Die Energiewende steigert sowohl das Tempo als auch die Komplexität von Projekten. Durch die Dekarbonisierung werden Erzeugungskapazitäten in volatile, dezentrale Einspeisepunkte verlagert. Im Infrastrukturbetrieb wird Energieeffizienz zur dritten Steuerungsgröße neben Sicherheit und Verfügbarkeit. Dekarbonisierungspfade, einschließlich Ansätzen des Carbon Capture and Storage (CCS), stellen neue Anforderungen an das Netz. Der damit verbundene Flexibilitätsbedarf trifft auf einen alternden Anlagenbestand und erzwingt datenbasierte Entscheidungen.
Hier öffnet sich eine Schere zwischen Soll und Ist. Netzplanung, Bauausführung und Betrieb laufen bislang technisch und prozessual in Silos: Computer-Aided-Design-(CAD)-Modelle dokumentieren den Entwurf, Geoinformationssystemkarten verorten Trassen und die Betriebs- und Schutztechnik lebt in separaten OT/IT-Systemen. Dies sorgt für Medienbrüche, birgt Fehlerrisiken und verzögert Übergaben.
Vor diesem Hintergrund avanciert die Kombination von BIM und digitalen Zwillingen zum probaten Gegenmittel. Im Betrieb setzt sich BIM als bevorzugte Informationsmethodik durch, da parametrische Objektmodelle Funktion, Attribute, Beziehungen und Historie zusammenführen und somit den Brückenschlag zu Betriebssystemen und GIS leisten. Der digitale Zwilling, der aus den Bereichen Product Lifecycle Management (PLM) und CAD stammt, übersetzt diese Inhalte in eine navigierbare, datenaktualisierte Sicht auf Netze und Anlagen.
Ein Datenfundament statt Insellösungen
Wenn die digitale Transformation im Bereich der Energieinfrastruktur ganzheitlich angegangen wird, kann das erhebliche Vorteile mit sich bringen. Zum einen ermöglicht sie eine vollständige Darstellung der Anlagen, zum anderen bietet sie erweiterte Analysen und neue Modelle für die vorausschauende Instandhaltung und Infrastrukturplanung. Hier sind die Gründe dafür:
BIM ist mehr als nur 3D-Design. Es bietet eine umfassende Möglichkeit, Infrastrukturkomponenten und -systeme über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg darzustellen. Durch die Kombination von Geometrie, parametrischen Attributen und strukturierten Daten schafft BIM eine einzige Quelle der Wahrheit, in der technische Spezifikationen, Leistungskennzahlen und Wartungsaufzeichnungen in einer einheitlichen digitalen Umgebung koexistieren.
GIS verwalten georeferenzierte Datensätze, topologische Strukturen und räumliche Beziehungen über große Gebiete hinweg und ermöglichen es den Betreibern, nicht nur zu verstehen, welche Anlagen vorhanden sind, sondern auch, wo sie sich befinden und wie sie innerhalb des größeren Netzwerks interagieren.
Operative Informationsmodelle, wie das Common Information Model (CIM), das durch die Norm IEC 61970/61968 definiert ist, verankern die tatsächliche Schalt- und Lastlogik.
Der wahre Wert zeigt sich, wenn diese Ebenen über konsistente Objekt-IDs, Versionierung und Datenherkunft miteinander verknüpft werden. Auf diese Weise entsteht eine Datenbasis, die Entscheidungen vom Vergleich von Varianten in der Planungsphase bis hin zu Schaltstrategien im Fehlerfall unterstützt. Dies ermöglicht fundierte Entscheidungen, angefangen bei der Bewertung von Designalternativen während der Planung.
Um diese Komplexität zu bewältigen, schaffen ISO 19650 und UNI 11337 organisatorische Rahmenbedingungen für das Informationsmanagement in BIM-Prozessen. Parallel dazu dienen ISO 16739-1:2024 und das Industry-Foundation-Classes-(IFC)-Format als offene Austauschstandards für Infrastruktur-Objekte und gewährleisten so die Interoperabilität über Plattformen und Disziplinen hinweg.
Datendurchgängigkeit in der Praxis
Der Nutzen eines durchgängigen Datenflusses entfaltet sich im gesamten Lebenszyklus der Energieversorgung. Trassenvarianten lassen sich im Modell vergleichen, Umweltauflagen nachvollziehbar prüfen und Bauphasen als Bauzustände transparent machen. Der digitale Zwilling verdichtet diese Inhalte zu einer Entscheidungsoberfläche, die Lage, Mengen und Eingriffe in einer kohärenten Sicht zeigt. Das verkürzt Abstimmungen und verringert Nachbesserungen.
Bei Neuanlagen lässt sich der Digitale Zwilling direkt aus der BIM-Planung ableiten. Und der Bestand profitiert, wenn Abschnitte mit hohem Risiko- oder Netznutzen priorisiert digitalisiert werden.
In der Bau- und Inbetriebnahmephase synchronisiert der digitale Zwilling den Soll-Zustand mit der gebauten Realität; digitale Mängelverfolgung und Abnahmebelege fördern einen sauberen Übergang in den Betrieb. Dort entwickelt sich der Zwilling vom statischen Lagebild zum prädiktiven Werkzeug, sobald IoT-Signale, KI-gestützte Mustererkennung und Analytics Abweichungen früh markieren, Restlebensdauern schätzen und Handlungsoptionen simulieren. Dazu greifen in der Betriebsphase LiDAR- und Bilddaten sowie Echtzeit-Sensordaten effektiv ineinander. Vegetationsrisiken entlang von Freileitungen lassen sich auf dieser Basis risikoorientiert priorisieren, Korrosionsherde an Stahlbauteilen georeferenziert adressieren und Sperrpausen vorausschauend takten. Wenn Topologie und Ist-Zustand in einer gemeinsamen Oberfläche betrachtet werden, schrumpft der Aufwand für Entstörung und Wartung.
Hybride Zwillinge kombinieren physikbasierte Netzmodelle mit Mustern aus Betriebsdaten. Abweichungen fallen früher auf, Umschaltpfade lassen sich simulieren und Wiederversorgungszeiten verkürzen sich. Die gleiche Umgebung dient als sicherer Testrahmen für Schutzparameter und Schaltszenarien, der von der produktiven OT getrennt ist. Der Zwilling zeigt, wo Engpässe tatsächlich entstehen, welche Ersatzzeitpunkte sich verschieben lassen und wo Verstärkungen den höchsten Netznutzen erzielen.
Interoperabilität ist Organisationssache
Entscheidend für diese Interoperabilität ist eine eindeutige Objekt-Referenz, die BIM-Bauteil, GIS-Strecke und CIM-Entität verbindet. Ereignisse aus Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA)- und Energy-Management-Systemen (EMS) aktualisieren den digitalen Zwilling an den Stellen, an denen Betrieb stattfindet. Zyklische Feeds aus den Bereichen Bau und Inspektion halten die Geometrie und die Dokumente aktuell. Die Visualisierung dient der Planung und dem Betrieb, APIs binden Simulation und Analytics an.
Ein belastbares Datenmodell definiert organisatorisch, welche Beziehungen das System kennen muss: Welches Schaltfeld grenzt an welchen Strang, welche Komponenten hängen voneinander ab, welche Zustände sind zulässig und welche Betriebshistorie begründet Entscheidungen.
Interoperabilität lebt von Disziplin in der Datenpflege und wird so von einer technischen Frage zur Organisationssache. Für unmissverständliche Verantwortlichkeiten in Bezug auf Datenpflege, Freigaben und Änderungen ist Governance entscheidend. Daneben benötigen Teams fundiertes Training sowie benutzerfreundliche Oberflächen.
Transformationspartner mit Energie- und Datenkompetenz bündeln diese Stränge zu einer ganzheitlichen Digitalstrategie, die den Asset-Lebenszyklus, die Prozessdurchgängigkeit und die Cyber-Resilienz verbindet. BIP steht für diesen Ansatz und führt Methodik und technische Umsetzung zusammen: das interoperable Datenfundament definieren, Schnittstellen sauber anlegen, Teams befähigen und den Twin produktiv „ans Netz“ bringen.
