Der Systemzwilling
Der digitale Systemzwilling bildet die gesamte Hamburger Haupthafenroute ab. Er fasst die Informationen aus den Objektzwillingen auf übergeordneter Ebene zusammen und bringt sie in einen Kontext. Zu den Objektzwillingen zählen die Köhlbrandbrücke, die Freihafenelbbrücke, abzweigend die Veddelkanalbrücke sowie der Straßenabschnitt Veddeler Damm. Der Systemzwilling ermöglicht einen ganzheitlichen Überblick über diese Bauwerke und deren digitale Abbilder. Außerdem bildet der Systemzwilling Informationen zum Zustand des Straßennetzes im Hamburger Hafen ab.
Unterschied zum Objektzwilling
Im Gegenteil zu einem einzelnen Objektzwilling, der ein spezifisches Bauwerk digital abbildet, verknüpft der Systemzwilling mehrere Objektzwillinge in einer zentralen Oberfläche. So entsteht ein ganzheitlicher Überblick über die Infrastruktur und die einzelnen Objektzwillinge sind direkt aus dem Systemzwilling heraus zugänglich. Der Systemzwilling stellt die oberste Ebene dar und fasst die übergeordneten Informationen zusammen. Beim Bedarf nach detaillierteren Informationen kann in den Objektzwilling und die verknüpften Fachsysteme navigiert werden. Außerdem hat der Systemzwilling im Gegensatz zum Objektzwilling die Möglichkeit Informationen auf Netzebene darzustellen – wie etwa Zustandsinformationen des Straßennetzes.
Informationen zum Straßenzustand
Zusätzlich zu den übergeordneten Informationen zu den Objektzwillingen zeigt der Systemzwilling auf Netzebene Informationen zum Zustand des Straßennetzes im Hamburger Hafen. In unterschiedlichen Ansichten lassen sich die führenden Zustandsnoten der Straßen (ZEB-Daten), die Restnutzungsdauer der Straßen und die an den Straßen durchgeführten Projekte und Maßnahmen anzeigen.
Vorteile gegenüber herkömmlichen Ansätzen
Der Systemzwilling bietet gegenüber klassischen Planungs- und Betriebsansätzen entscheidende Vorteile. Während spezialisierte Bauwerksinformationen bisher nur in den Unterlagen zum jeweiligen Bauwerk verfügbar waren, ermöglicht der Systemzwilling den Zugriff auf aggregierte Informationen mehrerer Bauwerke gleichzeitig. Dies beschleunigt die Arbeit, insbesondere bei der Koordination technischer Maßnahmen.
Im Betrieb eines Streckenabschnitts oder eines gesamten Hafenareals beeinflussen sich Bauwerke gegenseitig. Eine Sperrung einer Straße oder Brücke führt zu Umleitungen, die andere Abschnitte stärker belasten. Der Systemzwilling erhöht das Bewusstsein für solche systemischen Zusammenhänge und unterstützt Nutzer:innen dabei, Wechselwirkungen zwischen Bauwerken besser zu verstehen.
Technische Umsetzung
Technisch basiert der Systemzwilling auf einer Cloud-Infrastruktur (z.B. Azure / Kubernetes), die eine skalierbare und performante Datenverarbeitung ermöglicht. Die Visualisierung erfolgt über die 3D-Engine Unity, eine führende Entwicklungsplattform für interaktive Echtzeit 3D-Erlebnisse. Daten aus Bauwerksprüfung, Diagnostik und Monitoring werden über standardisierte REST-Schnittstellen direkt aus den Objektzwillingen in aggregierter Form eingebunden. Im ersten Schritt fließen vor allem Zustandsinformationen ein, die eine übergeordnete Bewertung der Infrastruktur ermöglichen.
Perspektive für Infrastrukturmanagement
Der Systemzwilling ist ein Ausgangspunkt für die Weiterentwicklung eines ganzheitlichen Infrastrukturmanagements. Er schärft das Verständnis auf übergeordneter Ebene und unterstützt die Entwicklung von Schnittstellenlösungen zwischen System- und Objektzwillingen. Für die Wartung und Instandhaltung ergeben sich perspektivisch klare Vorteile: Diese Prozesse können künftig zentral koordiniert und überwacht werden, was zu einer effizienteren Betriebsführung entlang der Haupthafenroute führt.
Aktueller Stand
Der Systemzwilling befindet sich derzeit in der Beauftragung und die Softwarelösung wird im Anschluss entwickelt. Wir setzen auf den bereits entwickelten Digital Port Twin der HPA auf. Trotzdem muss Konzeption und Entwicklungsarbeit erfolgen, bevor wir einen fertigen Systemzwilling haben, der in der Lage ist, die Informationen der Objektzwillinge zu integrieren und auf Netzebene die Zustandsinformationen der Straße darzustellen. Mit fortgeschrittenen Entwicklungsstand teilen wir auf dieser Website gerne Einblicke und Bilder zur Entstehung des Systemzwillings.
Mockup-Bild zum Systemzwilling