Digitale tvillinger: En revolution inden for bygningers ydeevne og vedligeholdelse i EU

Denne banebrydende teknologi ændrer vores opfattelse af design, konstruktion og vedligeholdelse af bygninger. I denne artikel ser vi nærmere på tre anvendelser af denne smarte teknologi i EU.

EU's initiativ inden for digitale tvillinger

EU har fået øjnene op for det enorme potentiale, der ligger i digitale tvillinger, og har lanceret initiativet Digital Twin of the Built Environment som led i sit ambitiøse projekt Destination Earth (DestinE). Dette omfattende program har til formål at skabe en digital tvilling af hele den europæiske bygningsmasse. Formålet er at lette byplanlægningen, forbedre energieffektiviteten og øge katastrofeberedskabet på kontinentalt niveau i en tid, der er præget af klimaforandringer og konflikter.

Casestudie: Rotterdams havn

Et af de mest vellykkede eksempler på implementering af digitale tvillinger i EU er gennemført i Europas største havn – Rotterdam. Havnemyndigheden har udviklet en omfattende digital tvilling af sine anlæg, hvor data fra et netværk af sensorer, IoT-enheder og historiske registre integreres. Denne virtuelle kopi giver mulighed for realtidsovervågning af havnedriften, prædiktiv vedligeholdelse af kritisk infrastruktur og optimeret logistikplanlægning.

Resultaterne har været imponerende. Erwin Rademaker, programleder hos Rotterdams havnemyndighed, udtaler: "Vores digitale tvilling har medført en reduktion af vedligeholdelsesomkostningerne på 20 % og en forbedring af driftseffektiviteten på 15 %. Vi kan nu forudse og forebygge problemer, inden de opstår, hvilket i høj grad reducerer stilstand og forbedrer sikkerheden."

Havnens digitale tvilling spiller også en afgørende rolle i bæredygtighedsarbejdet. Havnen har ved at optimere skibsbevægelser og tildeling af kajpladser reduceret ventetiderne og dermed brændstofforbruget og udledningen. Havnemyndigheden vurderer, at det har bidraget til en reduktion af havnens samlede CO2-aftryk på 10 %.

Energistyring og SPHERE-projektet

Digitale tvillinger har vist sig at være uvurderlige til energistyring i forbindelse med bygningers ydeevne. SPHERE-projektet, der finansieres af EU's Horizon 2020-program, har vist de digitale tvillingers styrke inden for optimering af energiforbruget i forskellige bygningstyper.

Dr. Maryam Farhangi, projektkoordinator, forklarer: "Vi har ved at oprette digitale tvillinger af bygninger i Spanien, Irland og Rumænien kunnet simulere forskellige scenarier og analysere realtidsdata for at optimere energiforbruget. Bygningerne i vores pilotprojekt har opnået energibesparelser på op til 30 %, og det viser det enorme potentiale i denne teknologi."

SPHERE-projektets digitale tvillinger integrerer data fra bygningsadministrationssystemer, IoT-sensorer og vejrprognoser for at kunne skabe et helhedsbillede af hver bygnings energiprofil. Det giver anlægschefer mulighed for at træffe datadrevne beslutninger om varme-, køle- og belysningssystemer, hvilket giver betydelige energibesparelser og bedre komfort for beboerne.

Siemens Campus Zug: En pioner inden for smarte bygninger

Siemens' nye hovedkontor i Zug i Schweiz er endnu et bevis på digitale tvillingers styrke inden for smart ejendomsadministration. Den 18 etager høje bygning benytter en sofistikeret digital tvilling til at administrere sine smarte systemer.

Andreas Urschitz, leder i Siemens, siger: "Vores digitale tvilling integrerer data fra over 2.000 sensorer i hele bygningen. Det giver os mulighed for at overvåge og optimere alt lige fra energiforbrug til lokaleanvendelse i realtid."

Resultaterne taler for sig selv. Hovedkontoret i Zug har opnået en reduktion af energiomkostningerne på 10 % og en reduktion af ikke-planlagte vedligeholdelsesaktiviteter på 30 %. Den digitale tvilling giver mulighed for prædiktiv vedligeholdelse og justerer automatisk ejendommens mange systemer baseret på brugsmønstre og ydre forhold.

Bygningens digitale tvilling har desuden forbedret lokaleudnyttelsen med 15 % ved at give indsigt i, hvordan medarbejderne benytter de forskellige områder. Det har ført til en mere effektiv lokaleplanlægning og større trivsel på arbejdspladsen.

Databeskyttelse og dataudveksling bremser udviklingen

Fordelene ved digitale tvillinger er tydelige, men implementeringen har sine udfordringer. Databeskyttelse, især i forhold til EU's strenge GDPR-regler, kræver omhyggelig håndtering af de store mængder oplysninger, der indsamles. Desuden kan der være store indledende omkostninger ved at oprette og vedligeholde en digital tvilling, selvom fordelene på langt sigt ofte opvejer denne investering.

Dataudveksling er en anden vigtig udfordring. Som dr. Thomas Liebich, formand for buildingSMART International, påpeger: "Vi har brug for standardiserede dataformater og protokoller, for at digitale tvillinger kan nå deres fulde potentiale. EU gør fremskridt på området, men der er stadig meget, der skal gøres for at sikre sømløs integration mellem forskellige systemer og platforme.

Nye teknologier giver endnu større muligheder

Hvis man ser på fremtiden, har integrationen af digitale tvillinger med andre nye teknologier som f.eks. kunstig intelligens og 5G-netværk endnu større potentiale. Det EU-finansierede COGITO-projekt undersøger, hvordan AI kan forbedre digitale tvillinger med henblik på overvågning og sikkerhedsstyring på byggepladser.

Dr. Elena Verykokou, COGITOs tekniske koordinator, forklarer: "Vi udvikler systemer, der automatisk kan opdage sikkerhedsrisici på byggepladser og optimere arbejdsflowet i realtid, ved at kombinere AI med digitale tvillinger. Det har potentiale til i høj grad at reducere antallet af ulykker og forbedre projekteffektiviteten."

Efterhånden som vi bevæger os mod mere bæredygtige og effektive byggemetoder, vil digitale tvillinger utvivlsomt komme til at spille en stor rolle. Denne teknologi giver ved at skabe et helhedsbillede af en bygnings livscyklus lige fra tegnebrættet til nedrivningen byggefagfolk mulighed for at træffe datadrevne beslutninger, som optimerer ydeevnen, reducerer omkostningerne og minimerer miljøpåvirkningen.

Rejsen med digitale tvillinger i EU's byggesektor er kun lige begyndt, men de første resultater ser lovende ud. Vi kan, i takt med at flere organisationer bruger teknologien, og EU fortsætter med at støtte udviklingen, forvente at se stadig mere sofistikerede anvendelser, der vil forme fremtiden for vores bygningsmasse.