Grafik zweier Frauen

AP/ORF

Matrix

Digitale Zwillinge

Nie wieder eine Entscheidung treffen, die man bereut? Dabei helfen könnten digitale Zwillinge. Sie sind virtuelle Repräsentationen von Objekten oder Abläufen wie Städten, Produktionsprozessen oder sogar Menschen.

Digitale Zwillinge können Verfahren in der Industrie optimieren und dabei helfen Maßnahmen gegen die Klimakrise abzuwägen. Da sie in ihren Eigenschaften und Verhaltensweisen wie ihre realen Originale aufgebaut sind, kann man mit ihnen ideal experimentieren. Man kann also alle „Was-wäre-wenn-Szenarien“ für ein Objekt mit Hilfe eines Digitalen Zwillings am Computer testen, bevor man Entscheidungen in die Realität umsetzt und mit den Konsequenzen leben muss.

Keine Utopie

Schon seit den 1970er Jahren arbeiten Forscher/innen an der Idee des digitalen Zwillings. Während es vor 50 Jahren noch eine Vision der Weltraumtechnik NASA war, können Daten heute schon während sie generiert werden digital verdoppelt werden. Möglich ist dies durch immer leistungsstärkere Computernetzwerke, ausgeklügelter Sensortechnik, schnellen Netzen sowie Errungenschaften im Bereich Künstlicher Intelligenz.

Athen, Pilsen und Teile der Region Flandern gehen bereits diesen Weg und sollen im Rahmen des Projekts "Digital Urban European Twins" in 3D digitalisiert und simuliert werden. Damit suchen die drei Städte zum Beispiel individuelle Lösungen gegen Lärmbelästigung.

Kostenreduktion in der Medizin

Ein anderer Anwendungsbereich für Digitale Zwillinge ist die Medizn. Seit 2018 arbeitet die EU-weite Forschungsinitiative „DigiTwins“ an virtuellen Abbildern von Patient/innen zur Simulation von medizinischen Behandlungen. Ihr Ziel ist es für jede/n EU-Bürger/in einen persönlichen Digitalen Zwilling zu erstellen um individuell optimierte Therapien, Präventions- und Lebensstilmaßnahme anbieten zu können.

Durch eine genaue Vorhersage von Wirkungen und Nebenwirkungen von Medikamenten könnte die EU, laut der Initiative, täglich 800 Millionen Euro einsparen. Virtuelle 3D Modelle von Organen, Abläufe in Krankenhäusern oder individualisierte Verabreichungen von Insulin bei Diabetespatient/innen sind nur ein paar der zahlreichen Forschungsbereiche die bereits Erfolge erzielen.

Eine Zwillings-Erde

Ein anderes EU-Projekt namens „Destination Earth“ ist im Zuge des Green Deals entstanden. Seit heuer wird im Zuge dessen ein detailgetreues digitales Modell der Erde implementiert, mit dem natürliche und menschliche Aktivitäten überwacht und simuliert werden. So sollen etwa Veränderungen in den Ozeanen oder der Artenschwund besser erkannt werden und politische Interventionen damit zielgenauer gesteuert werden.

Auch hierzulande floriert die Forschung rund um digitale Zwillinge. An der Johannes-Kepler-Universität in Linz arbeitet Manuel Wimmer gemeinsam mit seinen Kolleg/innen an einer Plattform, die bei der Entwicklung digitaler Zwillinge helfen soll.

Doch wie sieht es mit Datensicherheit und technischer Fehleranfälligkeit aus? Immerhin multipliziert sich die Angriffsfläche für Hacker mit der Vernetzung von Maschinen, Prozessen und Produkten. Auch rechtliche Aspekte der Verarbeitung von personalisierten Daten müssen noch geklärt werden.

Gestaltung: Johanna Hirzberger

Service

Digital Urban European Twins
DigiTwins