Digitale tweelingen worden ingezet bij het oplossen van complexe ruimtelijke vraagstukken in de fysieke leefomgeving. Overheidspartijen gebruiken het voor vraagstukken rond woningbouw, klimaatadaptatie, energie en mobiliteit. Het project Digital Twin as a Service van Geonovum ontwikkelt een interoperabele architectuur waarmee digitale tweelingen volgens Internationale Open Standaarden, modulair en schaalbaar kunnen worden opgebouwd.
Digitale tweelingen bieden veel voordelen aan beleidsmakers en bestuurders. Ze helpen om complexe vraagstukken in de fysieke leefomgeving zichtbaar te maken en de onderlinge samenhang te analyseren. Deze vraagstukken concurreren om leefbare ruimte en vragen om integrale, datagedreven besluitvorming. Dit kan met de toepassing van digitale tweelingen. Je kunt vooraf simuleren wat de effecten zijn van verschillende ingrepen. Denk bijvoorbeeld aan hevige regenbuien en de gevolgen voor wateroverlast. Of aan verkeersmaatregelen en hun invloed op de doorstroming en luchtkwaliteit. Ook woningbouwplannen kun je doorrekenen op effecten voor natuur en energie. Zo krijgen beleidsmakers beter inzicht in de gevolgen van hun beleidskeuzes en kunnen ze beter onderbouwde beslissingen nemen.
Solide technisch fundament
Het project Digital Twin as a Service (DTaaS) biedt partijen een solide fundament voor het werken met Digitale Tweelingen. Dat fundament is vastgelegd in een architectuur voor networked Local Digital Twins (nLDT). Projectleider Bart De Lathouwer legt uit: “Wij bouwen binnen DTaaS zelf geen digitale tweelingen. In plaats daarvan werken we aan de nLDT-architectuur en standaarden die dat mogelijk maken. Daarmee kun je op een zo flexibel mogelijke manier modulair een digitale tweeling opbouwen zonder alles op microlevel af te dwingen.”
Interoperabele functionele bouwblokken
Het doel van DTaaS is om functionele blokken van verschillende leveranciers volledig interoperabel met elkaar te maken. Denk hierbij aan datamodellen, rekenmodellen en visualisatietools die waar nodig onderling op een flexibele manier data kunnen uitwisselen. Dit betekent ook dat als je bijvoorbeeld een visualisatiecomponent of simulatie wilt vervangen dit gewoon zonder problemen moet kunnen. Elke component moet naadloos kunnen samenwerken met de andere componenten. Maar ook digitale tweelingen onderling moeten naadloos op elkaar aansluiten. Bijvoorbeeld als je aangrenzende gebieden digitaal met elkaar wilt verbinden.
Waarom is interoperabiliteit belangrijk?
Er wordt binnen de overheid nog veel te vaak monodisciplinair gewerkt. Ieder bestuurlijk vakgebied bekijkt een vraagstuk dan vanuit het eigen perspectief. Niels Hoffmann, data-architect bij Geonovum: “Vaak ontstaan er dan technische silo-oplossingen. Deze werken alleen goed binnen dat domein of team, maar verliezen het geheel uit het oog. Uiteindelijk draait het erom dat we die schaarse vierkante meters in de fysieke leefomgeving optimaal benutten. Daarvoor moeten we inzichten uit allerlei verschillende domeinen kunnen combineren. Dat lukt alleen als je digitale tweelingen zo bouwt dat ze optimaal met elkaar kunnen communiceren: dat is interoperabiliteit.”
Interoperabiliteitsarrangementen
Door heldere afspraken te maken over onder andere datastructuren en API’s kunnen interoperabele componenten worden ontwikkeld. Deze afspraken worden vastgelegd in zogenaamde interoperabiliteitsarrangementen. Deze componenten zijn dan niet alleen bruikbaar voor een lokale digitale tweeling, maar ook inzetbaar voor andere digitale tweelingen die volgens dit arrangement. Die herbruikbaarheid verlaagt de drempel voor nieuwe toepassingen en stimuleert samenwerking tussen organisaties en leveranciers. “Iedereen denkt dat zijn vraagstuk uniek is,” aldus Hoffmann. “Maar veel is juist herbruikbaar als je met vergelijkbare indicatoren en modellen werkt. Dat is waar interoperabiliteit waarde toevoegt.”
Praktijkvoorbeeld: uitwisseling tussen steden
Tijdens een eerste testbed eind 2024 werd al zichtbaar hoe krachtig interoperabiliteit kan zijn. Rotterdam ontwikkelde een digitale tweeling met een simulatiemodule voor hittestress, Almere werkte aan een digitale tweeling met een simulatiemodel voor wateroverlast bij hoosbuien. Omdat beide modellen dezelfde API’s gebruikten, konden componenten eenvoudig worden uitgewisseld. “Dat werkte verrassend goed,” zegt De Lathouwer. “Rotterdam nam de hoosbuisimulatie van Almere over, Almere gebruikte op haar beurt het hittestressmodel van Rotterdam. Dat gaf een vliegende start om interoperabiliteit verder uit te werken. En het creëert markten: leveranciers zien kansen om specialistische modules breder te vermarkten.” Zij kunnen hun modules aanbieden aan meerdere overheidsinstanties, zonder per project opnieuw te moeten beginnen.
Leren door te doen
Er is nu een tweede testbed opgezet, waarin leveranciers en overheidsinstanties meer ervaring kunnen opdoen met het gezamenlijk ontwikkelen van componenten voor interoperabele digitale tweelingen. Er worden aansprekende use cases opgezet die zich richten op de beleidsdomeinen sociaal, energie, mobiliteit en ondergrond. Deze use cases creëren praatplaten voor gesprekken met bestuurders en beleidsmakers om het draagvlak voor interoperabiliteit bij digitale tweelingen te vergroten. Elke deelnemer van het testbed brengt z'n eigen specialisme in.
“We stellen geen blauwdruk voor, maar nodigen partijen uit om componenten te bouwen en te testen”, zegt De Lathouwer. “De focus ligt daarbij op het maken van goede koppelvlakken. Er ontstaat een infrastructuur die werkt in echte situaties en waarmee we andere overheidspartijen de kracht van interoperabele digitale tweelingen kunnen laten zien.”
Elkaar vinden
De Lathouwer ziet al dat de deelnemers van het testbed elkaar vinden. Vaak eerst op technisch vlak en dan in business. “We hebben leveranciers en partijen die met elkaar gaan praten en daarmee nieuwe kansen creëren”, vertelt De Lathouwer enthousiast. “In een vorig testbed kwam een leverancier in contact met een grote gemeente. Die twee werken nu samen. Ook merken we dat leveranciers de architectuur al los van Geonovum aan het promoten zijn. Dat is voor ons een teken dat de interoperabiliteit in de praktijk echt werkt!”
De nieuwe OGC-standaarden
Het DTaaS-project sluit aan op internationale standaarden, van onder meer het Open Geospatial Consortium (OGC) en het World Wide Web Consortium (W3C). De focus ligt op het gebruik van moderne API-standaarden. Deze standaarden worden actief gebruikt binnen het testbed bij de bouw van nieuwe componenten. “De oude standaarden waren heel erg gericht op GIS-specialisten,” zegt Hoffmann. “De nieuwe OGC-standaarden passen beter in de moderne IT-wereld. Daardoor kun je de geo-wereld veel beter verbinden met andere systemen.”
Smart City Expo in Barcelona
“De Smart City Expo van november 2025 is een belangrijk moment voor ons allemaal,” vertelt De Lathouwer. “Dan moeten alle technieken werken. In Barcelona willen we dat iedereen de mogelijkheden van de nLDT-architectuur kan ervaren. De verschillende partijen en componentleveranciers laten daar zien wat er aan functionele componenten is ontwikkeld. En aan de hand van een use case presenteren wij daar hoe deze zowel uitwisselbaar zijn, als samen kunnen werken.”
Open markt voor interoperabele componenten
Ook op andere evenementen zal de ontwikkelde technologie gepresenteerd worden. Leveranciers demonstreren daar hoe hun componenten samenwerken binnen de interoperabele architectuur van digitale tweelingen. “We willen dat deze componenten niet alleen gebruikt worden voor het demonstreren van techniek in het testbed,” vertelt De Lathouwer. “De bedoeling is juist dat ze echt de markt op gaan, zonder dat Geonovum daar nog tussen zit. Die marktgang is trouwens op het moment van presenteren al mogelijk, omdat deze componenten volledig volgens onze architectuur zijn gebouwd. Dankzij deze open opzet hopen we dat meer leveranciers aanhaken, die dit zien als een kansrijk businessmodel voor hun bestaande of nieuwe producten.” Hierdoor is de interoperabele architectuur voor digitale tweelingen niet langer alleen het verhaal van Geonovum. Het is dan onderdeel geworden van het eigen businessmodel van de componentleverancier. De Lathouwer: “Dat biedt overheidspartijen dan meer keuzevrijheid bij het bouwen van digitale tweelingen, verkort de ontwikkeltijd en biedt flexibiliteit om omgevingsvraagstukken goed op te lossen.”
Handige links
- Dossier Digital Twins Geonovum | https://www.geonovum.nl/themas/digital-twins
- Architectuur nLDT | https://www.geonovum.nl/themas/digital-twins/architectuur-voor-digitale-tweelingen
