Bei der Planung und Optimierung ihrer Geschäfts- und Kernprozesse setzen Unternehmen und Organisationen zusehends auf digitale Abbilder der realen Welt. Die sogenannten Digital Twins nehmen Daten auf, replizieren Prozesse und verhalten sich genauso, wie ihr reales Gegenstück. Vollkommen neue Möglichkeiten hinsichtlich Analyse und Auswertung entstehen.
Wo Digital Twins zum Einsatz kommen und wie ArcGIS von Esri dabei hilft, verrät Jürgen Schomakers, CEO von Esri Deutschland, im Interview.
Digital Twins werden immer wichtiger. Wie bewerten Sie ihre Entwicklung?
Digitale Zwillinge sind längst kein Trend mehr. Sie erhalten in vielen Bereichen Einzug und das ist auch gut so! Wichtig ist jedoch dabei, dass ein digitaler Zwilling auch alle Daten enthält, um die Komplexität der realen Welt abzubilden. Tut er das nicht, sind Planungen und Analysen, die darauf aufbauen natürlich nur begrenzt nutzbar. Da sehen wir eine Grundbedingung, welche den Einsatz von GIS Technologie erfordert. Nur mit modernen GIS (Geoinformationssystemen) können sämtliche Daten räumlich und zeitlich korrekt zueinander referenziert werden. Das ist aus meiner Sicht die Stufe 1: der Aufbau eines vollfunktionalen Digitalen Zwillings. Darüber hinaus sehen wir wegen der immer stärkeren Vernetzung von Systemen und Organisationen die Notwendigkeit, dass auch die digitalen Zwillinge eine Verbindung – technisch wie auch organisatorisch – erfahren. Um beispielsweise Vorhaben schon vor einer Realisierung digital sehen und planen zu können, müssen diese im räumlichen Kontext eingebettet sein, also die Einflüsse auf und von der Umwelt oder angrenzenden Infrastrukturen realitätsnah abbilden. Dann können eventuelle Risiken bereits vor der Umsetzung besser abgeschätzt werden. Das ist dann die Stufe 2, die Vernetzung von Digitalen Zwillingen, wozu wiederum GIS eine Schlüsseltechnologie ist. Mit diesem Ansatz können Synergien geschaffen werden, um die Digitalisierung optimal in Wert zu setzen und bestmögliche Ergebnisse für Städte, Behörden, Infrastrukturen oder Business-Segmente zu erreichen.
Welche Herausforderungen sehen Sie für die Digitalen Zwillinge?
Die größte Herausforderung war wohl das Erkennen der Dringlichkeit, im Zuge der Digitalisierung auch die Investition in Verfahren und die digitalen Datengrundlagen zu tätigen. Ohne passende Daten ist Digitalisierung schlicht nicht sinnvoll. Das haben wir meines Erachtens bereits gemeistert. Nun geht es aber in starkem Maße darum, „End-to-End“ zu denken und die vollen Potenziale der Daten sowie der Technologie in den Digital Twins umzusetzen. Oftmals sind bestehende Twins noch stark für Einzelanwendungen fokussiert. Das heißt, sie sind nicht updatefähig und nicht echtzeitfähig und daher auch funktional oder inhaltlich begrenzt. Zum Beispiel haben Ver- und Entsorger für Infrastrukturen sehr umfassende, hochaktuelle digitale Datenbestände, welche aber noch zu selten mit den digitalen Zwillingen der Städte interagieren. Es geht also darum, die digitalen Zwillinge als übergreifende Aufgabe für einen übergreifenden Nutzen zu verstehen und über den jeweiligen eigenen Anwendungsfall hinaus mit anderen Zwillingen funktional zu verbinden. Ehrlicherweise sind dafür nicht alle bestehenden Zwillinge heute schon mit der optimalen Technologie implementiert, welche auch die passenden Schnittstellen für Datenaustausch sowie Zugriff von Drittsystemen bietet und zugleich die relevanten Standards unterstützt. Wir sehen, dass viele Unternehmen oder auch Städte gerne mit Digitalen Zwillingen arbeiten, weil sie die Potenziale erkannt haben und nutzen möchten, aber oft fehlen zu dem ganzheitlichen Ansatz entweder Know-how oder das Budget. Daher ist es wie mit der Digitalisierung allgemein: Es geht langsam voran, obwohl es die Technologie schon gibt.
Können Sie uns ein Beispiel eines Digitalen Zwillings nennen, was momentan eingesetzt wird?
Ja klar! Es gibt unzählige Beispiele, da die Digital Twins in so vielen Bereichen Anwendung finden. Ein aktuelles, sehr innovatives Beispiel ist der Glasfaserausbau von Vattenfall Eurofiber. ArcGIS, Fast@Home und die ArcGIS Field Maps werden genutzt für eine Netzplanung, welche die Daten der bereits bestehenden Fernwärme-Infrastruktur einbezieht und für die Planung des Glasfaserausbau verwendet. So wird eine signifikante Kostenoptimierung ermöglicht und die Planungszeiten für große Ausbaugebiete erheblich verkürzt. Zugleich unterstützt Vattenfall Eurofiber mit seinem Ansatz aktiv den Umweltschutz, indem Assets mehrfach genutzt werden, die Zahl der Baustellen reduziert wird, mehrfache Anfahrten vermieden werden und der CO₂ Ausstoß minimiert wird.
Was leistet Esri Technologie in Zusammenhang mit Digitalen Zwillingen?
ArcGIS ist sicher die umfassendste GIS-Technologie am Markt, kann also alle relevanten Daten / -typen räumlich und zeitlich korrekt referenzieren. Das schafft das Fundament der digitalen Zwillinge. Zudem deckt ArcGIS inhaltlich alle Kern-Informationsmodelle ab, womit wir Digital Twins von hochdetaillierten Gebäude-Indoor-Daten bis zu komplexen Versorgungsnetzen, und von Mega-Cities bis zu globalen Supply Chains aufbauen – aber auch monitoren und analysieren können. Esri bietet seit jeher die Visualisierung in 2D, 3D, im Web und auf mobilen Geräten an, auch für Augmented Reality Anwendungen. Für die Vernetzung ist die Technologie durchgängig servicebasiert, gewährleistet voll dokumentierte Schnittstellen und API’s für Developer. Somit ist sie Garant für die nötige Interoperabilität. Und nicht zu vergessen: ArcGIS bringt in allen Komponenten ein durchgreifendes Nutzer-, Berechtigungs-, Dienste- und Applikationsmanagement mit, ist also Enterprise IT Ready sowohl für den Einsatz im RZ der Kunden, aber auch in der private oder public Cloud. Damit ist ArcGIS aus meiner Überzeugung die Schlüsseltechnologie für den Aufbau, den Betrieb und die Verknüpfung von Digital Twins.
