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Digital Twins: Grenzenlos vernetzt mit digitalen Abbildern

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Das Internet der Dinge (engl. kurz IoT) ist längst mehr als nur ein Trend. Allein bis zum Jahr 2020 werden weltweit mehr als 20 Milliarden Objekte mit dem Internet vernetzt sein. Nach Schätzungen der Unternehmensberatung Deloitte gibt es davon rund 750 Millionen in Deutschland. Diese vernetzten Objekte bilden die Basis für die millionenfache Versorgung von sogenannten Digital Twins mit Daten. Ein Digital Twin ist ein virtuelles Abbild eines physischen Assets, Prozesses oder Systems. Assets bei der Deutschen Bahn können Loks und Güterwagen, aber auch Schienen, Weichen, Bahnhofsuhren oder smarte Mülleimer sein. „Durch die virtuelle Darstellung erhält man Auskunft über den physischen Zustand, zum Beispiel ob ein Mülleimer voll ist oder ob eine Lok bzw. deren einzelne Komponenten defekt oder voll einsatzfähig sind“, sagt Jörn Petereit, Vice President IoT/M2M bei DB Systel. Kurz gesagt: Der Zustand in der physischen, also realen Welt wird in eine digitale Welt übertragen.

Das grundlegende Konzept dafür ist sicher nicht neu, bereits seit mehr als 30 Jahren werden digitale Abbildungen in der Produktentwicklung eingesetzt, zum Beispiel bei 3-D-Renderings, Asset-Modellen und Prozesssimulationen. Der Grund: Mit einem digitalen Twin wird die Machbarkeit von Projekten validiert und sichergestellt. Die NASA setzt zum Beispiel seit Jahrzehnten Digital Twins für die komplexe Simulation von Raumfahrzeugen ein. Doch man muss nicht zu den Sternen greifen: Die Deutsche Bahn nutzt seit vielen Jahren mit BIM (Building Information Modeling) eine Software für die digitale Planung, Realisierung und Bewirtschaftung von komplexen Bauprojekten über den gesamten Lebenszyklus.

Mehr Infos, mehr Nutzen

Im IoT-Kontext werden darüber hinaus Daten aus der digitalen Welt mit den realen Daten in Echtzeit zusammengebracht, was einen ganz anderen Rückfluss an Informationen gewährleistet. Wird zum Beispiel der physische Zustand eines Güterwagens mithilfe von Sensorik erfasst, kann dieser nahezu in Echtzeit in die digitale Welt übertragen werden. So erreicht man eine Transparenz, mit der zum Beispiel die Instandhaltung optimiert werden kann und sich Rückschlüsse auf die Nutzung des Assets ziehen lassen. Bei der Deutschen Bahn gibt es viele Möglichkeiten für den Einsatz potenzieller IoT-Technologien, darunter rund 3.000 Stellwerke, 70.000 Weichen oder 5.400 Bahnhöfe mit unzähligen Anzeigetafeln, Uhren, Fahrstühlen und Rolltreppen. Auch die mehr als 2.500 Loks und 80.000 Güterwagen im Cargo-Bereich, die Züge im Personenverkehr und zahlreichen Instandhaltungswerke bieten eine große Anzahl potenzieller IoT-Endpunkte.

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