Neue Maßstäbe für dynamische Planungssicherheit: Digital Zwillinge und Daten-Streaming

Digitale Zwillinge bilden Objekte oder Prozesse in einer virtuellen Umgebung ab und nutzten umfangreiche Echtzeitdaten zur realistischen Simulation

[datensicherheit.de, 25.02.2025] Sogenannte Digitale Zwillinge (Digital Twins) haben bisher vor allem im Zuge der Digitalen Transformation der Fertigungsindustrie eine zentrale Rolle gespielt. „Mittlerweile kommen sie auch in vielen anderen Branchen zum Einsatz. Dabei ist das zugrunde liegende Prinzip immer das gleiche“, kommentiert Roger Illing, „Vice President Sales CEMEA“ bei Confluent. Digitale Zwillinge bildeten physische Objekte oder Prozesse in einer virtuellen Umgebung ab und nutzten umfangreiche Echtzeitdaten, um deren Verhalten so realistisch wie möglich zu simulieren. Diese Technologie habe inzwischen bedeutende Fortschritte gemacht und gehe mittlerweile weit über die ursprünglichen Anwendungen im Produktionsumfeld hinaus. „Aber egal in welchem Umfeld die Technologie genutzt wird, eins bleibt immer gleich: Um das Verhalten der abgebildeten Objekte oder Prozesse so realistisch wie möglich zu simulieren, sind kontinuierliche Echtzeitdaten nötig.“

Foto: Confluent

Roger Illing: Die Kombination aus Echtzeitdaten und digitaler Modellierung ist ein zentraler Treiber für die Digitale Transformation und ebnet den Weg für innovative Lösungen in einer Vielzahl an Branchen

Daten-Streaming bildet Änderungen in der realen Welt sofort in den digitalen Modellen ab

Hierfür komme nun Daten-Streaming ins Spiel, da es die Informationen in Echtzeit aus unterschiedlichen Quellen wie Sensoren, Betriebssystemen und IoT-Geräten integrieren könne. „So entsteht ein stets aktuelles, dynamisches Bild physischer Systeme.“

Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden wie der Batch-Verarbeitung stünden mit Daten-Streaming die Änderungen in der realen Welt allerdings sofort in den digitalen Modellen zur Verfügung.

Kombination Digitaler Zwillinge mit Daten-Streaming erlaubt es nun, Prozesse in Echtzeit zu überwachen und zu optimieren

Erst die Kombination Digitaler Zwillinge mit Daten-Streaming erlaube es, Prozesse in Echtzeit zu überwachen und zu optimieren. Mit Hilfe der kontinuierlich aktuellen Information ließen sich Abweichungen frühzeitig erkennen und präventive Maßnahmen ergreifen. „Das senkt Ausfallzeiten, steigert die Effizienz und macht Prozesse klar nachvollziehbar.“

Illing führt aus: „Ein Beispiel dafür ist die Öl- und Gasindustrie, in der ,Digital Twins’ zur Fernüberwachung von Anlagen dienen. Mittels Daten-Streaming können Betreiber die Risiken auf Offshore-Ölplattformen kontinuierlich überwachen, ohne dass Techniker vor Ort sein müssen.“

Auch für das Gesundheitswesen und im Einzelhandel bieten Digitale Zwillinge bedeutende Vorteile

Die Kombination Digitaler Zwillinge mit Daten-Streaming eröffne darüber hinaus auch neue Möglichkeiten für das Gesundheitswesen: „Hier können personalisierte ,Digital Twins’ entwickelt werden, die Behandlungen auf digitaler Ebene testen, bevor sie an Patienten angewendet werden.“ Die Kombination von KI und Echtzeitdaten ermögliche damit personalisierte Medizin, „die Behandlungen effizienter und sicherer macht“.

Auch im Einzelhandel erschlössen Digitale Zwillinge großes Potenzial: „Sie analysieren Echtzeitdaten zu Kundenbewegungen und Lagerbeständen, um Ladengestaltung und Ressourcennutzung effizienter zu gestalten.“ Dies steigere nicht nur den Umsatz, sondern verbessere auch die Kundenzufriedenheit.

Tour de France u.a. – auch bei Großveranstaltungen hate sich diese digitale Technologie bereits bewährt

Auch bei Großveranstaltungen wie Musikfestivals oder Sportereignissen habe sich diese Technologie bereits bewährt. Durch die Bündelung von Datenströmen – etwa zur Bewegung von Menschenmassen, der Platzierung von Rettungsdiensten und Ticketverkäufen – auf einer zentralen Plattform könnten Organisatoren potenzielle Probleme frühzeitig identifizieren und beheben. Diese Echtzeitintegration ermögliche es, Sicherheits- und Betriebsabläufe effizient zu koordinieren.

„Ein anschauliches Beispiel dafür ist die ,Tour de France’“, so Illing. Das sportliche Großereignis werde vom Londoner Technologie-Startup TwinLabs in Zusammenarbeit mit Confluent mit Digital-Twin-Technologie unterstützt. TwinLabs analysiere dabei Echtzeitdaten von Fahrradsensoren und GPS-Trackern, um Anomalien wie fehlerhafte Geschwindigkeitsmessungen automatisch zu erkennen und auszufiltern. „Das liefert fundierte Entscheidungsgrundlagen für logistische Abläufe.“ Diese Zusammenarbeit zeige, wie sich Digitale Zwillinge und Daten-Streaming in der Praxis ergänzten.

Daten-Streaming erst macht Digitale Zwillinge zur leistungsstarken Technologie

Solche Beispiele zeigten, dass Daten-Streaming Digitale Zwillinge zu einer leistungsstarken Technologie mache, welche Unternehmen „bei der Optimierung von Prozessen und der frühzeitigen Fehlererkennung unterstützt“. Durch Echtzeitdaten blieben sie immer auf dem neuesten Stand und böten klare Vorteile gegenüber statischen Modellen.

Allerdings bringe die Integration von Daten-Streaming auch Herausforderungen mit sich: „Die Verarbeitung großer Datenmengen erfordert skalierbare IT-Infrastrukturen und robuste Systeme, die mit unvollständigen oder fehlerhaften Daten umgehen können, ohne die Effizienz zu beeinträchtigen.“

Daten-Streaming steigert Flexibilität und Leistungsfähigkeit Digitaler Zwillinge erheblich

Trotz dieser Herausforderungen zeigten Entwicklungen wie die Kooperation von Confluent und TwinLabs.ai, dass Daten-Streaming die Flexibilität und Leistungsfähigkeit Digitaler Zwillinge erheblich steigere. Fortschritte in der Technologie reduzierten zudem die Einstiegshürden und ermöglichten mittlerweile auch kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) den Zugang zu diesen Innovationen.

Illings Fazit: „Während ,Digital Twins’ ursprünglich vor allem in der Fertigungsindustrie eingesetzt wurden, zeigt ihr Potenzial mittlerweile in unterschiedlichsten Bereichen Wirkung. Die Kombination aus Echtzeitdaten und digitaler Modellierung ist ein zentraler Treiber für die Digitale Transformation und ebnet den Weg für innovative Lösungen in einer Vielzahl an Branchen.“

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