Welch ein Weg! Vom ersten Fließband, das Ford zu Beginn des 20. Jahrhunderts erdachte, bis zur Revolution der digitalen Zwillinge hat sich die Industrie immer wieder verändert. Heute ermöglichen es diese virtuellen Nachbildungen, komplexe Systeme in Echtzeit zu entwerfen, zu testen und zu optimieren, wodurch die Standards für Effizienz, Nachhaltigkeit und Innovation neu definiert werden. Eine (Weiter-)Entwicklung, die ein riesiges Feld der Möglichkeiten eröffnet, das von der verarbeitenden Industrie über die digitale Infrastruktur, das Bauwesen und Rechenzentren bis hin zum Gesundheitswesen reicht.
Die Technologie der digitalen Zwillinge, die durch das Zusammenwirken von KI und Rechenzentren möglich gemacht wurde, ist dabei, die Branche umzuwälzen. Die Idee dahinter: physische Systeme in virtuellen Umgebungen zu modellieren, um ihre Entwicklung, Effizienz und Langlebigkeit zu verbessern. Ob es sich um Rechenzentren, um die Gesundheit, die verarbeitende Industrie oder die Baubranche handelt, es gibt immer mehr Nutzungen in Frankreich und weltweit. Die Möglichkeiten scheinen unbegrenzt.
Der Ursprung der digitalen Zwillinge geht auf die Raumfahrtindustrie zurück, als die NASA sie in den 2000er Jahren einsetzte, um das Funktionieren von Systemen bei Weltraummissionen zu simulieren und zu überwachen. Seit dieser Zeit wurde diese Technologie weiterentwickelt und ist heute in verschiedenen Branchen einsetzbar, dank dem Auftrieb der künstlichen Intelligenz und des IoT.
Zahlreiche Einsatzmöglichkeiten
Im Gesundheitswesen bieten die digitalen Zwillinge vielversprechende Perspektiven für die vorbeugende und personalisierte Medizin. Sie ermöglichen es zum Beispiel, digitale Modelle des menschlichen Körpers zu erstellen, um medizinische Behandlungen zu simulieren, bevor sie am Menschen eingesetzt werden. Diese virtuellen Nachbildungen erleichtern auch die Ausbildung von medizinischem Fachpersonal und beschleunigen die klinische Forschung, indem verschiedene Szenarien für die Reaktion auf komplexe Krankheitsbilder wie Begleiterkrankungen und seltene Krankheiten getestet werden. Europäische Programme wie das EDITH (European Virtual Human Twin) bringen Forscher, Ärzte und die Industrie zusammen, um innovative Lösungen zu entwickeln.
Die Fertigende Industrie setzt diese Technologie zur Optimierung der Produktionsketten ein. Autohersteller nutzen digitale Zwillinge, um ihre Fahrzeuge virtuell zu entwickeln und zu testen, wodurch die Kosten für die Herstellung von Prototypen gesenkt und die Markteinführungszeiten verkürzt werden. In Produktionsbetrieben können diese Modelle die Leistung von Maschinen in Echtzeit verfolgen, Engpässe erkennen und die betriebliche Effizienz verbessern.
Auch die Baubranche nutzt die Vorteile der digitalen Zwillinge, die zur Modellierung komplexer Infrastrukturprojekte dienen, um ihre Nachhaltigkeit und ihren ökologischen Fußabdruck zu optimieren. Stadtplaner nutzen interaktive Modelle, um Verkehrsströme, Klimaauswirkungen und den Ressourcenbedarf zu simulieren. Im laufenden Betrieb erleichtern sie die vorausschauende Wartung von Gebäuden und Infrastrukturen, indem sie Störungen erkennen, bevor diese zum Problem werden.
Dies gilt auch für die Bereiche Logistik und Lieferketten, da die digitalen Zwillinge ihnen die Möglichkeit bieten, mögliche Störungen zu simulieren und frühzeitig zu erkennen. Unternehmen nutzen diese Technologie, um Transportabläufe zu optimieren, Betriebskosten zu senken und die Krisenresistenz zu verbessern, wie die COVID-19-Pandemie gezeigt hat.
„Diese Technologie hat sich seit den 2000er Jahren stark weiterentwickelt und findet dank des Aufschwungs der künstlichen Intelligenz und des IoT in vielen Bereichen Anwendung“.
Auch der Bereich der Rechenzentren kommt an dieser Umwälzung nicht vorbei, denn diese Technologie ermöglicht es, die Verwaltung dieser Infrastrukturen durch die Simulation von Wärme- und Energieflüssen zu optimieren. Das Ergebnis: eine Verbesserung der Energieeffizienz, die durch eine wesentlich präzisere Steuerung der Kühlsysteme ermöglicht wird, sei es durch „Free Cooling“ oder direkte Flüssigkeitskühlung. Darüber hinaus ermöglichen Echtzeitanalysen, den Wartungsbedarf mithilfe von Vorhersagemodellen vorauszuplanen, so dass Ausfallzeiten verringert und die Lebensdauer der Geräte verlängert werden können.
Als bereichsübergreifendes Werkzeug, das in der Lage ist, Innovation und Nachhaltigkeit in den unterschiedlichsten Branchen zu verbessern, steigert diese Technologie ihre Fähigkeit, physikalische Prozesse vorherzusagen, zu simulieren und zu optimieren, erheblich und eröffnet enorme Perspektiven für Unternehmen, die betriebliche Leistung und ökologische Verantwortung miteinander verbinden wollen. Mit der rasanten Entwicklung von KI- und IoT-Technologien werden sich die Anwendungsmöglichkeiten für digitale Zwillinge weiter vervielfachen und diese Technologie als treibende Kraft für Veränderungen in den kommenden Jahrzehnten positionieren.
Data4 setzt auf digitale Zwillinge mit Wattdesign
Als Wegbereiter in der Einführung digitaler Zwillinge für die Rechenzentren-Branche steht das französische Unternehmen Wattdesign kurz davor, diese Technologie für einen unserer auf dem Campus Marcoussis (Essonne) gehosteten Kunden einzusetzen.
Was ist ein digitaler Zwilling für Rechenzentren? Der digitale Zwilling ist eine virtuelle 3D-Nachbildung eines Rechenzentrums, die dessen physisches Verhalten in jedem beliebigen Betriebsszenario simulieren kann. Er ermöglicht die virtuelle Darstellung der „Bausteine“ eines Rechenzentrums: Stromversorgungskette, Kühlsystem oder auch IT-Geräte aller wichtigen OEMs.
„Der digitale Zwilling ist eine virtuelle 3D-Nachbildung eines Rechenzentrums, die dessen physisches Verhalten in jedem beliebigen Betriebsszenario simulieren kann.“
Als erweitertes DCIM ermöglicht der digitale Zwilling höchst präzise Rückmeldungen in Echtzeit. Darüber hinaus dient er dazu, die Auswirkungen von Änderungen auf die Leistung und den IT-Output eines Rechenzentrums besser vorherzusagen und zu kontrollieren.
Sylvie Boudoux, Direktorin und Gründerin von Wattdesign: „Dieses digitale Modell optimiert das Asset Management eines Rechenzentrums, indem es die gesamte Stromversorgungskette modelliert und dadurch Redundanz und Lastausgleich gewährleistet. Es gewährleistet die Aufrechterhaltung des Dienstes, indem es Störungen frühzeitig erkennt und ihre Auswirkungen analysiert.
Es ist ein wichtiges Instrument für die Kapazitätsplanung, das eine vorausschauende Sicht auf die Entwicklung der Räume bietet, und ermöglicht die Optimierung der Kühlung durch Luftströmungssimulation (CFD), wodurch die Energieeffizienz verbessert und der PUE-Wert gesenkt wird. Durch die Integration echter Daten hilft diese Technologie auch bei der Bewertung des CO2-Fußabdrucks von Infrastrukturen (Scope 1, 2 und 3).
Bei der Bank of America Merrill Lynch / CBRE führte sie zu einer Erhöhung der Zulufttemperatur um 5 Grad, was zu Einsparungen von 1,5 Millionen US-Dollar führte, was 4000 Tonnen vermiedenes CO₂ in 24 Monaten darstellt, mit einer Reduzierung des PUE-Wertes um 15 % und der Rückgewinnung von 350 kW verlorener Kapazität, was zu einem Gesamtgewinn von 8,75 Millionen US-Dollar und einem ROI in 4 Monaten führte.“
