Digitaler Zwilling in der Praxis: Von Daten zu Entscheidungen

Wo hat die Instandhaltung Vorrang? Welche Flächen brauchen besseren Hitzeschutz? Wie verändert ein neues Quartier den Verkehr und den Energiebedarf? Kommunen, Infrastrukturbetreiber und Unternehmen treffen solche Entscheidungen täglich. Ein digitaler Zwilling kann dabei helfen. Er verbindet verlässliche Daten mit Fachwissen und konkreten Arbeitsprozessen. Sein Mehrwert liegt nicht im eindrucksvollen 3D-Modell, sondern in fundierten, nachvollziehbaren Entscheidungen: Data-driven Decision Making.

Was ist ein digitaler Zwilling?

Wenn von digitalen Zwillingen die Rede ist, denken viele zunächst an 3D-Stadtmodelle oder visuell beeindruckende Anwendungen. Was ist aus deiner Sicht ein digitaler Zwilling?

Ein digitaler Zwilling ist ein aktualisierbares digitales Abbild eines realen Systems, Raums oder Prozesses. Er verbindet Informationen über das reale Gegenstück mit fachlichen Zusammenhängen und unterstützt damit konkrete Aufgaben. Ein 3D-Modell zeigt vor allem, wie etwas aussieht. Ein digitaler Zwilling hilft darüber hinaus zu verstehen, wie es funktioniert, was sich gegebenenfalls verändert und welche Handlungsoptionen bestehen.

Das reale Gegenstück kann zum Beispiel ein Quartier, ein Gebäudebestand, ein Verkehrsnetz, eine Entwässerungsinfrastruktur oder ein kommunales Handlungsfeld wie Klimaanpassung sein. Im digitalen Zwilling werden relevante Objekte, Daten und Zusammenhänge strukturiert zusammengeführt. Dadurch lässt sich besser nachvollziehen, welche Eigenschaften ein System hat, wie einzelne Elemente miteinander verbunden sind und welche Auswirkungen Veränderungen oder Maßnahmen haben können.

Der Ausgangspunkt ist deshalb nicht die Frage „Welche Daten haben wir?“, sondern „Welche Entscheidung wollen wir besser treffen?“. Dafür braucht es die relevanten Informationen in der passenden Qualität und Aktualität. Ziel ist eine belastbare Entscheidungsgrundlage statt einer reinen Datensammlung.

Was unterscheidet einen digitalen Zwilling von anderen Anwendungen oder Visualisierungen?

Geoinformationssysteme (GIS), Datenplattformen, BIM-Modelle und Dashboards bilden wichtige Bestandteile eines digitalen Zwillings. Für sich genommen sind sie jedoch noch keiner.

Sie erfüllen unterschiedliche Funktionen:

• Ein GIS erfasst, strukturiert, analysiert und visualisiert räumliche Daten.
• BIM-Modelle enthalten detaillierte Informationen zu Bauwerken, Bauteilen und Planungsständen.
• Datenplattformen führen Daten aus unterschiedlichen Quellen zusammen und stellen sie für weitere Anwendungen bereit.
• Dashboards bereiten Informationen übersichtlich auf und machen sie für bestimmte Nutzergruppen zugänglich.

Ein digitaler Zwilling verbindet diese Bausteine für einen konkreten Zweck. Er bildet ein reales Objekt, eine Infrastruktur, einen Raum oder einen Prozess digital ab und verknüpft die verfügbaren Daten mit fachlichen Zusammenhängen und konkreten Fragestellungen. Dadurch entsteht mehr als eine reine Datensammlung oder Visualisierung: Der digitale Zwilling unterstützt das Verständnis von Situationen, die Bewertung von Entwicklungen und die Vorbereitung fundierter Entscheidungen.

Welche Rolle spielen Sensorik und Echtzeitdaten?

Die beschriebenen Datenquellen bilden vor allem vorhandene Strukturen, Zustände und Zusammenhänge ab. Sensorik ergänzt diese Informationen um aktuelle Messwerte direkt aus der realen Welt. Dazu zählen beispielsweise Temperatur, Wasserstände, Energieverbräuche oder Anlagenzustände. Erfordert der Anwendungsfall aktuelle Informationen und besteht eine technische Anbindung, fließen diese Daten nahezu in Echtzeit ein. Für langfristige Planungen oder strategische Bewertungen reichen andere Aktualisierungsintervalle aus. Entscheidend ist, dass die Aktualität der Daten zur jeweiligen Fragestellung und Entscheidung passt.

Je nach Reifegrad stellt ein digitaler Zwilling Informationen bereit, analysiert Zusammenhänge, vergleicht Szenarien oder unterstützt die Steuerung von Prozessen. Seine Qualität hängt nicht allein von der Menge der verfügbaren Daten ab, sondern vor allem von ihrer Verlässlichkeit, ihrer fachlichen Einordnung und ihrem konkreten Nutzen für die Anwender*innen.

Wo werden digitale Zwillinge eingesetzt? Kannst du konkrete Anwendungsbeispiele nennen?

Bei der Hitzevorsorge vergleicht eine Kommune beispielsweise belastete Bereiche und priorisiert Maßnahmen. Ein Infrastrukturbetreiber führt Zustandsdaten und Instandhaltungsinformationen zusammen, um Investitionen fundierter zu planen. Ein Projektteam untersucht, wie sich eine Quartiersentwicklung auf Mobilität, Freiraum, Energie und Entwässerung auswirkt. Da einzelne Maßnahmen häufig Auswirkungen auf andere Fachbereiche und Gewerke haben, schafft der digitale Zwilling in diesen Fällen eine gemeinsame Sicht auf Daten und fachliche Zusammenhänge.

Typische Einsatzbereiche sind damit unter anderem:

• Klimaanpassung und Hitzevorsorge,
• Infrastrukturmanagement und Instandhaltung,
• Stadt- und Quartiersplanung,
• Verkehrsplanung,
• Energie- und Wärmeplanung,
• Wasserwirtschaft und Entwässerung,
• Gebäude- und Fuhrparkmanagement sowie
• die Bewertung von Planungsvarianten.

Digitale Zwillinge in der Praxis

Worauf kommt es bei der Entwicklung eines digitalen Zwillings in der Praxis an?

Ein guter Einstieg ist häufig ein klar abgegrenzter Anwendungsfall mit erkennbarem Nutzen. Das kann ein Quartier, ein ausgewählter Infrastrukturbereich oder ein konkreter Planungsprozess sein.

In einem gemeinsamen Workshop klären wir:

• Welche Entscheidung oder welcher Prozess soll verbessert werden?
• Welche Stakeholder und Fachbereiche sollten beteiligt sein?
• Welche Daten und Systeme bestehen bereits?
• Wo gibt es Lücken bei Datenqualität, Zuständigkeiten oder Schnittstellen?
• Welcher Pilot ist fachlich sinnvoll und organisatorisch umsetzbar?
• Was braucht es, damit die Lösung später im Regelbetrieb genutzt werden kann?

Das Ergebnis ist ein konkreter nächster Schritt: eine priorisierte Roadmap, ein Datenmodell, ein Pilotanwendungsfall oder eine abgestimmte Zielarchitektur. So wächst der digitale Zwilling entlang tatsächlicher Anforderungen. Der Nutzen für Entscheidungen und Arbeitsabläufe gibt die Richtung vor, nicht die Größe der Plattform.

 Wo setzt Sweco an, wenn ein Kunde das Thema digitaler Zwilling aufgreifen möchte?

Wir schauen zuerst auf die konkrete Herausforderung im Arbeitsalltag:

• Wo fehlen verlässliche Informationen?
• Wo kostet die Suche nach Informationen Zeit?
• Wo arbeiten Fachbereiche mit unterschiedlichen Datenständen?
• Und welche Entscheidung braucht eine bessere Grundlage?
• Ebenso wichtig ist die Frage, wo eine Zusammenarbeit über Fachgrenzen hinweg erforderlich ist, weil Maßnahmen Auswirkungen auf andere Gewerke oder Bereiche haben.

Daraus entwickeln wir gemeinsam einen klar abgegrenzten Anwendungsfall mit erkennbarem Nutzen. Anschließend prüfen wir, welche Daten bereits vorhanden sind, welche Fachbereiche eingebunden werden sollten und welche Informationen tatsächlich benötigt werden.

Wenn die Zielsetzung klar ist, können wir gemeinsam betrachten, welche Daten bereits vorhanden sind, welche Fachbereiche eingebunden werden sollten und welche Informationen tatsächlich benötigt werden. Daraus ergibt sich, ob ein Web-GIS, eine Datenplattform, eine BIM-GIS-Verknüpfung oder ein digitaler Zwilling der passende Weg ist.

Warum ist dieser Einstieg so wichtig?

Weil die beste technische Lösung wenig bringt, wenn sie nicht in den Arbeitsalltag passt. Wenn unklar bleibt, wer Daten aktualisiert, wer Entscheidungen vorbereitet oder welche Fachbereiche die Anwendung nutzen sollen, besteht die Gefahr, dass eine gute Idee nach kurzer Zeit nicht weitergeführt wird.

Ein digitaler Zwilling sollte deshalb immer mit den Menschen und Prozessen gedacht werden, die später mit ihm arbeiten. Das bedeutet, früh zuzuhören, unterschiedliche Perspektiven einzubeziehen und gemeinsam realistische Ziele zu definieren.

Welche Rolle kann Sweco bei digitalen Zwillingen übernehmen?

Unsere Stärke liegt darin, digitale Methoden mit fachlicher Planungskompetenz zu verbinden. Je nach Anwendungsfall kommen dabei beispielsweise Stadt- und Quartiersplanung, Landschaftsarchitektur, Umweltplanung, Wasserwirtschaft, Verkehr, Infrastruktur, Gebäudeplanung sowie GIS und BIM zusammen.

In unserem Team GIS und Digital Solutions strukturieren wir die Daten, verknüpfen sie räumlich und stellen sie in nutzerfreundlichen Anwendungen bereit. Andere Fachdisziplinen bewerten Wirkzusammenhänge, berücksichtigen Regelwerke und prüfen die Umsetzbarkeit. Gemeinsam übersetzen wir eine fachliche Frage in eine digitale Lösung für den Arbeitsalltag.

Das Ergebnis ist mehr als eine technische Anwendung: Es ist eine gemeinsame Grundlage, um Planungsvarianten zu vergleichen, Maßnahmen nachvollziehbar zu priorisieren und betriebliche Entscheidungen fundiert vorzubereiten.

Viele digitale Projekte starten mit großer Motivation. Wie wird daraus eine langfristig tragfähige Lösung?

Indem der spätere Betrieb von Anfang an mitgedacht wird. Eine Anwendung ist nicht fertig, wenn sie technisch online geht. Daten müssen aktualisiert, Schnittstellen betreut, Berechtigungen verwaltet und Nutzer*innen unterstützt werden. Zudem können sich Anforderungen verändern, wenn neue Projekte, gesetzliche Rahmenbedingungen oder organisatorische Strukturen hinzukommen.

Deshalb sollten bereits zu Beginn einige Fragen geklärt werden:

• Wer verantwortet welche Daten?
• Wer aktualisiert sie und in welchem Rhythmus?
• Welche Rollen und Zugriffsrechte sind erforderlich?
• Welche Kompetenzen sollen intern aufgebaut werden?
• Wo ist externe Unterstützung sinnvoll?
• Wie werden Betrieb, Support und Weiterentwicklung finanziert und organisiert?
• Wie erfassen wir den Nutzen im Alltag und entwickeln die Anwendung auf Grundlage ihrer Nutzung weiter?

Auch Datenhoheit, Datenschutz und Informationssicherheit gehören dazu. Gerade bei personenbezogenen, betriebsrelevanten oder sicherheitskritischen Informationen müssen Anforderungen gemeinsam mit den zuständigen IT-, Datenschutz- und Fachstellen abgestimmt werden.

Woran sollte sich der Erfolg eines digitalen Zwillings messen lassen?

Ein digitaler Zwilling ist kein Selbstzweck. Sein Wert entsteht nicht durch eine möglichst eindrucksvolle Visualisierung, sondern durch die Verbindung von klaren Zielen, verlässlichen Daten, fachlichem Wissen und tragfähigen Prozessen.

Genau darum geht es bei Data-driven Decision Making: Entscheidungen anhand nachvollziehbarer Informationen zu treffen und Ressourcen gezielt einzusetzen. Der digitale Zwilling macht Zusammenhänge sichtbar und unterstützt die fachliche Bewertung, die Verantwortung für die Entscheidung bleibt aber beim Menschen.