand wider, indem er Echtzeitdaten aus Sensoren und Managementsystemen integriert. Dieser Unterschied ermöglicht eine proaktive und intelligente Gebäudeverwaltung.

Wie wird der digitale Zwilling in BIM integriert

Die Integration von digitalem Zwilling und BIM stellt einen grundlegenden Entwicklungsschritt für das Gebäudemanagement dar. Der Prozess erfolgt durch:

• Ausgangspunkt BIM-Modell: Der digitale Zwilling basiert auf einem detaillierten BIM-Modell, das die geometrische und informative Struktur des Gebäudes liefert.
• Anreicherung mit realen Daten: Durch IoT-Sensoren, BMS-Systeme (Building Management System) und Überwachungsgeräte wird das Modell mit Echtzeitdaten zu Verbrauch, Anlagenzustand und Umgebungsbedingungen aktualisiert.
• Zentralisierung der Informationen: Alle Daten werden in einer einzigen Plattform zusammengeführt und fördern die Zusammenarbeit zwischen Teams sowie den Informationsaustausch zwischen Planern, Betreibern und Wartungsteams.
• Interoperabilität: Die Integration von BIM und digitalem Zwilling ermöglicht die Anbindung verschiedener Systeme und Formate und gewährleistet eine nahtlose und unterbrechungsfreie Verwaltung über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes.

Diese Synergie ermöglicht es, Prozesse zu optimieren, die vorausschauende Wartung zu verbessern und fundierte Entscheidungen auf Basis aktueller und zuverlässiger Daten zu treffen.

Konkrete Vorteile für die Verwaltung und Wartung von Gebäuden

Die Einführung eines in BIM integrierten digitalen Zwillings bietet zahlreiche greifbare Vorteile:

• Reduzierung der Verwaltungskosten durch gezielte Maßnahmen und vorausschauende Wartung.
• Operative Effizienz durch automatisierte Prozesse und kontinuierliches Monitoring.
• Schnelle Reaktionszeiten bei Störungen oder Anomalien dank Echtzeitbenachrichtigungen.
• Ökologische Nachhaltigkeit durch Optimierung des Energieverbrauchs und Reduzierung von Verschwendung.
• Bessere Planung von Wartungsaktivitäten und Erneuerungsmaßnahmen.
• Wertsteigerung des Immobilienbestands durch transparente und dokumentierte Verwaltung.

Herausforderungen und Chancen bei der Einführung des digitalen Zwillings

Die Implementierung eines digitalen Zwillings bringt einige Herausforderungen mit sich, wie etwa die Anfangsinvestition, den Bedarf an digitalen Kompetenzen und die Verwaltung der Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen. Gleichzeitig sind die Innovations- und Wachstumspotenziale für die Branche enorm: höhere Effizienz, neue Geschäftsmodelle und eine nachhaltigere Gebäudeverwaltung.

UTwin: die All-in-One-Lösung für Digital Twin und CMMS

UTwin ist eine Plattform, die digitalen Zwilling und CMMS (Computerized Maintenance Management System) in einer einzigen Lösung vereint. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:

• Plug-&-Play-Integration mit bestehenden Systemen und Unterstützung verschiedener Formate (BIM, CAD, PDF).
• Benutzerfreundliche Oberfläche für eine intuitive und für alle Anwender zugängliche Verwaltung.
• Zentralisierung und Historisierung der Daten für eine vollständige und nachvollziehbare Kontrolle.
• Modularität und schnelles Onboarding zur Anpassung an jede unternehmerische Anforderung.
• Dedizierte APIs für Personalisierung und Interoperabilität mit anderer Software.

UTwin ist ein konkretes Beispiel dafür, wie die Technologie des digitalen Zwillings effektiv und skalierbar im Gebäudemanagement eingesetzt werden kann.

Zukünftige Perspektiven des digitalen Zwillings im Bauwesen

Der digitale Zwilling wird sich voraussichtlich als Standard in der Verwaltung intelligenter Gebäude und Smart Cities etablieren. Die Weiterentwicklung digitaler Technologien wird zu einer immer stärkeren Integration von Daten, Automatisierung und Nachhaltigkeit führen und neue Wege für Innovation und die Wertsteigerung des Immobilienbestands eröffnen.