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21. Dez 2020

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Gesellschaft

Digitale Zwillinge – Abbildungen wie in der Realität

Journalist: Jörg Wernien

Sich einen Überblick vom Zustand von Gebäuden und technischen Anlagen zu verschaffen, ist gerade jetzt, in Zeiten der Pandemie mit vielen Mitarbeitern im Homeoffice, schwierig.

Die Wartung von Gebäuden oder das Inspizieren von technischen Anlagen ist ein dauerhafter Prozess in vielen Bereichen. Erschwert wurde das in den letzten Monaten durch viele Mitarbeiter im Homeoffice. Kaum ein Mitarbeiter konnte sich am Ort des Geschehens wirklich einen Überblick verschaffen. Digitale Zwillinge könnten hier Abhilfe schaffen.

Sie sind inzwischen die zentrale Grundlage für eine schnelle und vor allem kostengünstige Beschaffung verlässlicher Daten von Gebäuden und technischen Anlagen. Inzwischen gibt es Software und Programme auf dem Markt, die mit der Hilfe von einer Anzahl unter-schiedlicher Fotos (Panoramabilder, Weitwinkeloptiken) ein Gebäude perfekt digitalisieren können. Und das ohne den Einsatz von teuren Laserscannern. Dafür wird ein sehr aufwändiges KI-gestütztes mathematisches Verfahren eingesetzt. Die Software lässt sich mit jeder Art von Foto bestücken. Am Ende bestimmt die Anzahl der Fotos und deren Qualität die Detailgenauigkeit des digitalen Zwillings. Weiterer Vorteil dieser digitalen Zwillinge – mit ihrer hybriden Datenstruktur können sie mit den schon vorhandenen 2D-Plänen oder auch 3D-Flächen- und Volumenmodellen kombiniert werden. 

Der absolute Vorteil ist die Verfügbarkeit der Daten und Modelle an jedem Ort. Durch Corona gewarnt, müssen die Unternehmen die Möglichkeiten für Telearbeit oder das Homeoffice weiter ausbauen und den Mitarbeitern zur Verfügung stellen. Die digitalen Zwillinge sind anwendungsspezifisch und maßgeschneidert für jedes Projekt oder Unternehmen zu definieren. Der digitale Zwilling ist ein Abbild des physischen realen Zustandes oder der technischen Umgebung. Das Digitale Abbild besteht nicht nur aus reinen Daten, sondern erlaubt auch die Simulation, Steuerung und auch Verbesserung der Prozesse. 

Bislang war die Erstellung eines digitalen Zwillings ein aufwändiges Produkt, verbunden mit hohen Kosten. Es musste ein manuelles Aufmaß genommen werden, Laserscanner kamen zum Einsatz und die so entstandenen Daten und Maße wurden in einer mühevollen Handarbeit modelliert und gerendert. Und weil sich die Realität ständig veränderte mussten auch die Zwillinge kontinuierlich angepasst werden. Ein Vorgang der bei vielen Projekten schon an den Kosten gescheitert ist.

Die moderne, durch Künstliche Intelligenz gestützte Methode macht das gesamte Verfahren viel einfacher. Einfach neue Fotos hinzufügen, hergestellt von Dienstleitern oder Mitarbeitern und schon erstellt die Software das aktuelle Bild des Digitalen Zwillings. Dabei wird alte Zustand nicht gelöscht, sondern ist auf einer Zeitachse weiter abrufbar. Für eine lückenlose Dokumentation, zum Beispiel eines Baufortschrittes, oder einer technischen Entwicklung ein immenser Vorteil. Und all das lässt sich ohne Probleme aus dem Homeoffice oder wo immer Sie sich gerade befinden steuern.

28. Jan 2026

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Wirtschaft

Flexible Aus- und Weiterbildung als Schlüssel zum Erfolg – Ein Beitrag von Prof. Dr. Friedrich Hubert Esser, Präsident des Bundesinstituts für Berufsbildung (BIBB)

Zwischen 2025 und 2029 gehen rund 5,26 Mio. Erwerbstätige in den Ruhestand. Gleichzeitig erwarten wir, dass in diesem Zeitraum nur rund 4,37 Mio. Personen aus dem Bildungssystem oder aus dem Ausland neu auf den inländischen Arbeitsmarkt kommen. Der Ersatzbedarf lässt sich mengenmäßig nicht durch dieses Neuangebot stillen. Die Zahl der Erwerbstätigen wird somit zurückgehen. Zugleich braucht Deutschland dringend Erneuerungen. In unsere Sicherheit und Infrastruktur wird viel investiert werden müssen. In den Gesundheitsberufen wird die Nachfrage steigen, und auch in der IT-Entwicklung dürfen wir nicht zurückbleiben. Um unseren Wohlstand bei einer schwindenden Zahl an Erwerbstätigen auch in den kommenden Jahren zu erhalten, müssen wir technologische Entwicklungen intelligent nutzen. So können Tätigkeiten zum einen automatisiert werden, die bislang von Menschen ausgeübt werden. Zum anderen bieten sie aber auch Raum für neue Tätigkeiten und Geschäftsmodelle. Eine jüngst veröffentlichte Studie des Bundesinstituts für Berufsbildung, des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung sowie der Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung zeigt, dass allein die Auswirkungen von Künstlicher Intelligenz (KI) rund 1,6 Mio. Arbeitsplätze betreffen werden. Voraussichtlich werden rund 800.000 Arbeitsplätze in den kommenden 15 Jahren wegen der Nutzung von KI entfallen, während gleichzeitig rund 800.000 neu entstehen. Dieser Strukturwandel lässt sich nicht ohne berufliche Aus- und Weiterbildung bestreiten. >Um unseren Wohlstand bei einer schwindenden Zahl an Erwerbstätigen auch in den kommenden Jahren zu erhalten, müssen wir technologische Entwicklungen intelligent nutzen. Der Digitalisierung folgt der verstärkte Einsatz von KI, der abstrakte Klimawandel wird greifbar durch Flut- und Dürrekatastrophen, die demografische Entwicklung führt zu anderen Arbeitsmodellen und längeren Arbeitsphasen. Berufliche Qualifikationen bereiten uns im besten Fall darauf vor, auf Unvorhergesehenes zu reagieren. So eröffnen die 327 Ausbildungsberufe des dualen Systems die Möglichkeit, flexibel in einer Fülle von Erwerbsberufen tätig zu werden. Voraussetzung hierfür ist, dass exemplarisch in ausreichender fachlich-methodischer Breite und Tiefe gelernt wird und die für die Transformation notwendigen Schlüsselkompetenzen vermittelt werden. Zentral sind hier Transfer- und Problemlösefähigkeit, Kreativität sowie soziale und personale Kompetenzen. Wichtig ist aber auch, Menschen ohne Ausbildung durch die Nutzung abschlussorientierter Konzepte – wie zum Beispiel Teilqualifikationen oder Validierungsverfahren – für die Herausforderungen des Arbeitsmarkts der Zukunft zu befähigen. Vor dem Hintergrund des beschleunigten Strukturwandels leistet vor allem auch die berufliche Weiterbildung einen wichtigen Beitrag zur Fachkräftesicherung. Sie schafft individuelle Entwicklungsmöglichkeiten für die Beschäftigten. Deshalb müssen wir die formale Weiterbildung durch gezielte Flexibilisierung, Modularisierung und „Dualisierung“ – also die Verknüpfung von systematischem Lernen mit praktischer Anwendung am Arbeitsplatz – attraktiver gestalten und stärker mit non-formalen Angeboten verknüpfen. So kann es gelingen, möglichst viele Menschen für Weiterbildung zu gewinnen. Denn es ist arbeitsmarkt- und gesellschaftspolitisch nicht akzeptabel, große Bevölkerungsgruppen vom Arbeitsmarkt ausgeschlossen zu lassen. Die Attraktivität und Individualisierung der Weiterbildungsformate sind hier entscheidend.