Digitale Zwillinge in der Energieplanung: Ein innovativer Ansatz zur Bewältigung komplexer Herausforderungen

Die Energiewende ist ein entscheidender Faktor im Kampf gegen den Klimawandel, doch ihre Umsetzung bringt immense Herausforderungen mit sich. Zeitdruck, hohe Kosten und komplexe technologische Anforderungen prägen die Situation. In diesem Kontext stellen digitale Zwillinge eine wegweisende Lösung dar, um Planung und Entscheidungen zu optimieren. Dieser Beitrag beleuchtet den Einsatz digitaler Energiezwillinge, wie sie Komplexität reduzieren, innovative Lösungen ermöglichen und die Transformation nachhaltiger gestalten.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• Was sind digitale Zwillinge und wie funktionieren sie?
  Ein digitaler Zwilling ist eine virtuelle Nachbildung eines realen Standorts oder Systems, die alle relevanten Daten und Prozesse simulieren kann. In der Energieplanung ermöglichen sie die Analyse und Optimierung von Energiesystemen. Beispielhafte Anwendungen reichen von der Modellierung eines einzelnen Gebäudes bis hin zur Planung ganzer Gemeinden. Dabei können verschiedene Energiequellen, Technologien und Szenarien flexibel getestet werden.
• Die Rolle in der Energiewende
  Digitale Zwillinge tragen dazu bei, die Energiewende zu beschleunigen, indem sie komplexe Projekte systematisch und nachvollziehbar gestalten. Sie helfen, Dekarbonisierung und wirtschaftliche Effizienz in Einklang zu bringen, indem sie Szenarien für zukünftige Entwicklungen modellieren. So können Projekte nachhaltig und kosteneffizient geplant werden, selbst wenn Rahmenbedingungen wie Energiepreise oder technologische Entwicklungen sich ändern.
• Optimierung und Innovation
  Ein wesentlicher Vorteil digitaler Zwillinge ist ihre Fähigkeit, eine Vielzahl möglicher Versorgungsvarianten schnell zu simulieren und anhand von Kriterien wie Kosten, CO₂-Emissionen oder Autarkiegrad zu bewerten. Dadurch wird der Lösungsraum erheblich erweitert und innovative Ansätze, die sonst übersehen würden, rücken in den Fokus. Insbesondere in der frühen Planungsphase schaffen digitale Zwillinge eine fundierte Grundlage für strategische Entscheidungen.
• Praxisbeispiele
  In einem Industrieareal in Zürich führte die Nutzung eines digitalen Zwillings zu einer CO₂-Einsparung von 65 % bei gleichbleibenden Lebenszykluskosten. Ein weiteres Beispiel aus dem Hafen Basel zeigte, dass die energetische Vernetzung mehrerer Standorte zu 20-25 % Kosteneinsparung führte, während die Idee der Wasserstoffproduktion aus Überschussstrom als unwirtschaftlich ausgeschlossen wurde. Solche Projekte unterstreichen die Effizienz und Entscheidungsunterstützung, die digitale Zwillinge bieten.
• Dynamische Planung und Stakeholder-Management
  Digitale Zwillinge sind lebendige Systeme, die sich kontinuierlich an veränderte Rahmenbedingungen anpassen lassen. Dies fördert nicht nur die dynamische Planung über Jahrzehnte hinweg, sondern erleichtert auch die Abstimmung zwischen verschiedenen Stakeholdern. Die anschauliche Visualisierung von Szenarien und Daten in Dashboards fördert das Verständnis und die Akzeptanz unter Entscheidenden und der Bevölkerung.

Was kann ich für mein Projekt daraus lernen?

Der Einsatz digitaler Zwillinge eröffnet im Projektmanagement neue Möglichkeiten, komplexe Energieprojekte effizient und nachhaltig zu gestalten. Sie minimieren Risiken, indem sie fundierte Entscheidungen auf Basis realistischer Szenarien ermöglichen. Projekte profitieren von einer dynamischen, langfristigen Planung, die flexibel auf Veränderungen reagieren kann. Besonders in der frühen Phase bieten digitale Zwillinge eine präzise Grundlage, um strategische Entscheidungen schneller und sicherer zu treffen. Auch das Stakeholder-Management wird durch Transparenz und nachvollziehbare Visualisierungen wesentlich verbessert.

Zusammenfassung

• Digitale Zwillinge sind virtuelle Abbilder realer Energiesysteme zur Simulation und Optimierung von Projekten.
• Sie ermöglichen eine systematische Dekarbonisierung bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit.
• Komplexe Szenarien werden schneller analysiert, innovative Lösungen gefördert.
• Praxisbeispiele zeigen deutliche Einsparungen bei Kosten und CO₂-Emissionen.
• Dynamische Anpassungen an veränderte Rahmenbedingungen sind möglich.
• Planung wird transparenter und fördert die Abstimmung mit verschiedenen Stakeholdern.
• Insbesondere in frühen Projektphasen bieten digitale Zwillinge eine solide Entscheidungsgrundlage.
• Sie tragen zur Risikominimierung und zur optimalen Ressourcennutzung bei.
• Das klassische Dreieck aus Kosten, Zeit und Leistung wird durch digitale Zwillinge gestärkt.
• Zukünftige Entwicklungen versprechen noch tiefere Integration von Technologien und KI.

Der Vortrag “Schweiz: Digitale Zwillinge von Energiesystemen – Entscheidungen in Projekten vereinfachen” von Franziska Steidle war Teil des PM Forum Digital am 7. und 8. November 2024 in Hamburg. Mit vier exklusiven Keynotes und über 50 Referierenden präsentierte das PM Forum praxisnahe Lösungen und zukunftsweisende Strategien, die die Teilnehmenden in ihrer Projektarbeit unterstützen und nachhaltig inspirieren. Mehr zur Veranstaltung erfahren Sie hier: https://www.pm-forum.de/pm-forum-digital/