Digital Twin Düsseldorf

Ein Digital Twin (auch digitaler Zwilling genannt) ist ein digitales, dreidimensionales Abbild eines realen Objekts, Gebäudes oder einer Anlage. Er basiert auf präzisen Bestandsdaten und stellt Geometrie, Zustand und relevante Eigenschaften realitätsnah dar.

Ein Digital Twin kann unter anderem:

• die exakte Geometrie eines Bauwerks abbilden

• aktuelle Bestands- und Zustandsdaten enthalten

• als zentrale Datenquelle für Planung, Analyse und Dokumentation dienen

• mit Live-Daten und Simulationen verknüpft werden (z.B. aktuelle Temperatur, Auslastung bei Maschinen, Energieverbrauch, Sensorwerte)

Die Datengrundlage bilden häufig 3D-Laservermessung, BIM-Modelle oder bestehende Planungsunterlagen, die zu einem konsistenten digitalen Modell zusammengeführt werden.

Die Grundlage eines Digital Twins ist die digitale Erfassung des realen Bestands. Häufig erfolgt diese mittels 3D-Laservermessung, bei der Millionen Messpunkte aufgenommen werden. Aus diesen Daten entstehen Punktwolken und 3D-Modelle, die anschließend strukturiert und bei Bedarf zu BIM-Modellen weiterverarbeitet werden.

Je nach Projekt werden zusätzliche Informationen ergänzt, sodass ein konsistentes, nutzbares digitales Abbild entsteht, das exakt dem realen Objekt entspricht.

Ein Digital Twin wird überall dort eingesetzt, wo transparente Bestandsdaten und eine sichere Entscheidungsgrundlage erforderlich sind. Typische Anwendungsbereiche sind unter anderem:

• Planung von Umbauten und Sanierungen

• Dokumentation von Gebäuden und Anlagen

• BIM-basierte Koordination

• Betrieb und Facility Management

Durch den digitalen Zwilling lassen sich Zusammenhänge besser verstehen und Maßnahmen gezielt vorbereiten, ohne direkt vor Ort eingreifen zu müssen.

Im Vergleich zu klassischen 2D-Plänen bietet ein Digital Twin einen deutlich umfassenderen Überblick. Während 2D-Pläne nur einzelne Ausschnitte darstellen, bildet der digitale Zwilling die gesamte räumliche Struktur eines Objekts ab.

Das erleichtert die Planung, reduziert Missverständnisse und ermöglicht eine bessere Zusammenarbeit aller Beteiligten. Änderungen und Analysen können direkt am digitalen Modell durchgeführt werden, was Zeit spart und Fehler minimiert.

Die drei Ansätze unterscheiden sich vor allem in Funktion, Komplexität und Nutzung:

3D-Modell:
Ein 3D-Modell ist eine statische geometrische Darstellung eines Gebäudes oder Objekts. Es zeigt die Formen und räumlichen Zusammenhänge, eignet sich gut für Visualisierungen, enthält aber keine interaktiven Elemente oder verknüpfte Daten. Es ist ideal, um Objekte anschaulich darzustellen, liefert aber keine Grundlage für Planung, Analyse oder Betrieb.

BIM-Modell:
Ein BIM- oder parametrisches Modell enthält neben der Geometrie strukturierte Bauteilinformationen, Materialangaben, Maße und Beziehungen. Es wird hauptsächlich von Planern und Architekten genutzt. Solche Modelle sind oft komplex, erfordern spezielle Software und zeigen häufig eine idealisierte Version des Projekts, nicht den tatsächlichen As-Built-Zustand.

Digital Twin (Digitaler Zwilling):
Der Digital Twin geht weit über 3D- oder BIM-Modelle hinaus. Er ist eine lebendige Kombination aus Geometrie, Daten und Prozessen, die den realen Zustand eines Gebäudes abbildet. Digital Twins sind in der Regel browserbasiert, interaktiv und benutzerfreundlich, sodass sie auch von Eigentümern und Betreibern ohne spezielle Software genutzt werden können.Ein Digital Twin ermöglicht Analyse, Dokumentation, Betrieb und Simulation über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes und bildet den echten As-Built-Zustand ab.

Ein Digital Twin von Bestandsgebäuden eignet sich optimal zur Unterstützung der Gebäudeverwaltung.

Der online und plattformübergreifend bereitgestellte Digital Twin ermöglicht es beispielsweise Anmerkungen für Handwerker direkt im 3D Modell des Gebäudes zu hinterlegen. Somit ist es ein einfaches einen Defekt zu finden und kein Verwalter muss zusätzlich Vorort sein. Des weiteren lassen sich Flächen und Volumen direkt im Browser ausmessen und Pläne des Gebäudes stehen zum Download bereit. Angebote beispielsweise für Malerarbeiten oder Boden- und Fenstersanierungen können schneller eingeholt werden, da sämtliche Maße bereits bekannt sind und nicht aufwendig von jedem Gewerk neu ausgemessen werden müssen. Ein weiterer wichtiger Bestandteil des parallelum Digital Twin ist die Potential Analyse. Dabei ermitteln wir die mögliche Fläche von Solaranlagen auf dem Dach sowie die potentiellen Ausbaumöglichkeiten von Dachboden und Untergeschossen. Gemeinsam mit unserem Kooperationspartner Villa Vila Architekten liefern wir dafür bei Bedarf auch direkt Planung und Bauantrag.

Sämtliche Vorteile des Digital Twin von Bestandsgebäuden ergeben sich auch im Neubau. Hier wird der Digital Twin aber noch mit weiteren Informationen angereichert die so im Altbau nicht verfügbar sind.

Dafür wird das Gebäude schon während des Baus regelmäßig dreidimensional erfasst um auch die Materialien, Rohre und Leitungen innerhalb der Wände räumlich zu kartieren. Wird ein solcher Digital Twin schon von Beginn der Planung an konsequent mitgedacht, maximiert er im Betrieb des Gebäudes Effizienz und Nachhaltigkeit und macht das Gebäude bereit für die Zukunft.

Neben dem Digital Twin auf Basis von „as-built“ Daten erstellen wir auch Digital Twins auf Basis einer Planung oder eines Entwurfs. Das bietet sich besonders dann an, wenn es darum geht geplante Gebäude zu visualisieren oder Räume zu erleben bevor sie gebaut werden. Mithilfe von Virtual Reality machen wir Entwürfe begehbar oder erstellen Bilder und Videos von geplanten Gebäuden.