Was Bauunternehmer über BIM und die Technologie des digitalen Zwillings wissen sollten

Wie hängen diese beiden Technologien zusammen?
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Vielleicht haben Sie schon von der Technologie des digitalen Zwillings gehört, ohne zu wissen, dass Sie sie bereits nutzen.

Google Maps ist zum Beispiel ein digitaler Zwilling, der Daten über Verkehr, Straßenarbeiten, Unfälle und die Geschwindigkeit Ihres sich auf der Straße bewegenden Geräts sammelt und diese Daten dann zur Darstellung einer interaktiven Echtzeitkarte verwendet. Außerdem wurde der Motor Ihres Autos mithilfe von Sensoren getestet, die Daten über die Leistung erfassen. Dadurch entsteht ein digitaler Zwilling, der den Entwicklungsprozess unterstützt.

Technisch gesehen ist ein digitaler Zwilling eine Replikation von Daten, die in Echtzeit von Sensoren gesammelt werden, welche in vielen Dimensionen arbeiten. Fachkräfte aus der Baubranche können die Technologie des digitalen Zwillings für zahlreiche Anwendungsfälle nutzen, was zunächst überwältigend wirken kann.

Zum Beispiel gibt es smarte Häuser oder Gebäude, die Licht und Klimaanlagen nach individuellen Vorlieben regulieren. Dieses Konzept kann auch auf ganze Städte ausgedehnt werden, die miteinander vernetzt sind, um Energieverbrauch, Wasserwerke, öffentliche Verkehrsmittel, Verkehr, Bevölkerung, Demografie und sogar Lärm oder Luftqualität nachzuverfolgen. Singapur und Rennes in Frankreich sind derzeit zwei Städte, die solche Funktionen implementiert haben. Darüber hinaus ist Amaravati in Indien die erste Stadt, die vor dem Bau vollständig als digitaler Zwilling konzipiert wurde.

Amrita Bajwa

Dennoch gibt es einige Verwirrung darüber, was ein digitaler Zwilling ist und was nicht. Besonders über den Unterschied zwischen digitalem Zwilling und dem Building Information Modeling (BIM) herrscht Unsicherheit. Diese beiden Technologien können über die gesamte Lebensdauer einer Immobilie einen bleibenden Wert schaffen, erreichen aber ihr höchstes Potenzial, wenn sie zusammenarbeiten.

Wir haben mit mehreren Bauexperten, die Erfahrung mit digitalen Zwillingen und BIM haben, gesprochen, um den Zusammenhang zwischen diesen beiden Technologien zu verstehen und mehr über zukünftige Entwicklungen zu erfahren.

Zusammenarbeit

Dan Smolilo, Direktor für Prozesse und Innovationen bei The Walsh Group, weist darauf hin, dass „BIM und der digitale Zwilling zusammen oder getrennt genutzt werden können. So kann Ihnen der Einsatz eines digitalen Zwillings beim Betrieb einer Anlage helfen. Wenn Sie aber das Konzept von BIM mit einbeziehen, können Sie es für Ihren gesamten Standort nutzen.“ Digitale Zwillinge werden seit Langem in industriellen Umgebungen wie Chemie- und Kraftwerken eingesetzt, wo Sensoren die Leistung und Sicherheit ständig überwachen. Dank des Internets der Dinge gibt es jetzt mehr Sensoren, die überall Daten erfassen.

Daniel Smolilo

Laut Amrita Bajwa, eine unabhängige BIM-Koordinatorin und virtuelle Designerin, müssen bei der kohärenten Integration der Technologien jedoch einige Herausforderungen bewältigt werden. Bajwa skizziert die Rollen der verschiedenen Projektbeteiligten als „Silos“, die schwer vereinbar sein können. „Wir verwenden Bluebeam [Revu] für die Zusammenarbeit. Jetzt müssen wir jedoch gemeinsam an der Verwaltung der Daten arbeiten, die vom ersten Tag an gesammelt und auch nach dem Projektabschluss weiter gesammelt werden“, so Bajwa. „Es gibt so viele Silos. Man muss sich alle als Teil eines Masterplans vorstellen – einschließlich des Eigentümers, des Architekten, des Bauunternehmers, der Handwerker und aller anderen Beteiligten.“

Es gibt auch wichtige Fragen zum Datenschutz und -zugriff sowie zu Bauvorschriften. Jeffrey Ouellette, ein selbsternannter „Wiederherstellungsarchitekt“, der heute als unabhängiger Technologieberater für die Bauindustrie tätig ist, beschreibt vier Ebenen der Technologie des digitalen Zwillings.

Jeffrey W. Ouellette

Erstens gibt es die Möglichkeit, Daten zu sammeln, die Sie digital abbilden können. Zweitens gibt es die Möglichkeit, „diese Daten zu nutzen, um Dinge in kleinem Maßstab zu betreiben, wie etwa die Systemautomatisierung für Beleuchtung, Sicherheit und Aufzüge“, erklärt Ouellette. Drittens kann man „all diese Teile miteinander verknüpfen und den digitalen Zwilling einer ganzen Stadt erschaffen“. Schließlich können Sie Echtzeitanalysen auf regionaler Ebene durchführen. „Dann stellt sich aber die Frage: Wie sieht diese Digitalisierung aus? Welche Kommunikationsmethoden gibt es? Wie läuft die Speicherung ab?“

Am Horizont

Die Technologie des digitalen Zwillings hat langsam Einzug in den Bausektor und in die Verwaltung von Gewerbeimmobilien gehalten – zunächst in den Vorreitermärkten für Smart Homes als Konsumgüter, aber auch zunehmend auf Baustellen in Form von GPS-Chips, die zur Leistungs- und Standortverfolgung in schweren Geräten installiert sind oder von Arbeitern getragen werden.

Solche Daten sind nützlich zur Leistungsverbesserung und als Versicherung gegen Diebstahl und können sogar als Beweismittel in einem Preismanipulationsverfahren verwendet werden. Darüber hinaus zeichnen sich zahlreiche interessante Tools am Horizont ab, die auf der Technologie des digitalen Zwillings basieren, beispielsweise WLAN-fähige Sicherheitsausrüstung, die die Gesundheit der Mitarbeiter während der Arbeit überwacht, und Augmented-Reality-Headsets, mit denen Bauexperten die HLSE-Pläne in den Wänden „sehen“ können.

In einem Punkt sind sich alle einig: Ein smartes Gebäude muss smart gebaut werden. Wenn Fachkräfte in der Baubranche die Technologie des digitalen Zwillings vollständig integrieren wollen, um die Leistung ihrer Immobilie nachzuverfolgen und vorherzusagen, sollten sie mit BIM als solider Grundlage beginnen und die Sensoren und das Datenmanagement für den digitalen Zwilling einer Immobilie in den Entwurf einbeziehen. Denn wenn Mensch und Technik zusammenarbeiten, erhält man die besten Ergebnisse.