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Digital Twin Technology in Gebäuden: drei Praxis-Beispiele

Gebäudeautomation
20 April 2022
Bürogebäude
Ein digitaler Twin ist die digitale Kopie eines Objekts, Prozesses oder Dienstes. Ein digitaler Twin Ihres Gebäudes hilft uns dabei, die Gebäudeverwaltung, Wartung und den Energieverbrauch vorherzusagen und zu optimieren. In diesem Blog erfahren Sie alles über Digital Twin-Technologie und wir zeigen Ihnen einige Praxisbeispiele für den Einsatz in Gebäuden.

Was versteht man unter einem digitalen Zwilling?

Der digitale Twin ist ein wortwörtlich ein Zwilling: eine Software, die aus realen Daten Simulationen erstellt. Sensoren, die an physische Produkte angeschlossen sind, sammeln Daten und senden diese an den digitalen Twin, der sie mit Daten zu Umgebungsbedingungen (Ort, Klima, Temperatur usw.) und Analysen - beispielsweise von Störfällen - kombiniert.

Digital Twin Definition

Da ein digitaler Twin in Echtzeit Daten sammelt, passt sich auch das Modell dynamisch an. Dank künstlicher Intelligenz ist das System außerdem selbstlernend. Ein digitaler Zwilling lässt uns also nicht allein die Wirklichkeit sehen, sondern kann auch Vorhersagen treffen. Kurz gesagt:

Ein digitaler Twin ist eine genaue und dynamische digitale Kopie der Wirklichkeit, die mit Echtzeit-Daten aus der echten Welt gefüttert wird, um den Status eines bestehenden Objektes oder Systems zu erfassen und darauf zu reagieren.

Vor ca. 20 Jahren war die NASA eine der ersten Organisationen, die digitale Twins einsetzte. Auch in der Industrie wird digitale Twin-Technik bereits seit Jahren erfolgreich eingesetzt, weil sie Muster und Abweichungen in einem Produkt oder Herstellungsverfahren sichtbar macht. Durch diese Informationen greifen einzelne Prozessphasen nahtlos ineinander und werden Voraussagen zu zukünftigen Wartungsanforderungen möglich gemacht. So wird der Prozess optimiert: schneller, effizienter und mit geringeren Ausfallkosten.

Digitale Twin-Software für Gebäude

Mit dem Aufkommen technologischer Entwicklungen wie dem Internet of Things (IoT), Big Data und künstlicher Intelligenz sind digitale Twins ein wichtiger Bestandteil moderner Ingenieurkunst geworden, mit denen Leistungen verbessert werden können. Das gilt sicherlich auch für digitale Twin-Technik in Gebäuden und Architektur. Digitale Twin-Software berücksichtigt dabei auch die Dynamik der Wirklichkeit und geht somit weiter als (statische) 3D-Zeichnungen wie BIM. In der baulichen Umwelt können digitale Twins bei den enormen Herausforderungen, vor denen wir stehen, eine Schlüsselrolle spielen, indem sie die Effizienz steigern, die Gesamtenergieeffizienz verbessern und den Komfort für Menschen steigern.

Privas Vision für die Digital Twin Technology

Priva reagiert auf diesen Trend durch die sukzessive Integration datengesteuerter Maßnahmen und Digitaler Twin-Technik in seine Systeme. ecoBuilding - aktuell noch in der Testphase im Priva Lab für Innovation (Lin) – ist dafür ein gutes Beispiel. Mithilfe Digitaler Twin-Technik und Künstlicher Intelligenz sagt ecoBuilding die Energiemenge voraus, die erforderlich ist, um ein optimales Raumklima zu erreichen. Dabei berücksichtigt das Modell die Wettervorhersage, die Nutzung des Gebäudes, die Erzeugung und Speicherung von Wärme und nachhaltiger Energie und flexible Energiepreise. Das spart Geld und Energie ein und verringert CO2-Emissionen des Gebäudes.

Praxisbeispiele für Digital Twin-Technologie in Gebäuden

Digitale Twin-Technik wird zurzeit noch nicht in großem Umfang in Gebäuden eingesetzt, aber die Entwicklung ist rasant und die Chancen sind enorm. Nachstehend finden Sie drei Beispiele dafür, wie Priva digitale Twin-Technik in Gebäuden einsetzt:

Digitale Twin-Software für Energieeinsparungen und ein optimales Raumklima

Die digitale Twin-Software von ecoBuilding wird in der Praxis bereits eingesetzt, um die virtuelle Kopie eines gesamten Gebäudeverwaltungssystems und zugehöriger Energieflüsse zu erstellen. Der digitale Twin lernt im Anschluss, wie Energie im Gebäude produziert, verteilt und genutzt (bzw. gespeichert) wird. Mit diesem Lernvermögen und intelligenten Modellen wird genau vorhergesagt, wie viel Energie für ein perfekt ausbalanciertes Raumklima erforderlich ist. So hat ecoBuilding in einem Pilotprojekt auf dem Campus der Avans Hogeschool in ’s-Hertogenbosch eine Einsparung von fast 40 % beim Gasverbrauch erzielt und gleichzeitig das Raumklima verbessert.

Digitale Twin-Technik zum Simulieren von Energienetzen

Digitale Twin-Technik kann auch dazu verwendet werden, um den Energieverbrauch eines Gebäudes und die Speicherung von Energie vorherzusagen und bereits während der Planung zu optimieren. Für Hager Nederland wurde eine Simulation erstellt, die aufzeigt, was mit den Energieflüssen in ihrem zukünftigen Bürogebäude passiert, wenn man ein Energiespeichersystem hinzufügt. Das zeigt deutliche Unterschiede bei den Spitzenlasten und den Möglichkeiten zur Optimierung des Energieverbrauchs auf. Diese Erkenntnisse machen das Gebäude energiesparender und bereit für den Anschluss ans örtliche Energienetz.

Digitale Twin-Technik als Basis für ein intelligentes Gebäude (Smart Building)

Mit digitaler Twin-Technik kann zudem ein virtuelles Modell des gesamten Gebäudes erstellt werden, indem alle Räume, Energieflüsse und intelligenten Systeme oder Geräte logisch miteinander verbunden werden. Dann entsteht ein vollständig intelligentes Gebäude oder Smart Building. In einem Smart Building ist die Technik vollkommen auf dessen Nutzer und die Aktivitäten im Gebäude abgestimmt. Das Gebäude synchronisiert sich mit dem Nutzer, für optimalen Komfort und optimale Nutzung von Raum und Energie.

Bereit für die Zukunft mit Priva

Die Zukunft digitaler Twins ist fast unbegrenzt. Da digitale Twins lernen, entwickeln sie fortwährend neue Fähigkeiten und Möglichkeiten und generieren neue Einsichten, mit denen Produkte verbessert und Prozesse effizienter gestaltet werden können.

Möchten Sie wissen, wie wir Ihrem Gebäude mit unseren datengesteuerten und cloudbasierten Priva Digital Services dabei helfen, sein Potenzial zu entfalten? Und wie wir mit digitaler Twin-Technik auch Ihre Gebäudeautomation besser, gesünder, intelligenter und zukunftsfähiger machen können?

Wünschen Sie weitere Informationen? Wir helfen Ihnen gerne weiter!

Pierre Paul Lagache

Branch Office Manager Building Automation

Pierre Paul Lagache