Aus dem Unterricht des CAS Digital Real Estate mit Dozentin Stephanie Züllig berichtet Alex Schleiss:

Der “Digital Twin” eines Gebäudes mit seinen vier Charakteristiken und den drei Formen

Gebäude reden mit uns über den digitalen Zwilling. Damit dieser als solcher bezeichnet werden kann und um das volle Potential auszuschöpfen, muss der Zwilling vier bestimmende Eigenschaften erfüllen:

Sensoren stellen Daten in Echtzeit zur Verfügung

Verschiedenste Arten von Sensoren lesen, messen und übermitteln Daten von Sachverhalte die genau im “Jetzt” passieren. Hier ein paar Beispiele um nur einige zu nennen: Raumtemperatur, Raumluftqualität, Lärmpegel, Bewegung, Türöffnung, Eintritt, etc.

Die Verbindung von Physischen Objekten in die digitale Welt

Physische Objekte digital machen und diese miteinander und mit anderen Daten verbinden. Das Verbinden und Weitergeben von Daten ermöglicht, dass z.B. Sensoren vorhandene Gebäudestrukturdaten beziehen um die Positionierung zu definieren und umgekehrt leiten Sensoren ihre Messdaten an Drittsysteme weiter.

Standardisierte und harmonische Datenstrukturen

Die Konnektivität verlangt, dass Datenstrukturen harmonisiert sind, das heisst Ruhe und Ordnung in den Datendschungel bringen. Diese Ordnung bildet auch die notwendige Grundlage für die analytische und historische Berichterstattung aller gesammelten Daten.

Benutzeroberflächen zur Visulisierung der Daten

Den Verwaltern, Verantwortlichen von Servicedienstleistern oder auch den Benutzern/Kunden sollen die gesammelten Daten visuell ansprechend dargestellt werden, dies in kombinierter Form in aussagekräftigen Dashboards oder auch in Plänen. Daten visuell und mit den richtigen Informationen dargestellt erlaubt die Überwachung, und Steuerung von Prozessen sowie das rechtzeitige Eingreifen bei Abweichungen vom normal Zustand.

Die Siemens spricht in ihrem Artikel und in ihrem White Paper nicht nur von einem digitalen Zwilling sondern gleich von deren Drei. Zusammen komplettieren sie den ganzen digitalen Lebenszyklus.

Digitaler Produkt-Zwilling

Das digitale Abbild eines einzelnen Produktes, Bauteils, Anlage, etc. mit dessen Eigenschaften bis hin zu dessen Funktionen. Mit der virtuell-physischen Verbindung lässt sich analysieren wie sich ein Produkt unter verschiedenen Bedingungen oder im Zusammenspiel mit anderen Produkten verhält. In der Virtuellen Welt lassen sich Einstellungen vornehmen, um zu gewährleisten, dass sich das Produkt genauso verhält wie geplant. Dies ermöglicht den Verzicht auf Prototypen und reduziert somit die gesamte Entwicklungszeit.

Digitaler Konstruktions-Zwilling

Siemens nennt diesen Zwilling auch Produktionszwilling. Dieser Zwillingstyp bildet den gesamten Konstruktionsablauf und Fertigungsprozess ab, dies bevor es überhaupt zu einer physischen Erstellung kommt. Durch Simulation lässt sich das ganze Konstruktionsmodell auf Fehler analysieren und diese lassen sich auf digitaler Ebene auch gleich korrigieren. Dadurch lassen sich bei der effektiven Fertigung kostspielige Verzögerungen vorhersagen oder sogar ganz vermeiden.

Digitaler Leistungs-Zwilling

Produkte, Anlagen und Gebäudeteile die miteinander intelligent verbunden sind, können in der digitalen Welt umfangreiche Auslastungs- und Effektivitätsdaten generieren. Der digitale Leistungs-Zwilling erfasst diese Daten und analysiert sie. Diese Daten bieten aufschlussreiche Einsichten und dienen als Basis, um fundierte Entscheidungsfindungen zu ermöglichen. Unternehmen gewinnen tiefe Einblicke in effektive Daten und können dadurch Prozesse verbessern, optimieren, analysieren und schlussendlich auch die Effizienz steigern.

Inhalte einer Datenstrategie und die Auswirkungen auf alle Player in der Wertschöpfungskette

Um die Gebäude zum reden zu bringen, müssen Unternehmen sich genauestens Gedanken machen welche Daten sie brauchen um ihre Prozesse oder Dienstleistungen zu überwachen, steuern, optimieren und gegebenenfalls auch in entscheidenden Situationen richtig handeln zu können. Woher kommen die Daten und wie können diese am besten in Echtzeit weitergegeben werden? Software Systeme die eine Anbindung an weitere Systeme nicht ermöglichen (oder nicht erlauben) werden ausgetauscht und zwar durch solche die offen für flexible Anbindungen sind.

Für Unternehmen wird es immer wichtiger ihre Daten, die zu relevanten Entscheidungen führen sollen, in einer Plattform zu sammeln und zu visualisieren, statt diese mühsam aus Silosystemen separat aufzubereiten oder zusammenzusetzen. Anderseits wird es immer weniger wichtig was die Quellsysteme sind, Hauptsache die relevanten Daten gelangen in gewünschter Form in die Plattform. Wichtig dabei ist der Aufbau eines Common Data Environments in der Plattform selbst. Dies bringt die Flexibilität die produzierenden Systeme zu jederzeit zu ersetzen, um dort State-of-the-art zu bleiben.

Die Datenstruktur ist so zu bestimmen, damit man aus diesen Daten auch lernen kann. Durch den Einsatz von Machine-Learning erkennt man Verhaltensmuster wodurch sich mit Vorhersagen präventive Massnahmen einplanen lassen oder wenn bestimmte Ereignisse stattfinden, dann richtig agiert wird.

Zusammenfassend sind drei Punkte für eine nachhaltige Datenstrategie zu beantworten:

  • Welche Daten sollen gesammelt werden und was will man damit genau machen?
  • Was für eine Plattform soll zum Einsatz kommen, um die Daten zu visualisieren und zu analysieren?
  • Wie sind Daten zu strukturieren um sie mittels Machine-Learning für die Zukunft nutzen?

Drei relevante Trends für die Immobilienwirtschaft mit konkreten Auswirkungen auf die Branche

Internet of Things

Mittels Sensoren werden immer mehr Objekte digital, die es eigentlich gar nicht sind, und können Gebäude mit uns reden und Informationen zur Benutzung, Leistung und des Verbrauchs mitteilen. Nachfolgend ein paar Beispiele die einen Mehrwert bringen:

  • Reinigungsdienstleister können nun in Erfahrung bringen wie oft welche WC-Anlage am Tag benutzt wird um daraufhin die Tagesreinigung danach auszurichten.
  • Der Hauswart weiss welche Türe wie viel Mal geöffnet wurde und kann somit bedarfsgerechte Wartungsarbeiten verrichten.
  • Raumplaner erfahren, wie welche Räume benutzt sind, gut oder schlecht bei den Benutzern ankommen, um dadurch das Raumangebot effektiv zu optimieren.

Big Data

Schon alleine der vermehrte Einsatz von Sensoren bringt das “Big Data” in die Gebäude. Hinzu kommt noch die gesteigerte Nachfrage von Betreibern, Nutzern sowie Besitzern an die Transparenz wie die Gebäude genutzt sind und was sie verbrauchen. Das sammeln von relevanten Datenmengen zur Messung, Steuerung und Entscheidungsfindung zieht somit vermehrt in die Immobilienwirtschaft ein. Das Gebäude muss zukünftig alles Mögliche zu seinem Zustand selber erzählen können.

Artificial Intelligence

Mittels Artificial Intelligence und Machine-Learning Technologien lassen sich Algorithmen einsetzen, die Muster erkennen um lernbares aus den Daten aufzuzeigen oder prädiktive Voraussagen zu bilden. In der Immobilienwirtschaft wird das den Lebenszyklus eines Gebäudes stark beeinflussen können, speziell die Betriebs- und Nutzungsphase. Besitzer werden zukünftig ihre Liegenschaften renovieren weil sie genau wissen wann der beste Zeitpunkt dafür ist und nicht mehr weil sie es einfach müssen oder schon längst hätten tun sollen.

Gefragte Skills für die Umsetzung einer Transformation

Man soll Dinge erschaffen die für ein ganzes Unternehmen von Nutzen und skalierbar sind, so dass sie auf andere oder verwandte Bereiche anwendbar sind. Damit eine Transformation überhaupt passieren kann, braucht es treibende Personen die eine aktive Vorreiterrolle einnehmen. Sehr unterstützend dabei sind Partner mit denselben Ideen und die aktiv mithelfen wollen diese Dinge zu realisieren. Nicht zu vergessen sind dabei die betroffenen Leute in den Transformationsprozess einzubeziehen und zwar so früh wie möglich, denn diese sollen ja mit diesen schönen neuen Dingen leben oder müssen mit ihnen umgehen können.

Zudem empfiehlt es sich nach dem Prinzip Vormachen, Mitmachen und Nachmachen vor zugehen. Vormachen heisst die Fähigkeit und den Willen zu haben die neuen Dinge eine Zeitlang erst selber zu machen bevor man die Leute zwingt diese von heute auf morgen zu übernehmen. Im zweiten Schritt begleitet man die betroffenen Leute, das heisst man macht es mit ihnen gemeinsam. Dies erlaubt das bereits selber Erfahrene weiter zu vermitteln und die betroffenen optimal zu schulen. Danach folgt erst das Nachmachen. Die Leute sind jetzt fit genug in der transformierten Umgebung mit den neuen Dingen selbständig umzugehen.