Digitale Zwillinge

Einführung

Der Spiegel der Realität

Die Implementierung von Digitalen Zwillingen (DZ) in der Entwicklung von Satellitenmissionen gewinnt zunehmend an Bedeutung, da sie eine durchgängige Kopplung von virtuellem Modell und physischer Raumfahrtsystem-Instanz über den gesamten Lebenszyklus ermöglicht. Im Mittelpunkt aktueller Forschung steht die Frage, wie etablierte Digital-Twin-Lösungen aus der Produktentwicklung auf die spezifischen Anforderungen der Raumfahrt übertragen werden können. Die Raumfahrt zeichnet sich durch extreme Umweltbedingungen, eingeschränkte physische Zugänglichkeit und hohe Zuverlässigkeitsanforderungen aus. Eine systematische, domänenübergreifende Analyse identifiziert die Potenziale und Grenzen des Wissenstransfers und schafft damit die Grundlage, um Entwicklung, Verifikation und Betrieb von Satelliten durch bewährte Digital-Twin-Methoden effizienter und sicherer zu gestalten. Ziel ist es, die Innovationskraft im Systems Engineering der Raumfahrt nachhaltig zu stärken und neue Impulse für die digitale Transformation zu setzen.

Aktuelle Forschungsergebnisse

Untersuchungen zeigen, dass etwa 70 % der in der Produktentwicklung etablierten Digital-Twin-Lösungen ein hohes bis mittleres Transferpotenzial für die Raumfahrt besitzen. Viele technische und methodische Ansätze, etwa zur Datenintegration, Modellierung und zum organisatorischen Wandel, können mit überschaubarem Aufwand übernommen werden. Die extremen Umweltbedingungen im All bleiben jedoch eine Herausforderung ohne direkte Übertragbarkeit. Die Forschung empfiehlt daher, den Fokus verstärkt auf Design- und Verifikationsphasen zu legen, um die Vorteile bewährter Lösungen zu nutzen. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für zukünftige empirische Validierungen und Pilotprojekte, die den Theorie-Praxis-Transfer weiter vorantreiben sollen.