Das Bayerische Staatsministerium für Digitales fördert im Rahmen von TwinBy die Umsetzung eines Digitalen Zwillings im Landkreis Kulmbach zur interkommunalen 3D-Energieplanung. Ziel ist es, grundstücks- und gebäudebezogene 3D-Energiedaten zu generieren, um Nachhaltigkeit, Resilienz und Effizienz in der interkommunalen Energieplanung zu erreichen. Im Landkreis Kulmbach soll ein Solar- und Gründachpotentialkataster erstellt und mit Daten zum Wärmebedarf sowie den Deckungspotentialen durch Nutzung oberflächennaher Geothermie mittels Wärmepumpentechnologie kombiniert werden. Im Folgenden werden die Grundlagen des Digitalen Zwillings erläutert und die Umsetzung im Landkreis Kulmbach dargestellt.
Ein Digitaler Zwilling ist ein virtuelles Abbild eines realen Objekts oder Prozesses. Durch die Verknüpfung von Sensordaten, Algorithmen und anderen digitalen Technologien entsteht ein virtuelles Abbild, das Veränderungen in Echtzeit darstellen und simulieren kann. Ein Digitaler Zwilling bietet viele Vorteile: Durch die Nutzung von Echtzeitdaten können Entscheidungen schneller und effektiver getroffen werden. Zudem können durch die Simulation von Szenarien die Auswirkungen von Entscheidungen vorab getestet und optimiert werden. Ein Digitaler Zwilling eignet sich besonders für komplexe Systeme und Prozesse.
Der Landkreis Kulmbach liegt in Oberfranken und besteht aus 22 Städten, Märkten und Gemeinden. Er hat sich zum Ziel gesetzt, den Anteil erneuerbarer Energien bis 2030 auf 80 Prozent zu erhöhen. Um die Vision einer interkommunalen Energieplanung mit Hilfe eines digitalen Zwillings im Landkreis Kulmbach zu realisieren, bedarf es der Zusammenarbeit verschiedener Akteure und des Einsatzes geeigneter Lösungen und Technologien. In diesem Zusammenhang spielen die Smart Data Services der RIWA GmbH, roosi GmbH, AKDB und digitalfabriX eine wichtige Rolle.
Die RIWA GmbH ist ein führender Anbieter von Geoinformationssystemen und Softwarelösungen für die Energie- und Wasserwirtschaft. Das Unternehmen unterstützt die interkommunale Energieplanung im Landkreis Kulmbach mit Softwarelösungen zur Erstellung von Solar- und Gründachpotenzialkatastern sowie zur Integration von Daten aus unterschiedlichen Quellen in den digitalen Zwilling. Die RIWA GmbH ist auch in der Lage, Simulationen durchzuführen und Szenarien zu modellieren, um die Auswirkungen von Veränderungen in der Energieversorgung abzuschätzen.
Die roosi GmbH als Spezialist für Data-Intelligence-Lösungen unterstützt durch die Integration des Digitalen Zwillings in bestehende Planungsprozesse und die Schaffung einer einheitlichen Datenbasis. Dabei werden die Bedürfnisse der verschiedenen Akteure berücksichtigt, um eine reibungslose Zusammenarbeit zu gewährleisten.
Die Smart Data Services bilden als urbane Datenplattform die Grundlage, indem sie die für die Erstellung des Digitalen Zwillings notwendigen Daten bereitstellen. Dabei werden auch moderne Technologien wie künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen eingesetzt, um die Datenqualität zu verbessern und die Genauigkeit der Ergebnisse zu erhöhen.
Um die interkommunale Energieplanung im Landkreis Kulmbach zu optimieren, werden verschiedene Datenquellen miteinander verknüpft. Zum einen sollen Daten zum Solar- und Gründachpotenzialkataster sowie zum Wärmebedarf erfasst werden. Zum anderen sollen Daten zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie mittels Wärmepumpentechnologie durch den Einsatz von Erdwärmesonden, Erdwärmekollektoren und Grundwasserpumpen ergänzt werden. Die Kombination dieser Daten ermöglicht es, ein möglichst genaues Bild von Energiebedarf und Energieangebot im Landkreis Kulmbach zu erhalten.
Zur Erstellung der 3D-Daten werden verschiedene Methoden wie Drohnen, Laserscanning und Luftbilder eingesetzt. Die erhobenen Daten werden anschließend in einem GIS-System verarbeitet und zu einem 3D-Modell des Landkreises Kulmbach zusammengeführt. Das 3D-Modell wird mit Daten zur Energieversorgung und -nachfrage angereichert und bildet so einen digitalen Zwilling des Landkreises Kulmbach.
Durch die Erstellung eines Digitalen Zwillings können zahlreiche Mehrwerte für die interkommunale Energieplanung im Landkreis Kulmbach geschaffen werden. Zum einen können durch die genaue Datengrundlage bessere Entscheidungen bezüglich der Energieversorgung getroffen werden. Zum anderen können durch die Simulation von Szenarien die Auswirkungen von Entscheidungen bereits im Vorfeld getestet und optimiert werden. Auf diese Weise kann eine effektive und nachhaltige Energieversorgung im Landkreis Kulmbach gewährleistet werden.
Das Förderprojekt TwinBy bietet zur Erstellung eines digitalen Zwillings für die interkommunale Energieplanung im Landkreis Kulmbach zahlreiche Chancen und Möglichkeiten für eine nachhaltige und effektive Energieversorgung. Durch die Kombination verschiedener Datenquellen und die Erstellung eines 3D-Modells des Landkreises können präzise Entscheidungen getroffen und Szenarien simuliert werden, auch in Anbetracht einer Kommunale Wärmeplanung. Durch die Zusammenarbeit der beteiligten Projektpartner werden alle relevanten Fachbereiche abgedeckt und eine umfassende Datenbasis geschaffen.