Auf Österreichs Schienen ist Bewegung und zwar nicht nur auf den Gleisen. Während mit der neuen Koralmbahn eine der wichtigsten Güterverkehrsstrecken Europas den Betrieb aufgenommen hat, digitalisieren die ÖBB Schritt für Schritt auch ihre Bestandsnetze. Seit 2021 entsteht ein digitaler Zwilling der gesamten Infrastruktur. Das Ziel: vierzig Prozent mehr Zugbewegungen auf dem bestehenden Schienennetz. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse zur Integration komplexer Datenstrukturen und der ganzheitlichen Lebenszyklusbetrachtung liefern belastbare Blaupausen für die digitale Transformation der Bauwirtschaft.
Ähnlichkeit zu Bauprojekten
Die Herausforderungen, denen sich die ÖBB bei der Entwicklung ihres digitalen Zwillings gegenübersieht, ähneln in vielerlei Hinsicht denen großer Bauprojekte: Es gilt, enorme Datenmengen zu integrieren, ständige Planungsänderungen zu berücksichtigen und die Arbeit zahlreicher externer Dienstleister zu koordinieren – mit dem Ziel, die Kapazität bis 2040 von 175 auf 255 Millionen Zugkilometer pro Jahr zu steigern. Der Ansatz der ÖBB zeigt, wie sich diese Komplexität unter anderem durch standardisierte Datenarchitekturen und Prozesse bewältigen lässt. Im Kern steht dabei eine Systemarchitektur, die Daten aus unterschiedlichsten Quellen konsistent verknüpft und Transparenz über alle Systeme hinweg schafft.
Architektur für flexible Datenintegration
Der digitale Zwilling der ÖBB basiert auf zwei zentralen Referenzsystemen: Das Gleis- und Streckenreferenzsystem (GSRSYS) bildet auf Basis des realen Gleisverlaufs gleisbezogene Stammdaten digital ab, während das Anlagenreferenzsystem (ARS) einen eindeutigen, vereinheitlichten Blick auf den Anlagenbestand schafft. Diese Systeme greifen ineinander und ergänzen sich gegenseitig. Während verschiedene Fachbereiche ihre Daten bislang in einer Vielzahl spezialisierter Tools pflegten, ermöglichen die Referenzsysteme des Infra Digital Twin, diese Strukturen beizubehalten. Eine Anpassung der Quellsysteme ist daher nicht erforderlich.
Die Fachbereiche können zudem ihre Linientätigkeiten unabhängig von der Integration fortsetzen, ohne Prozesse zu unterbrechen. Auch Planung, Instandhaltung und Betrieb laufen wie gewohnt in den etablierten Anwendungen weiter. Eine flexible Integrationsschicht bindet alle Quellsysteme über standardisierte Schnittstellen an und führt die Daten in einem umfassenden Infra Digital Twin zusammen. Dieser bildet sämtliche infrastrukturbezogenen Informationen vernetzt ab, von Gleisen und Weichen bis zu Energieanlagen und Bahnhofsgebäuden, fachbereichsübergreifend und zentral zugänglich.
Das System stellt aktuelle Stammdaten bereit, dokumentiert historische Informationen und macht alle Änderungen transparent nachvollziehbar. Ergänzend integriert es Zustands- und Verfügbarkeitsdaten in Echtzeit sowie betriebliche Daten, sodass neben der Struktur auch der aktuelle Betriebs- und Anlagenzustand konsistent abgebildet wird. Statt bestehende Tools zu ersetzen, bringt der Infra Digital Twin die Daten aus unterschiedlichen Quellen miteinander in Beziehung. Gerade im Infrastrukturmanagement oder in der Bauwirtschaft, wo Werkzeuge und Prozesse über Jahre gewachsen sind, scheitern toolzentrierte Transformationen häufig. Die Referenzsysteme des Infra Digital Twin setzen deshalb als reine Integrationsschicht auf vorhandene Systeme und ermöglichen so eine nahtlose Integration ohne aufwendige Systemumstellungen.
Auch in der Bauwirtschaft verbinden vergleichbare Übersetzungsschichten CAD-Pläne, Sensordaten, Gebäudeleittechnik und Facility-Management-Systeme nahtlos miteinander. So entsteht ein digitaler Zwilling, der Planungs-, Bestands-, Zustands- und Betriebsdaten in Echtzeit zusammenführt. Damit integriert er erstmals die zuvor getrennten Phasen von Planung, Bau und Betrieb in einem konsistenten Datenmodell.
Echtzeitüberwachung und prädiktive Analysen
Aufbauend auf diesen Stammdaten nutzen die ÖBB bereits Echtzeitdaten, um historische Auswertungen und prädiktive Analysen zu ermöglichen: Eine IoT-Plattform führt Live-Sensordaten aus dem gesamten Infrastrukturnetz zusammen. 51 eigene und 250 externe Wetterstationen stellen Messwerte bereit, die schnelle Reaktionen auf Witterungs- und Umwelteinflüsse ermöglichen. Sensoren am Gleis erfassen kontinuierlich die Gleislage und ergänzen damit die bislang ein- bis viermal jährlich durchgeführten Messfahrten.
Beim Tunnel-Monitoring kommen bereits während der Bauphase Sensoren und Datenlogger in der Innenschale zum Einsatz. Diese Kombination aus Echtzeit- und Kontextdaten ermöglicht präzise Vorhersagen für Instandhaltung und Betrieb. Analysen von Zugüberfahrten über geolokalisierte Weichen – kombiniert mit Gleisgeometrie und Zugtonnagen – decken Verschleiß frühzeitig auf und verbessern die Planbarkeit von Wartungsmaßnahmen.
Die zugrunde liegende Logik lässt sich direkt auf Gebäude übertragen: Echtzeit-Zustandsdaten gewinnen ihren Wert im Zusammenspiel mit Planungs- und Betriebsdaten. So erschließt die Integration von Live-Daten insbesondere bei der energetischen Optimierung erhebliche Potenziale. Die Kombination aus Planungs-, Betriebs- und Sensordaten ermöglicht ein integriertes Vorgehen, das weit über reine Kollisionsprüfungen hinausgeht. So lassen sich beispielsweise Energieverbräuche in Echtzeit überwachen und optimieren oder strukturelle Veränderungen an Gebäuden frühzeitig erkennen.
Change-Management als Schlüssel zum Erfolg
Die Implementierung des digitalen Zwillings verlangte neben technischer Innovation vor allem organisatorischen Wandel. Die ÖBB überführen das jahrzehntelange Fachwissen erfahrener Mitarbeitender in digitale Modelle und integrieren analoge Prozesse in neue digitale Werkzeuge. Um diesen Veränderungsprozess erfolgreich zu gestalten, setzt das Unternehmen auf systematisches Change-Management und die frühzeitige Einbindung aller Stakeholder. Klare Prozesse für Datenübergabe und -integration schaffen Orientierung, während bewährte Arbeitsweisen gezielt erhalten bleiben.
Diese Erfahrungen verdeutlichen, wie entscheidend ein ganzheitlicher Transformationsansatz ist, der technische und organisatorische Dimensionen gleichermaßen berücksichtigt – eine Erkenntnis, die auch für die Bauwirtschaft richtungsweisend ist. Was die ÖBB im Infrastrukturbereich vorgemacht haben, kann auch in Bauprojekten als Orientierung dienen, insbesondere wenn es darum geht, Gebäude und Anlagen über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg zu planen, zu betreiben und weiterzuentwickeln.
Von der Infrastruktur zum intelligenten Bauwerk
Die Erfahrungen der ÖBB zeigen: Erfolgreiche Digitalisierung entsteht im Zusammenspiel aus flexiblen Systemen, durchdachten Prozessen und aktiv gestaltetem Wandel. Für die Bauwirtschaft leiten sich daraus drei zentrale Handlungsfelder ab: flexible Datenarchitekturen aufbauen, Systeme über standardisierte Schnittstellen integrieren und durchgängige Informationsflüsse zwischen Planung, Bau und Betrieb sichern. Digitale Zwillinge entwickeln sich so zu lebenden Systemen – einer zentralen Voraussetzung für Effizienz, Verfügbarkeit und Energieperformance im Lebenszyklus von Gebäuden und Infrastrukturen.
Die Autoren
Benedikt Kowalewski bewegt sich seit mehreren Jahren an der Schnittstelle von Digitalisierung, Infrastrukturmanagement sowie der Immobilien- und Planungsbranche. Nach seiner Promotion am NCCR Digital Fabrication der ETH Zürich verfolgt er einen industrieübergreifenden Ansatz für „Asset Intelligence“ – mit dem Ziel, aus den Daten realer Assets messbaren Mehrwert zu generieren. Seit 2023 begleitet er die ÖBB als Senior Business Analyst bei der Skalierung, organisatorischen Verankerung und Weiterentwicklung des Infra Digital Twin. Zuvor war er in der Softwareentwicklung und Beratung unter anderem als SME, Business Analyst, Projektleiter und Product Owner tätig.
Sergej Bannik ist Manager und Unternehmensberater bei der Detecon. Er unterstützt Kunden bei der Umsetzung komplexer Digitalisierungsprojekte mit Fokus auf Datenarchitektur, Systemdesign und digitale Plattformlösungen. Aktuell begleitet er die ÖBB als externer Product Owner im Rahmen des Digital-Twin-Programms. In dieser Rolle verantwortet er die Konzeption und koordinierte Umsetzung neuer IT-Komponenten auf Basis fachlicher Anforderungen. Zuvor war er unter anderem in Projekten bei der SBB-Infrastruktur tätig. Sergej Bannik ist zertifizierter SAFe® 6 Architect, IREB® CPRE und OMG Certified UML Professional (OCUP 2) und bringt einen akademischen Hintergrund als Wirtschaftsingenieur mit.
Detecon ist eine international tätige Managementberatung mit Fokus auf digitale Transformation. Das Unternehmen unterstützt Organisationen dabei, datengetriebene, vernetzte und nachhaltige Lösungen zu entwickeln – von Netzwerkinfrastruktur über digitale Ökosysteme bis hin zu neuen Arbeits- und Kollaborationsformen. Mit über 1.100 Mitarbeitenden weltweit begleitet Detecon seine Kunden langfristig bei Transformationsprozessen.