Arbeitspaket 4: Digitalisierte Systemplanung Untergrund/Haustechnik/Netz - Digitale Zwillinge

Neuigkeiten

Oktober 2025

Die bestehende Visualisierung des digitalen Zwillings wurde um zahlreiche Details wie Energiezonen, 3D Modelle der einzelnen Anlagen und ein vereinfachtes Strukturmodell des geologischen Untergrundes aus AP1 ergänzt. Durch das Ersetzen bestehender Datensätze durch qualitativ hochwertigerer Daten - wie etwa DOP20 Orthophotos - wird ein realistischerer Eindruck der 3D Umgebung erzielt.

Aus technischer Sicht ist das Framework um Schnittstellen für die Einbindung von Simulationsergebnessen der Haustechnik sowie von Prozessen im Untergrundes erweitert worden, welche anhand von prototypischen Simulationen getestet worden. Auch eine Reihe von Interaktionsmöglichkeiten sind nun innerhalb der Anwendung verfügbar. Diese sind sowohl essentiell für die Evaluierung von Daten innerhalb des Digitalen Zwillings für AP4 als auch für virtuelle Touren durch den Standort, wie sie im Rahmen von AP6 geplant sind. Beispiele hierfür sind die Bewegung als Avatar innerhalb der 3D Szene, als auch den Zugriff auf Zusatzinformationen wie Dokumente, Meßwerte oder Simulationsergebnisse.

Die 3D Szene wurde im September 2025 sowohl beim 2. Weishaupt Energieforum als auch beim 14. Ostdeutschen Energieforum erfolgreich präsentiert. In beiden Fallen haben die Teilnehmern diese sehr positiv und interessiert aufgenommen.

April 2025 

Für den digitalen Zwilling wird der Demonstrationsstandort durch ein 3D Szene repräsentiert. Dies ermöglicht ein intuitives Verständnis aller Komponenten im räumlichen Zusammenhang. Neben dem Gebäude selbst beinhaltet diese Darstellung auch die Haustechnik, also etwa Wärmepumpen oder Leitungen, sowie Erdwärmesonden und Messtechnik. Für eine Analyse der Auswirkungen oberflächennaher Geothermie auf den Untergrund ist darüber hinaus eine Modellierung der geologischen Schichten im Untergrund notwendig, um etwa Prozesse wie Grundwasserfluss oder Temperaturveränderungen in der Umgebung anschaulich darzustellen. Ein erster Prototyp einer solchen 3D Szene wurde nun in Unity mittels der zuvor von den Landesämtern in Sachsen und Sachsen-Anhalt bereitgestellten Daten bereitgestellt und um Daten der Projektpartner ergänzt. Er wird in den folgenden Monaten sukzessive um weitere Daten und Simulationsergebnisse erweitert werden, so dass man perspektivisch über die modellierten 3D Objekte auf gemessene oder simulierte Daten zugreifen kann.

Dezember 2024

Der Digitale Zwilling für den Demonstrationsstandort basiert auf Simulationsmodellen für das Gebäude- mit Anlagentechnik (Building), dem Netzwerk inklusive Anbindeleitungen der Erdwärmesonden (Network) und dem Untergrundmodell mit den Erdwärmesonden (BHE). Für das Zusammenwirken der Teilmodelle sind die Schnittstellen (I1 und I2) von entscheidender Bedeutung, sodass der praxisnahe Ansatz einer seriellen Simulation verfolgt wird. Dazu ist ein einheitliches Austasuschdatenformat festgelegt worden, infolge dessen nach der Simulation aller Modelle ein Gesamtdatensatz mit den wichtigsten Größen vorliegt. Die Verarbeitung der Schnittstelleninformation in den Teilmodellen ist als entscheidender Faktor für eine schnelle Konvergenz der Gesamtsimulation identifiziert worden und ist auch für die klein- und mittelständisch geprägte Planungspraxis von großer Bedeutung. Daher wird ein wesentlicher Fokus u.a. auf dem Vergleich von unterschiedlichen seriellen Ansätzen, welche die Information aus der Schnittschnelle unterschiedlich verarbeiten, bspw. mit der in EASyQuart entwickelten Co-Simulation liegen.

Juli 2024

Für den Aufbau eines Digitalen Zwillings wurde zunächst die Verfügbarkeit von Daten für den potentiellen Teststandort überprüft. Verfügbare Daten wurden bei den entsprechenden Landesämter in Sachsen und Sachsen-Anhalt angefragt und heruntergeladen. Diese Datensammlung umfasst beispielsweise sowohl ein hochaufgelöstes digitales Geländemodell der Region sowie Bodenkarten, hydrologische Daten (Einzugsgebietsgrenzen, Gewässer, Hydroisohypsen etc.) als auch geologische Untergrunddaten wie stratigrafische Schichten und Bohrlochinformationen. Diese Informationen werden im Folgenden in einem 3D-Kontext dargestellt, um ein umfassendes Bild über die hydrogeologischen Gegebenheiten in der Umgebung des Teststandortes zu vermitteln. Sie können darüber hinaus auch in anderen Arbeitspaketen etwa für die Erstellung eines Finite Elemente Modells zur Simulation der hydrothermalen Prozesse im Untergrund genutzt werden.