Digitale Zwillinge von Gebäuden und Quartieren - Definition und Stand der Wissenschaft

Das Konzept des „Digitalen Zwillings“ bzw. „Digital Twin (DT)“ wurde als „living model“ im Rahmen der Apollo Mission in den 1960er entwickelt und seit Anfang der 2000er Jahre im Maschinen- und Anlagenbau im Kontext von „Industrie 4.0“ geprägt. Definitionen, normative Beschreibungen und Richtlinien für die Implementierung in der Domäne finden sich in der in der ISO 23247 Reihe „Digital Twin Framework for Manufacturing“ [1]. Eine einheitliche Definition für die bebaute Umwelt besteht nicht, basierend auf den internationalen, generi-schen Definitionen zu digitalen Zwillingen wird im Entwurf der prEN 18162:2025-02 [2]: “Building information modelling – Digitale Zwillinge in der bebauten Umwelt – Struktur und Definitionen” der Digitale Zwilling als “digitale Repräsentation einer Zielentität mit Datenverbindungen, die die Konvergenz zwischen einem physikali-schen und digitalen Zustand mit einer angemessenen Synchronisationsrate ermöglichen“ definiert. Für soge-nannte Urbane Digitale Zwillinge wurde eine DIN SPEC 91607:2024-11 [3]: Digitale Zwillinge für Städte und Kommunen erarbeitet, die den Kontext umfassend aufbereitet, ohne eine eng gefasste Definition zu geben. Eine recht breite Definition findet sich zum Beispiel auf den Seiten des britischen 5-Jahresprogramms Centre for Digital Built Britain: Digital Twins are „realistic digital representations of physical assets, … that can be used to monitor and predict performance, feeding out insights and interventions. These insights lead to better interven-tions and unlock real world value from assets through financial savings, improved performance and services, and better outcomes for society”. Übersetzt man diese in Bezug auf gebäudetechnische Anlagen, Gebäude und urbane Systeme so schlagen die Autor:innen die folgende in diesem Aufsatz verwendete Definition vor: „Ein Digitaler Zwilling ist eine strukturierte digitale Repräsentation eines Assets (Anlage in einem Gebäude, Gebäude, Liegenschaft oder urbanes System), deren Daten laufend, häufig bi-direktional über geeignete Schnittstellen mit dem physischen Objekt synchronisiert werden, sodass Planung, Errichtung, Betrieb, Umnut-zung und Rückbau datenbasiert über den Lebenszyklus hinweg unterstützt werden.“