Digitale Zwillinge werden es ermöglichen, die Funktionalität, Sicherheit und Zuverlässigkeit des künftigen Energiesystems über alle System- und Integrationsebenen wie Erzeugung, Verteilung, Umwandlung, Speicherung und Verbrauch zu verbessern. Die Ziele der aktuellen Forschung sind Entwurf, Implementierung, Anwendung und Demonstration einer ganzheitlichen Softwareplattform und systemtheoretischer Methoden zur Unterstützung der ganzheitlichen Anwendung digitaler Zwillinge auf das zukünftige Energiesystem, unter Berücksichtigung von Skalierbarkeit, Modularität, Erweiterbarkeit und Umstellung auf große überregionale Systeme.
Die schematische Abbildung zeigt das Konzept für Teile des elektrischen Energiesystems. Jede Systemebene ist mit individuellen digitalen Zwillingen ausgestattet, die mit in Echtzeit und in der zeitlichen Auflösung der Systemebene gemessenen Daten gespeist werden und wichtige Informationen untereinander und mit der Realität austauschen. Die miteinander verbundenen digitalen Zwillinge sind selbstlernende Agenten, die z.B. mit adaptiven und/oder modellbasierten Methoden oder maschinellen Lernverfahren arbeiten und verteilt auf dem jeweiligen Echtzeitsystem implementiert sind. Um die Eigenschaften dieser vernetzten digitalen Zwillinge auf den verschiedenen Systemebenen in vollem Umfang zu nutzen und das Verhalten des zukünftigen Energiesystems zu verbessern, wird eine ganzheitliche Softwareplattform mit geeigneter Kommunikationsschnittstelle entworfen und implementiert. Sie wird die Kommunikation, den Datenaustausch, die Analyse und Verarbeitung sowie die Konsistenz auf mehreren Ebenen (z. B. Synchronität durch Zeitstempel) ermöglichen. Diese Plattform ist auch die Grundlage für die angebotenen Dienste wie z. B. UQ, Statistik, Überwachung (z. B. Zustandsüberwachung und/oder Fehlererkennung), Sicherheit und maschinelles Lernen.