RISK.twin entwickelt hybride Digitale Zwillinge für kritische technische Infrastrukturen – um reale Bauwerke und Anlagen digital lesbar zu machen, Risiken früher zu erkennen und Entscheidungen in Normalbetrieb, Störung und Krise zu unterstützen.

Kritische Infrastruktur im Kontext

Kritische Infrastruktur ist nur dann selbstverständlich, wenn sie funktioniert.

Brücken, Gebäude, Wasseraufbereitung und Energieversorgung sind Lebensadern moderner Gesellschaften. Werden sie beschädigt, gestört oder fallen aus, sind Versorgung, Mobilität, Sicherheit und Handlungsfähigkeit gefährdet.

RISK.twin untersucht, wie hybride Digitale Zwillinge helfen können, solche Infrastrukturen besser zu verstehen, Zustände sichtbar zu machen und mögliche Störfälle frühzeitiger einzuordnen.

Was ist ein hybrider digitaler Zwilling?

Mehr als ein Modell. Ein digitales Abbild der Realität.

Ein hybrider Digitaler Zwilling verbindet reale Sensordaten mit physikbasierter Simulation und KI. So entsteht ein digitales Abbild, das nicht nur zeigt, wie ein Bauwerk oder eine Anlage aussieht, sondern wie es sich verhält – im Alltag, unter Belastung und im Störfall.

Methoden & Technologien entdecken
  1. 1. Realität

    Ausgangspunkt ist ein reales Bauwerk oder eine reale Anlage.
  2. 2. Sensorik

    Sensoren erfassen Zustände und Veränderungen in der realen Welt.
  3. 3. Simulation & KI

    Physikbasierte Simulation und KI helfen, Verhalten zu analysieren und Szenarien zu untersuchen.
  4. 4. Digitaler Zwilling

    Reale Daten und digitale Modelle werden zu einem dynamischen Abbild der Infrastruktur verknüpft.
Mission & Vision


RISK.twin verbindet reale Versuchsumgebungen, digitale Modelle und interdisziplinäre Forschung, um kritische technische Infrastruktur besser bewertbar, verständlicher und widerstandsfähiger zu machen.

Anwendungsfelder & übergreifende Fragestellungen

Wo Digitale Zwillinge relevant werden.

RISK.twin betrachtet kritische technische Infrastruktur nicht isoliert. Das Projekt verbindet verschiedene Anwendungsfelder – von Brücken und Fassaden über Wasser- und Energiesysteme bis hin zu Krisensituationen, Entscheidungs­prozessen und Dual-Use-Fragestellungen.

  • Brücken & Verkehrsinfrastruktur

    Zustand erkennen.
    Schäden bewerten.
    Lebensdauer verlängern.

    Digitale Zwillinge verknüpfen Messdaten und digitale Modelle, um den Zustand von Brücken zu erfassen, Veränderungen und Schäden zu bewerten und Instandhaltungsmaßnahmen gezielter zu planen.

  • Hochbau & Fassaden

    Belastungen verstehen.
    Sicherheit bewerten.
    Redundanzen schaffen.

    Im Hochbau untersucht RISK.twin, wie Digitale Zwillinge das Verhalten von Fassaden und Gebäudestrukturen unter unterschiedlichen Belastungen erfassen, simulieren und bewerten können. 

  • Wasseraufbereitung & Energie

    Prozesse überwachen.
    Störungen simulieren.
    Versorgung sichern.

    Am Beispiel der Wasseraufbereitung werden Betriebsdaten, Prozesssimulation und Energiemanagement miteinander verbunden.

  • Krisen & Störfälle

    Szenarien durchspielen.
    Lagebilder erzeugen.
    Reaktionszeiten verkürzen.

    RISK.twin untersucht, wie Digitale Zwillinge helfen können, Störfälle, Extremzustände und Krisensituationen zu simulieren, ihre Auswirkungen zu bewerten und mögliche Handlungsoptionen abzuleiten.

  • Bundeswehr & Dual Use

    Infrastruktur einschätzen.
    Ausbildung unterstützen.
    Einsatzfähigkeit stärken.

    Viele Erkenntnisse aus dem zivilen KRITIS-Schutz lassen sich auch für militärische Infrastruktur, Brückennutzung, Ausbildung und Lagebewertung nutzen.

  • Politik & Entscheidungsunterstützung

    Komplexität sichtbar machen.
    Informationen einordnen.
    Entscheidungen vorbereiten.

    RISK.twin untersucht, wie digitale Zwillinge technische Informationen so aufbereiten können, dass sie Entscheidungsprozesse in Praxis, Verwaltung und Politik unterstützen.

Demonstratoren & Reallabore

Wo aus Forschung Realität wird.

RISK.twin arbeitet mit realen Bauwerken, Versuchsanlagen und digitalen Demonstratoren. Sie liefern Daten, machen Szenarien testbar und bilden die Grundlage für hybride Digitale Zwillinge.

  • Digitale Brücke Schwindegg

    Sensoren im und am Bauwerk erfassen Dehnung, Temperatur, Beschleunigung und Neigung. Die Messdaten fließen in einen digitalen Zwilling ein und machen Zustand, Verhalten und Veränderungen der Brücke nachvollziehbar.

    Demonstrator entdecken
  • Stahlbrückenteststand

    An einem historischen Stahlbrückenträger wird untersucht, wie sich wiederholte Belastungen auf Tragverhalten und Materialzustand auswirken. Sensoren liefern dafür Messdaten, die mit digitalen Modellen ausgewertet werden.

    Demonstrator entdecken
  • Holz-Glas-Fachwerk

    An der Versuchskonstruktion wird untersucht, wie Tragwerk und Fassade auf alltägliche und außergewöhnliche Belastungen reagieren. Sensoren messen die Auswirkungen von Witterung und Erschütterungen und liefern Daten für digitale Modelle.

    Demonstrator entdecken
  • Versuchskläranlage

    Die Versuchsanlage bildet zentrale Prozesse einer kommunalen Kläranlage realitätsnah nach. Kontinuierlich erfasste Prozess- und Energiedaten helfen, Betriebszustände und Störungen zu analysieren und neue Steuerungsstrategien zu erproben.

    Demonstrator entdecken
  • Data Science & Computing Lab

    Das Data Science & Computing Lab bündelt leistungsfähige Recheninfrastruktur für Datenanalyse und Simulation. Hier werden große Datenmengen verarbeitet und datenbasierte wie physikalische Modelle entwickelt, um komplexe Systeme zu untersuchen und digital abzubilden.

    Mehr Informationen
  • Rollendes VR-Labor

    Das rollende VR-Labor macht digitale Zwillinge mobil und interaktiv erlebbar. So werden Forschungsergebnisse anschaulich vermittelt – in Lehre, Ausbildung, Wissenschaftskommunikation und Transfer.

    Mehr Informationen
Methoden & Technologien

Was den Digitalen Zwilling möglich macht.

RISK.twin verbindet Sensorik mit physikbasierter Simulation, High Performance Computing und KI sowie Methoden zur Visualisierung und Entscheidungsunterstützung.

Sensorik

Erfasst Realität.

Simulation und HPC

Berechnet Verhalten.

Machine Learning / KI

Erschließt Zusammenhänge.

Virtual Sensing

Macht Nichtmessbares sichtbar.

Prescriptive Analytics

Bewertet
Handlungsoptionen.

VR / AR

Macht
Komplexität
erlebbar.

Resilience by Design

Denkt
Widerstandsfähigkeit
von Anfang an.
Das Projekt

Vom Aufbau zur Anwendung.

Aufbauend auf den methodischen Grundlagen, Digitalen Zwillingen und Reallaboren der ersten Projektphase erweitert RISK.twin den Blick auf vernetzte Infrastrukturen, Krisenszenarien, Resilienz und Entscheidungsunterstützung.

Projektstruktur ansehen

Phase 1

2021 bis 2024
Grundlagen schaffen & Digitale Zwillinge entwickeln 

  • Reallabore und Versuchseinrichtungen aufbauen
  • Zustände durch Sensorik erfassen
  • physik- und datenbasierte Methoden entwickeln
  • hybride Digitale Zwillinge realisieren
  • Anwendungen und VR/AR-Umgebungen erproben
Phase 2

2025 bis 2026
Digitale Zwillinge vernetzen & Resilienz stärken 

  • Infrastrukturen und Abhängigkeiten vernetzt betrachten
  • Störfälle und Kaskadeneffekte untersuchen
  • Zustandsinformationen durch Virtual Sensing erweitern
  • Handlungsoptionen mit Prescriptive Analytics bewerten
  • Resilienz und Dual-Use-Potenziale untersuchen
Vom Lagebild zur Handlung

Nicht nur sehen, 
was passiert.
Sondern verstehen, 
was zu tun ist.

Digitale Zwillinge können Zustände sichtbar machen, Szenarien simulieren und Handlungsoptionen vergleichbar machen. 
RISK.twin untersucht deshalb nicht nur Monitoring und Prognose, sondern auch den Weg zu digitalen Lagebildern und Entscheidungsunterstützung.

Transfer & Wirkung

Komplexe Infrastruktur erlebbar machen.

Mit VR/AR-Lernumgebungen und digitalen Demonstratoren macht RISK.twin komplexe technische Systeme anschaulich – für Lehre, Ausbildung, Wissenschaftskommunikation und den Dialog mit Praxispartnern.

  1. VR-Lernumgebungen

    Digitale Zwillinge werden virtuell begehbar und verständlich.
  2. Lehre & Ausbildung

    Komplexe Systeme werden verständlich, Szenarien können realitätsnah trainiert werden.
  3. Wissenschaftskommunikation

    Forschung wird nicht nur beschrieben, sondern sichtbar und erfahrbar.
Ergebnisse & Dokumentation

Forschung, Ergebnisse und Dokumentation.

Dieses Webportal bündelt Ergebnisse, Publikationen, Demonstratoren, Medien und weiterführende Materialien aus dem Projekt RISK.twin.
 

Team & Partner

Interdisziplinär. Vernetzt. Anwendungsnah.

RISK.twin bringt unterschiedliche wissenschaftliche Perspektiven zusammen – von Bauingenieurwesen und Informatik über Wasserwirtschaft und Energietechnik bis hin zu Medienbildung und Politikwissenschaft. Ergänzt wird das Projekt durch Partner aus Wissenschaft, Praxis, Behörden und Bundeswehr.

Die Zukunft 
kritischer 
Infrastruktur 
entsteht zwischen
Realität und 
digitalem Zwilling.

Entdecken Sie die Projektstruktur, die 
Reallabore und die wissenschaftlichen 
Ergebnisse von RISK.twin.