Digitale Zwillinge — Identität, Daten, Transparenz Digitale Zwillinge verbinden Produktidentität und Nachhaltigkeit

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Digitale Zwillinge verbinden physische Produkte mit standardisierten Verwaltungsschalen (AAS) und Digitalen Produktpässen – Basis für interoperable, nachhaltige Industrieprozesse.

Die Industrie befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel: Produkte, Maschinen und Anlagen werden zu „sprechenden“ Objekten, die ihre Identität, ihren Zustand und ihre Historie digital mitführen. Zentrale Bausteine dieser Transformation sind der Digitale Zwilling, die Verwaltungsschale (Asset Administration Shell, AAS), der Standard IEC 61406, der Digitale Produktpass (Digital Product Passport, DPP) und Initiativen wie DPP4.0 des ZVEI. Zusammengenommen bilden sie das Fundament für transparente, nachhaltige und interoperable Wertschöpfungsketten.

Digitale Zwillinge – virtuelle Ebenbilder

Digitale Zwillinge sind die digitalen Abbilder eines physischen Produkts, einer Maschine oder eines ganzen Systems. Er entsteht, indem relevante Daten über den gesamten Lebenszyklus hinweg erfasst, verknüpft und nutzbar gemacht werden. Typische Eigenschaften eines Digitalen Zwillings:
-> Virtuelle Repräsentation: Abbildung von Struktur, Funktionen und Verhalten eines Assets.
-> Lebenszyklusblick: Von Entwicklung und Produktion über Betrieb und Service bis zum Recycling.
-> Kontinuierliche Aktualisierung: Durch Sensorik, Betriebsdaten, Wartungsberichte u.a.
-> Nutzungsfokus: Simulation, Optimierung, vorausschauende Wartung, neue Geschäftsmodelle.
Der Begriff „Digitaler Zwilling“ ist allerdings eher ein Konzept als eine fest definierte Norm. Unterschiedliche Anbieter interpretieren und implementieren ihn unterschiedlich – von einfachen Dashboards bis hin zu hochintegrierten Simulationsumgebungen.

AAS und Digitale Zwillinge: Keine Konkurrenz, sondern Teamwork

Digitale Zwillinge und die AAS sind komplementär: Die AAS liefert die standardisierte, interoperable Datenstruktur mit Schnittstellen und der Digitale Zwilling nutzt diese Daten, um Mehrwert zu schaffen – etwa durch Simulation, Analytics oder Prozessoptimierung. Praktisch bedeutet das: Ein Hersteller beschreibt seine Maschine mit einer AAS, inklusive standardisierter Submodelle. Ein Betreiber kann diese Informationen in seine Plattform einbinden und daraus Digital Twins für ganze Anlagen oder Standorte aufbauen. So wird Multi-Vendor-Interoperabilität möglich – eine Schlüsselvoraussetzung für offene Ökosysteme.

Digitale Zwillinge, Verwaltungsschalen, IEC 61406, Digitale Produktpässe und Initiativen wie DPP4.0 markieren den Übergang von isolierten Dateninseln hin zu vernetzten, standardisierten Datenräumen.

Mit IEC 61406 zur eindeutigen Identifikation von Assets

Damit Verwaltungsschalen, Digitale Zwillinge und Digitale Produktpässe zuverlässig zusammenarbeiten, braucht jedes physische Objekt eine eindeutige, global eindeutige Identität. Hier setzt der Standard IEC 61406 an. Kernideen von IEC 61406:
-> eindeutige Gerätekennzeichnung (Unique Identification of Assets) über den gesamten Lebenszyklus
-> Verknüpfung zwischen physischem Typenschild (zum Beispiel QR-Code, DataMatrix) und Digitalen Informationen (AAS, Dokumentation, Produktpass)
-> herstellerübergreifende, internationale Standardisierung der Identifikationslogik
In der Praxis bedeutet das: Ein Produkt oder eine Komponente erhält eine eindeutige Kennung gemäß IEC 61406, die auf dem Gerät angebracht ist. Wird diese Kennung gescannt, kann ein System die zugehörige AAS, Dokumente und Digitale Dienste eindeutig zuordnen. Damit wird die Brücke zwischen der physischen Welt und der Digitalen Welt geschlagen.

Strategie statt Bürokratie

Zukunftsmarkt Digitaler Produktpass (DPP)

Digital Product Passport – Transparenz für Nachhaltigkeit und Regulierung

Der Digitale Produktpass (Digital Product Passport, DPP) entsteht im Kontext des Europäischen Green Deal und neuer regulatorischer Vorgaben, insbesondere im Rahmen der Ökodesign-Verordnung für nachhaltige Produkte (ESPR). Ziel ist es, produktbezogene Informationen über Umwelt, Nachhaltigkeit und Zirkularität strukturiert und digital verfügbar zu machen. Typische Inhalte eines DPP:
-> Materialien und Stoffe (zum Beispiel kritische Rohstoffe, gefährliche Substanzen)
-> Energie- und Ressourceneffizienz
-> Reparierbarkeit, Austauschbarkeit von Komponenten-> Wiederverwendung, Recyclingfähigkeit, Entsorgungsanforderungen
-> CO₂-Bilanz und weitere Umweltindikatoren
Der DPP soll entlang der gesamten Wertschöpfungskette genutzt werden – von Herstellern, Zulieferern und Prüfinstitutionen über Logistik und Handel bis hin zu Betreibern, Servicepartnern und Recyclingunternehmen. Dafür braucht es ein maschinenlesbares, interoperables und skalierbares Datenmodell – genau an dieser Stelle kommen AAS und ID-Standards wie IEC 61406 ins Spiel.

Der Begriff „Digitaler Zwilling“ ist eher ein Konzept als eine fest definierte Norm. Unterschiedliche Anbieter interpretieren und implementieren ihn unterschiedlich – von einfachen Dashboards bis hin zu hochintegrierten Simulationsumgebungen.

DPP4.0 – die ZVEI-Initiative für den industriellen Digitalen Produktpass

Mit DPP4.0 treibt der ZVEI (Verband der Elektro- und Digitalindustrie) eine branchenspezifische, aber prinzipiell übertragbare Lösung für den Digitalen Produktpass in der Industrie voran. Ziel ist es, die regulatorischen Anforderungen der EU pragmatisch umzusetzen und gleichzeitig Industrie-4.0-Standards zu nutzen.

Der Digitale Produktpass wird als Submodell der Asset Administration Shell (AAS) umgesetzt und lässt sich so nahtlos in bestehende Industrie‑4.0‑Architekturen integrieren. Eine eindeutige Produktidentifikation nach IEC 61406 bildet die Grundlage für den zuverlässigen Zugriff auf den DPP, während gemeinsame Datenmodelle und semantische Vereinbarungen herstellerübergreifende Interoperabilität sicherstellen, sodass unterschiedliche Akteure Informationen konsistent verstehen und verarbeiten können. Praxisorientierte Maßnahmen wie Pilotprojekte, Referenzimplementierungen und Leitfäden unterstützen Unternehmen beim Einstieg und der praktischen Umsetzung.

Durch DPP4.0 entsteht ein konkreter Pfad von der Norm zur Anwendung: Ein Produkt der Elektroindustrie erhält eine Kennzeichnung gemäß IEC 61406, führt eine AAS mit einem DPP4.0-konformen Submodell mit sich, und unterschiedliche Akteure – vom Maschinenbauer bis zum Recycler – können diese Informationen automatisiert auslesen und nutzen.

Zusammenspiel der Bausteine – vom Gerät zum Ökosystem

Setzt man die genannten Konzepte zusammen, ergibt sich ein schlüssiges Gesamtbild:
1. IEC 61406 sorgt für die eindeutige Identität von Produkten und Komponenten.
2. Die Verwaltungsschale (AAS) stellt die standardisierte Digitale Repräsentation des Assets bereit.
3. In der AAS werden unterschiedliche Submodelle hinterlegt – etwa für Stammdaten, technische Daten, Lifecycle-Informationen und Nachhaltigkeitsdaten.
4. Der Digitale Product Passport wird als AAS-Submodell (zum Beispiel nach DPP4.0) umgesetzt und transportiert regulatorisch geforderte Transparenzinformationen.
5. Auf Basis dieser strukturierten Informationen entstehen Digitale Zwillinge, die nicht nur technische, sondern auch ökologische und regulatorische Aspekte berücksichtigen.
So wird es möglich, wertschöpfungsübergreifende, datengetriebene Geschäftsmodelle zu etablieren – vom zustandsorientierten Service über automatisierte Compliance-Prüfungen bis hin zu zirkulären Wertschöpfungsketten.

Bausteine frühzeitig integrieren 

Digitale Zwillinge, Verwaltungsschalen, IEC 61406, Digitale Produktpässe und Initiativen wie DPP4.0 markieren den Übergang von isolierten Dateninseln hin zu vernetzten, standardisierten Datenräumen. Unternehmen, die diese Bausteine frühzeitig in ihre Produkt- und Datenstrategien integrieren, schaffen die Grundlage für Regulierungssicherheit, Effizienzgewinne und neue Digitale Services in einer zunehmend nachhaltigkeitsorientierten Industrie.

Benedikt Rauscher ist Senior Manager External Collaboration, Digital Innovation Office, bei Pepperl+Fuchs.