Virtual Twin Experiences im Infrastruktur- und Städtebau
Nachhaltigkeit für den urbanen Wandel
Was ist ein digitaler Zwilling im Infrastruktur- und Städtebausektor?
Ein digitaler Zwilling ist ein datengesteuertes Computermodell, das eine virtuelle Darstellung von etwas erstellt, das in der physischen Welt existiert oder geschaffen werden soll. Ideen können entwickelt und getestet werden, um ihre Auswirkungen bereits vor der Produktion eines physischen Produkts zu sehen. Sobald sie in der realen Welt verwirklicht wurden, können sie weiter verbessert werden. Dazu werden Daten für einen fortlaufenden Verbesserungszyklus an den Zwilling zurückgespeist . All dies fördert nachhaltige Innovationen, da keine physischen Prototypen mehr benötigt werden, die natürliche Ressourcen erfordern.
Im Bereich Infrastruktur- und Städtebau können digitale Zwillinge Gebäude, Energiesysteme oder sogar ganzen Städte repräsentieren. Dies hilft privaten und öffentlichen Organisationen, die Lebensqualität der Bürger sowohl in ihren persönlichen Wohnräumen als auch generell auf dem Planeten zu verbessern.
Welche zusätzlichen Vorteile bietet ein virtueller Zwilling dem Infrastruktur- und Städtebausektor im Vergleich zu einem digitalen Zwilling?
Während digitale Zwillinge bereits einen enormen Wert für den Infrastruktur- und Städtebausektor bieten, gibt es eine noch weiter entwickelte Technologie: den virtuellen Zwilling.
Ein digitaler Zwilling ist eine mathematische Darstellung eines realen Objekts oder Systems. Ein virtueller Zwilling geht einen Schritt weiter, indem er ein ganzes System von Systemen repräsentiert, einschließlich der Umgebung, in der sich das physische Objekt befindet. Im Bereich Infrastruktur- und Städtebau kann dies beispielsweise bedeuten, dass ein virtueller Zwilling eines Gebäudes von der Bauphase über den Betrieb bis hin zur fortlaufenden Verbesserung genutzt wird.
Da die Nachhaltigkeitsvorschriften enorm zunehmen und die städtische Bevölkerung weiter wächst, stehen Städte vor komplexen Herausforderungen, die eine präzise Planung und Entwicklung erfordern, um die Lebensqualität der Einwohner zu verbessern. Gleichzeitig werden Städte und ihre Infrastrukturen immer intelligenter, indem Daten von Sensoren genutzt werden.
Innovative Ideen dazu, wie wir Städte nachhaltig ausbauen und unseren Planeten schützen und revolutionieren können – von einzelnen Gebäuden über Wasser- und Energiequellen bis hin zum gesamten Ökosystem –, werden durch virtuelle Zwillinge beschleunigt. Eine ganzheitliche Sicht auf alle Prozesse, Produkte, Dienstleistungen und Anwendungen sowie die Möglichkeit, neue Produkte, Anlagen sowie Produktions- und Betriebsmethoden digital zu testen, haben ein enormes Potenzial, die Welt, in der wir leben, zu verbessern.
Virtuelle Zwillinge können im Infrastruktur- und Städtebausektor folgende Vorteile bieten:
- Umgestaltung der Baubranche für Innovation und Zusammenarbeit zwischen Baustelle, Projektteams und Lieferkette
- Intelligentere Stadtentwicklung, die Feedback von Bürgern und Unternehmen berücksichtigt
- Entwicklung von langlebigen, agilen, widerstandsfähigen Gebäuden
- Reduzierung von Abfall und Mängeln
- Abschwächung der klimaschädlichen Faktoren
Wie verbessert ein virtueller Zwilling den Infrastruktur- und Städtebau?
Während Ökosysteme und Projekte immer komplexer und umfangreicher werden, kann ein virtueller Zwilling folgende Vorteile bieten:
Bürgernahe Gestaltung der Städte
Analyse der Daten von Einzelpersonen und Gutachtern, um zu verstehen, wie Menschen in den einzelnen Bereichen leben, arbeiten und sich bewegen
Nachhaltige Entwicklung innovativer neuer Einrichtungen
Optimierung der Infrastruktur mit weniger Bauabfällen über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes hinweg: vom Bau über den Betrieb bis zum Ende der Lebensdauer
Unterstützung der Kreislaufwirtschaft
Bau von Städten, in denen Nachhaltigkeit und Widerstandsfähigkeit im Mittelpunkt aller Aktivitäten stehen, einschließlich Mobilitätslösungen
Wie können wir am besten das Wohngebäude der Zukunft konstruieren?
Recycling von Baumaterialien und Modulen
Wir müssen dringend die CO2-Emissionen senken und nachhaltiger bauen.
Eine Möglichkeit ist, recycelte Materialien und wiederverwendbare Modulen zu nutzen. In dieser Mehrfamilieneinheit wurden standardmäßig konstruierte und gefertigte Module wiederverwendet und können schnell vor Ort montiert werden.
Heute können solche Wohneinheiten in der virtuellen Welt konzipiert und gebaut werden, um die besten Standardlösungen zu finden.
Entwickelt mit T Brand Studio, dem Markenmarketing der New York Times.
Dank Lebenszyklusbewertung weniger auf Kosten des Planeten bauen
In der Europäischen Union ist das Bauwesen für rund 40 % der CO2-Emissionen und fast ein Drittel aller Abfälle verantwortlich. Nur 40 % der Bauabfälle werden recycelt oder wiederverwendet.
Das bedeutet, dass Wiederverwendung und Recycling im Bauwesen eine große Chance für die Dekarbonisierung von Emissionen darstellen.
Konstrukteure können durch eine Lebenszyklusbewertung im Voraus berechnen, welche Kosten- und Umweltvorteile durch die Nutzung wiederverwendbarer Bauteile entstehen.
Mit dem Vorhandenen arbeiten und die Kreislaufwirtschaft fördern
Die Wiederverwendung von Hartholzböden, Fenstern, architektonischen Formteilen, Türen, Sanitär- und Elektrogeräten oder sogar Produkten aus verschiedenen Branchen (Container, Windflügel) bietet Designern eine inspirierende und nachhaltige Quelle für Ausstattungen.
Für eine echte Kreislaufwirtschaft müssen wir das in großem Maßstab umsetzen.
Durch das Recycling von Stahl, Holz, Glas, Zement, Stein und Ziegeln kann der Bedarf an neuen Bergbauprojekten, neuer Fertigung oder Verarbeitung reduziert oder ganz beseitigt werden.
Konzeption von Kreislauflösungen durch virtuelle Welten
Mit Hilfe von Software wie der 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes können Designer, Architekten und Ingenieure heute gemeinsam an neuen Lösungen für umweltfreundlicheres Bauen arbeiten und die Möglichkeiten des Recyclings und der Wiederverwendung von Materialien testen und bewerten, bevor sie in die Praxis umgesetzt werden.
Durch virtuelle Darstellungen können sich diese zukunftsorientierten Bauunternehmer die nachhaltigeren Gebäude der Zukunft besser vorstellen und dafür planen.
Wie virtuelle Zwillinge die Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung in Bezug auf Infrastruktur- und Städtebau unterstützen
Die Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung sind weltweite Richtlinien, mit denen eine bessere und nachhaltigere Zukunft für alle erreicht werden soll. Virtual Twin Experiences im Infrastruktur- und Städtebausektor, ein Angebot von Dassault Systèmes, können mit Ziel 6, Ziel 7, Ziel 9, Ziel 11 und Ziel 15 dazu beitragen, wirtschaftliches Wachstum zu generieren und den Klimawandel zu bekämpfen. Diese Ziele fördern langfristige Regelungen, um einen besseren Zugang zu Wasser und sanitären Bereichen, erschwingliche und saubere Energie und eine innovative Infrastruktur, die widerstandsfähig und inklusiv ist, zu schaffen. Außerdem werden terrestrische Ökosysteme geschützt, wiederhergestellt und ihre nachhaltige Verwendung gefördert, während die Bodendegradation umgekehrt und der Verlust der Biodiversität gestoppt wird.