Das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) startet in Zusammenarbeit mit der Stadt Hamburg das „Reallabor Digitaler Zwilling“. Grundlage ist das Pilotprojekt smartBRIDGE Hamburg – ein virtuelles Abbild der Hamburger Köhlbrandbrücke. Sogenannte Digitale Zwillinge ermöglichen in der Verkehrsinfrastruktur eine vorausschauende und nachhaltige Instandhaltung. Unter wissenschaftlicher Begleitung soll das Potenzial Digitaler Zwillinge für die Erhaltung und den Betrieb einer Brücke unter Realbedingungen gehoben werden.

Bundesminister Dr. Volker Wissing:

Leistungsfähige Verkehrsinfrastrukturen sind die Lebensadern von Wirtschaft und Gesellschaft. In der Vergangenheit wurde zu wenig getan, um unsere Straßen, Schienen und Brücken zu erhalten. Zudem steigen die Anforderungen, weil der Verkehr weiter zunimmt, gerade im Schwerlastverkehr. Der Digitale Zwilling eröffnet aussichtsreiche Methoden, um unsere Verkehrsinfrastruktur besser, effizienter und zielgerichteter zu planen, zu sanieren und zu erhalten – das gilt besonders für unsere Brücken, von denen viele modernisierungs- oder erneuerungsbedürftig sind. Über Sensoren, die am Bauwerk installiert sind, bekommt das virtuelle Modell Echtzeitdaten zu Zustand und Verhalten. Hinzu kommen die Daten aus der regelmäßigen Bauwerksprüfung und -diagnostik. Durch das digitale Zusammenspiel dieser Informationen kann schnell erkannt werden, wie stark die Belastung ist, an welchen Stellen Schäden drohen und wo rechtzeitig instandgesetzt werden muss. So kann schneller reagiert werden, weil das Verhalten der Brücke prognostizierbarer wird.

Fachpublikation „Digitaler Zwilling von Brücken“

Mit Start des Reallabors veröffentlicht das BMDV zugleich ein umfassendes Dokument mit dem Titel „Digitaler Zwilling von Brücken“. In enger Kooperation mit der Hamburg Port Authority dokumentiert der Beitrag einen vielversprechenden Ansatz zur vorausschauenden Instandhaltung. Die Basis ist das Pilotprojekt smartBRIDGE Hamburg, das die enormen Potenziale der Digitalisierung anhand der Zustandsbeurteilung der Köhlbrandbrücke erläutert. Einem interdisziplinären Team aus Bau- und Verkehrsingenieuren sowie IT-Spezialisten ist es gelungen, eine digitale Abbildung der Brücke zu erstellen, die nicht nur aktuelle Zustandsdaten und Befunde, sondern zu erwartende Wartungsmaßnahmen und Risikoeinschätzungen zusammenführt. Das virtuelle Modell ist mit dem realen Bauwerk vernetzt.

Die erhobenen Echtzeitdaten sind objektiv, verständlich geordnet und aktuell. Im Ergebnis kann die Nutzungsdauer gerade der Konstruktionen verlängert werden. Der Einsatz des Digitalen Zwillings ist also nicht nur nachhaltig und wirtschaftlich, sondern erleichtert die Arbeit aller, die sich mit dem Erhalt der Infrastruktur beschäftigen.

Die Herleitung und Einordnung der Methode, die die Grundlage zur Ausweitung des Digitalen Zwillings auf die Sanierung des gesamten Bundesfernstraßennetzes schaffen, bilden den roten Faden des Dokuments. Dabei arbeitet das BMDV eng mit wissenschaftlichen Einrichtungen zusammen. Etwa 20 deutsche Universitäten und Forschungseinrichtungen werden im Rahmen des Projekts einbezogen. Die Publikation ist hier abrufbar.

Onlineveranstaltung Digitaler Zwilling

Unter dem Titel „Digitaler Zwilling – Neues Level der Digitalisierung unserer Infrastruktur“ fand am 24.01.2024 die Onlineveranstaltung des BMDV mit Bundesminister Dr. Wissing und Senatorin Dr. Leonhard (FHH) statt. In der Onlineveranstaltung wurde das Reallabor Digitaler Zwilling durch Bundesminister Dr. Wissing freigeschaltet, das in enger Kooperation zwischen dem BMDV und BIM.Hamburg entwickelt wurde. Die Referenten gaben interaktive Einblicke in die vielversprechende Methode, konkrete Projektbeispiele sowie die Einordnung des Digitalen Zwillings in eine Gesamtstrategie des BMDV. Die Veranstaltung wurde aufgezeichnet und finden Sie auf dem YouTube Kanal des BMDV oder hier auf der Veranstaltungswebseite.

Testzugang „Reallabor Digitaler Zwilling“

Das BMDV stellt Interessenten einen kostenfreien Testzugang zum Reallabor bereit. Die Testversion ermöglicht einen interaktiven Einblick in die Funktionsweisen der Methode anhand der Hamburger Köhlbrandbrücke. Den Zugang zum Reallabor und weiterführende Informationen finden Sie hier.