Kommentar von Raghav Karinja, Infosys Digitale Zwillinge bringen Unternehmen dem Netto-Null-Ziel näher

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Die Infrastruktur-Entwicklung für die Städte von morgen verspricht wirtschaftlichen und sozialen Fortschritt für alle Gemeinschaften. In der Vergangenheit hat sie jedoch auch die Kohlenstoffemissionen in die Höhe getrieben und die Umwelt beeinträchtigt. Mittlerweile erkennen viele Staaten und Menschen die Klimakrise als Realität an. Es ist daher enorm wichtig, Nachhaltigkeitsprinzipien in den Mittelpunkt von Infrastrukturentwicklungsinitiativen zu stellen. Fast drei Viertel aller Organisationen haben sich daher ein Netto-Null-Ziel bis zum Jahr 2044 gesetzt.

Ein integriertes, ganzheitliches Nachhaltigkeitskonzept muss die Bedürfnisse und Bestrebungen aller Beteiligten berücksichtigen, gleichzeitig aber auch die Unternehmensvision unterstützen. Organisationen, die Nachhaltigkeit in den Mittelpunkt rücken, sind zunehmend effizienter, verbrauchen weniger Ressourcen und erzeugen weniger Abfall. Gleichzeitig steigen ihre Einnahmen und sie erzielen eine höhere Investitionsrendite. Eine der Herausforderungen bei Investitionen in die Nachhaltigkeit war bislang jedoch der fehlende Einblick in die organisatorischen Prozesse. Hier setzen Technologien wie digitale Zwillinge an.

Der digitale Zwilling gibt in Echtzeit Einblicke in jede physische Einheit, jedes Subsystem, System, Prozess oder Ökosystem und ermöglicht so eine transparente Validierungsgrundlage für die strategischen KPIs. Er unterstützt dabei, die Nachhaltigkeitsleistungsindikatoren in (nahezu) Echtzeit während des gesamten Lebenszyklus einer Anlage zu überwachen und zu optimieren.

Das Potenzial digitaler Zwillinge

Obwohl es die Technologie des digitalen Zwillings schon seit Jahrzehnten gibt, wird sie nun zunehmend branchen- und länderübergreifend genutzt. Unternehmen setzen sie ein, um eine nachhaltigere Infrastruktur für die Zukunft zu entwerfen und aufzubauen, die mit ihren ESG-Überlegungen (Enterprise, Social & Governance) in Einklang steht. Digitale Zwillingstechnologien verfügen über enormes Potenzial bei der Planung von Smart Cities und ihrem Ökosystem, das Fabriken, Infrastruktur, Verkehr, Kommunikationsnetze und vieles mehr umfasst.

Bereits in der Entwurfsphase unterstützt der digitale Zwilling bei der Bewertung verschiedener Trade-Off-Studien zu Materialien, Designs und anderen Prozessen, um die Modelltreue erheblich zu verbessern und die bestmöglichen Optionen zu finden. Diese „as designed KPIs“ von Anlagen können während der Bauphase kontinuierlich mit den „as constructed KPIs“ ausgewertet werden – so lassen sich etwaige Lücken in kurzer Zeit und mit minimalen Ressourcen schließen.

Digitale Zwillinge ermöglichen eine bessere Zusammenarbeit und einen größeren Informationsaustausch in Echtzeit zwischen der Konstruktionsabteilung und der Baustelle. Das Ergebnis: Die Erfahrungen der Beteiligten, die Projekteffizienz und die Qualität der Arbeit verbessern sich. Hochwertige Anlagen werden mehrere Jahrzehnte betrieben. Ein Vergleich von KPIs im Entwurfszustand und im Betrieb über digitale Zwillinge ermöglicht Einblicke und Informationen über den Betrieb und den Zustand der Anlage in Echtzeit. Dies hilft bei der Verwaltung der Betriebskosten, des Energieverbrauchs, des CO₂-Fußabdrucks und des Abfallmanagements.

Nachhaltigkeit durch Digitalisierung fördern

Nach Prognosen der Vereinten Nationen werden bis 2050 zwei Drittel der Weltbevölkerung in städtischen Regionen leben. Auch die Zahl der Megastädte wird von heute 31 auf 43 im Jahr 2030 ansteigen. Eine der wichtigsten Aufgaben besteht daher darin, den exponentiell wachsenden Kohlenstoff-Fußabdruck der modernen Gesellschaft zu verringern und die Stabilität des Planeten wiederherzustellen.

Die Digitalisierung ist ein Kernstück, um den Wandel in der bebauten Umwelt zu erleichtern. Sie trägt auch zu einer höheren Umweltresilienz bei. Mit einer beschleunigten, verantwortungsvollen, auf den Menschen ausgerichteten Digitalisierung können Megatrends der Nachhaltigkeit identifiziert, entworfen und umgesetzt werden. Diese lassen sich anschließend in die Praxis umsetzen. Die Planung und der Bau von Infrastrukturen in einer digitalen Welt ermöglichen es Organisationen, Kohlenstoffemissionen zu verfolgen und Ressourcen effizienter zu nutzen.

Eine digitale Infrastruktur ist von zentraler Bedeutung für den Net-Zero-Push. Dieser wird durch nachhaltige Lieferketten, intelligente Überwachung und Steuerung sowie die strategische Umsetzung in allen Aspekten von Städten und Gemeinden ermöglicht. Er verändert die urbane Landschaft – einschließlich der menschlichen Siedlungen, der natürlichen sowie der bebauten Umwelt.

Zu diesem Zweck wurde das United Cities Global Framework in Zusammenarbeit mit dem Privatsektor, Investoren und Finanzinstitutionen, internationalen Agenturen, akademischen Einrichtungen, NROs sowie lokalen und zentralen Regierungen entwickelt und getestet. Dazu gehören städtische Innovationslabors und Ökosystemlabors, um Projekte für grüne Industriestädte zu skalieren, Partnerschaften mit anderen globalen Akteuren zu entwickeln, die Bürgerbeteiligung zu gewährleisten und städtische Abläufe mit digitalen Zwillingen umzusetzen.

Innovative Technologielösungen und fortschrittliche Stadtsimulationen ermöglichen einen systematischen und ganzheitlichen Ansatz für die Stadtentwicklung, der mit den Klimazielen und den Zielen der nachhaltigen Entwicklung in Einklang steht. Fortschrittliche Stadtsimulationslabore ermöglichen auch ein datengestütztes Verständnis der End-to-End-Abläufe, um die Finanz- und Risikobewertung mit den Nachhaltigkeitszielen in Einklang zu bringen.

Zusammenfassung

Während Innovationen privater Unternehmen und Investoren die öffentlichen Institutionen dazu zwingen, schnell und in großem Umfang zu handeln, sind öffentlich-private Partnerschaften (Public-Private Partnerships, PPP) für einen ganzheitlichen ESG-Ansatz unerlässlich. Diese Partnerschaften kombinieren die Kompetenzen des privaten Sektors und die Ressourcen des öffentlichen Sektors in großem Umfang.

Digitale Zwillinge sind eine Schlüsseltechnologie, um die Nachhaltigkeit im gesamten Unternehmen voranzutreiben. Sie bieten einen ganzheitlichen Wert für die Nachhaltigkeit, indem sie soziale, ökologische und wirtschaftliche Erfordernisse in Einklang bringen. Unternehmen profitieren dadurch langfristig von nachhaltigen und kreislaufwirtschaftlichen Konzepten.

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