Digitaler Zwilling

Ein Digitaler Zwilling besteht aus drei Teilen: dem realen Gegenstück, etwa einer Maschine, einem Gebäude, einem Stromnetz oder einem Produktionsablauf, dem digitalen Modell und der Datenverbindung zwischen beiden. Erst diese Verbindung unterscheidet ihn von einer klassischen Simulation oder einem 3D-Modell. Sensoren, Steuerungen und Geschäftssysteme liefern fortlaufend Messwerte, Zustände und Ereignisse an das Modell. Umgekehrt können Erkenntnisse aus dem Modell in den Betrieb zurückfließen, etwa als Wartungsauftrag oder als geänderte Einstellung.

Der Begriff wird unterschiedlich weit gefasst. Manche verstehen darunter schon eine strukturierte digitale Beschreibung eines Bauteils mit seinen technischen Daten, andere erst ein Modell, das Verhalten in Echtzeit nachbildet und Vorhersagen erlaubt. Um diese Vielfalt zu ordnen, haben ISO und IEC im November 2023 die Norm ISO/IEC 30173 veröffentlicht, die Begriffe, Lebenszyklus, Arten und Beteiligte digitaler Zwillinge beschreibt. Für die Industrie hat die IEC mit der Norm IEC 63278-1 die Verwaltungsschale (Asset Administration Shell) standardisiert, eine einheitliche digitale Darstellung von Produkten und Anlagen, die verschiedene Anwendungen gemeinsam nutzen können. Die Norm selbst beschreibt sie als eine interoperable Form des digitalen Zwillings in der Fertigung.

Warum der Digitale Zwilling eine Führungsfrage ist

Der Nutzen liegt meist in drei Bereichen: Ausfälle früher erkennen und Wartung nach Zustand statt nach Kalender planen, Änderungen erst am Modell erproben, bevor sie im laufenden Betrieb Geld kosten, und Produkte über ihren Lebenszyklus nachvollziehbar dokumentieren. Ob sich der Aufwand lohnt, hängt davon ab, wie teuer Stillstand, Ausschuss oder Fehlplanung im jeweiligen Geschäft sind. Ein Digitaler Zwilling ist kein Produkt, das man einmal kauft, sondern eine dauerhafte Aufgabe: Modelle müssen gepflegt, Datenquellen angebunden und Abweichungen zwischen Modell und Wirklichkeit erkannt werden.

Mindestens ebenso wichtig ist die Frage, wem die Daten gehören und wer das Modell kontrolliert. Ein Digitaler Zwilling bündelt detailliertes Wissen über Anlagen, Prozesse und oft auch über Kunden. Liegt er vollständig auf der Plattform eines einzelnen Anbieters, in dessen proprietärem Datenmodell, wird ein späterer Wechsel aufwendig. Der EU Data Act stärkt hier die Position der Nutzer vernetzter Produkte: Er gilt seit dem 12. September 2025, und für Produkte, die nach dem 12. September 2026 in Verkehr gebracht werden, müssen die Nutzungsdaten grundsätzlich bereits durch die Gestaltung des Produkts zugänglich sein. Offene Standards wie die Verwaltungsschale erleichtern es zusätzlich, Daten zwischen Systemen zu übertragen.

Wie Digitale Zwillinge in der Praxis aussehen

Typische Einsatzfelder sind Fertigung, Energieversorgung, Gebäudebetrieb und Logistik. In der Fabrik bildet ein Zwilling eine Produktionslinie ab und zeigt, wo Engpässe entstehen. In der Gebäudetechnik verbindet er Baupläne mit Messdaten aus Heizung, Lüftung und Zutrittssystemen. In der IT selbst werden Netzwerke oder Rechenzentren als Zwilling modelliert, um Änderungen vorab zu prüfen.

Ein denkbares Szenario: Ein Hersteller von Verpackungsanlagen bietet seinen Kunden einen Digitalen Zwilling jeder ausgelieferten Maschine an, betrieben auf der Plattform eines Dienstleisters. Nach einigen Jahren möchte ein Kunde die Zustandsdaten mit seinem eigenen Wartungssystem verknüpfen. Es zeigt sich, dass die Daten nur über eine kostenpflichtige Schnittstelle in einem herstellereigenen Format abrufbar sind und frühere Messreihen nicht exportiert werden können. Wäre beim Kauf vereinbart worden, welche Daten in welchem Format herausgegeben werden, hätte sich der Konflikt vermeiden lassen.

Worauf es bei der Einführung ankommt

• Zweck vor Technik: Zuerst festlegen, welche Entscheidung der Zwilling verbessern soll, etwa Wartungsplanung oder Kapazitätsplanung. Daraus folgt, welche Daten in welcher Genauigkeit nötig sind.
• Datenhoheit regeln: Vertraglich klären, wem Mess- und Modelldaten gehören, wer sie nutzen darf und wie sie bei Vertragsende vollständig herausgegeben werden.
• Offene Formate bevorzugen: Nach der Unterstützung offener Standards wie der Verwaltungsschale fragen, damit Daten zwischen Systemen und Anbietern übertragbar bleiben.
• Sicherheit mitdenken: Ein Zwilling, der in den Betrieb zurückwirkt, ist eine Verbindung zwischen IT und Produktionstechnik. Zugriffsrechte und Schutz dieser Verbindung gehören von Anfang an in die Planung.
• Pflege einplanen: Budget und Zuständigkeit für den laufenden Betrieb vorsehen. Ein Modell, das nicht mehr zur Wirklichkeit passt, führt zu falschen Entscheidungen.

Quellen

• ISO: ISO/IEC 30173:2023 – Digital twin – Concepts and terminology
• IEC: IEC 63278-1:2023 – Asset Administration Shell for industrial applications, Part 1
• EUR-Lex: Verordnung (EU) 2023/2854 (Data Act), Art. 3 und Art. 50

*** Keine Rechtsberatung. Dieser Eintrag ordnet rechtliche Rahmenbedingungen strategisch ein und ersetzt keine Rechtsberatung im Einzelfall.