Bachelorarbeit · Erläuterung

Digitale Zwillinge für SPS-gekoppelte Laboranlagen

am Beispiel eines Heiztank-Systems

Kapitel lesen Wertetabellen Grafiken
Abgabe
12.08.2026
Hochschule
Duale Hochschule Sachsen — Studienakademie Glauchau
Studiengang
Digital Engineering (B.Eng.)
Seminargruppe
4DE23-1
Betreuung
Prof. Torsten Lehnguth · Robert Kolbe (Mugler SE)
Sperrvermerk

Die Arbeit selbst unterliegt einem Sperrvermerk (Mugler SE, drei Jahre ab dem 12.08.2026) und wird hier nicht im Wortlaut veröffentlicht. Diese Seite erklärt Vorgehen, Modell und Messergebnisse in eigenen Worten. Einsicht in die vollständige Arbeit nur auf Anfrage und mit Freigabe.

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Auf einen Blick

Die Arbeit in Zahlen

13 Kapitel, jedes mit Kurzfassung
5 Testszenarien, alle bestanden
38.209 Messzeilen in 5 Rohdaten-Tabellen
41 Grafiken: Abbildungen, Diagramme, Fotos
20Hz Zieltakt der Simulation, Δt = 50 ms
29Min. Lesezeit aller Kapitel zusammen

Alle Zahlen werden aus den Kapiteln und Rohdaten dieser Seite berechnet. Die Tests prüfen die interne Konsistenz des Modells; ein Vergleich mit einem realen Tank liegt nicht vor. Grenzen der Aussage

Inhaltsverzeichnis

Die Arbeit, Kapitel für Kapitel erklärt

Jedes Kapitel beginnt mit einer Kurzfassung und fasst zusammen, was untersucht wurde, wie vorgegangen wurde und was dabei herauskam — mit den zugehörigen Tabellen und Abbildungen direkt im Text.

Schnelleinstieg · ca. 6 Min.

Wenig Zeit? Diese Kapitel tragen den Gedankengang von der Ausgangslage über Ziel und Vorgehen bis zu Ergebnis und Grenzen der Aussage.

Motivation Kapitel 1–2 · 4 Min. Lesezeit

  1. 01 Ausgangslage Fehlende Rückmeldung der IHK-Simulationsplatinen als Ausgangspunkt der Arbeit ca. 2 Min. Lesezeit
  2. 02 Ziel und Vorgehen Zielsetzung, Leitfragen, Vorgehen nach VDI 2206 und Abgrenzung ca. 2 Min. Lesezeit

Grundlagen Kapitel 3 · 2 Min. Lesezeit

  1. 03 Stand der Technik Digitales Modell, Schatten und Zwilling; normativer Rahmen und ISO/OSI-Einordnung ca. 2 Min. Lesezeit

Entwurf Kapitel 4–5 · 4 Min. Lesezeit

  1. 04 Anforderungen Beteiligte, funktionale und nichtfunktionale Anforderungen, Systemgrenze ca. 2 Min. Lesezeit
  2. 05 Lösungsansätze und Konzeptentscheidung Konzeptentscheidung zwischen MQTT-Broker und Eigenentwicklung aus Gateway und Orchestrator ca. 2 Min. Lesezeit

System Kapitel 6–7 · 4 Min. Lesezeit

  1. 06 Systemarchitektur Vier Ebenen von der Steuerung bis zur Browser-Anzeige, drei Softwareschichten, Plugin-Schnittstelle ca. 2 Min. Lesezeit
  2. 07 Der Prüfstand Montagewand mit Energieversorgung, Wandlerebene und Bedienfeld ca. 2 Min. Lesezeit

Modell Kapitel 8–9 · 6 Min. Lesezeit

  1. 08 Das Heiztankmodell Zustandsvektor, vier Teilmodelle und explizites Euler-Verfahren ca. 3 Min. Lesezeit
  2. 09 Der Simulationstakt Ein Zyklus alle 50 ms: Ablauf, Änderungsübertragung, Überwachung und Taktgenauigkeit ca. 3 Min. Lesezeit

Nachweis Kapitel 10–12 · 8 Min. Lesezeit

  1. 10 Fünf Testszenarien Erwartung gegen Messung: fünf Läufe am unveränderten Modellcode ca. 4 Min. Lesezeit
  2. 11 Ergebnis und Grenzen Erfüllte Anforderungen, prototypische Teile und Grenzen der Aussage ca. 2 Min. Lesezeit
  3. 12 Ausblick Offene Punkte vor dem Betrieb, fachliche Weiterentwicklung und Übertragbarkeit ca. 2 Min. Lesezeit

Anhang Kapitel 13 · 1 Min. Lesezeit

  1. 13 Vorprojekte Eigene Baugruppen aus der Ausbildung als Ausgangspunkt der Arbeit ca. 1 Min. Lesezeit

Material

Daten, Grafiken und Nachschlagewerke

Jede Messreihe ist vollständig einsehbar und lässt sich nachrechnen; jede Grafik liegt in voller Auflösung vor.

7 Tabellen Wertetabellen 5 Messreihen mit zusammen 38.209 Zeilen, dazu Ergebnis- und Kennzahlentabellen. Sortieren, filtern, als CSV laden. 41 Grafiken Galerie Abbildungen, Diagramme und Fotos mit Bildunterschrift und Vollbildansicht. Nachschlagen Glossar Fachbegriffe und Abkürzungen der Arbeit kurz erklärt. Nachweise Quellen Normen und Literatur, auf die sich die Erläuterung stützt. Weiterverwenden Zitieren Zitiervorschlag für die Erläuterung und Hinweise zur Zitierweise.

Über den Autor

B.Eng. Arthur Kotsch

Ingenieur (B.Eng. Digital Engineering, Duale Hochschule Sachsen), Gründer und Geschäftsführer von KOTSCH.TECH.

kotsch.tech arthurkotsch.online (öffnet in neuem Tab) Kontakt

Zitieren

Zitiervorschlag

Zitiervorschlag

Kotsch, A. H. (2026): Digitale Zwillinge für SPS-gekoppelte Laboranlagen — am Beispiel eines Heiztank-Systems. Erläuterung der Bachelorarbeit (Duale Hochschule Sachsen). bachelorarbeit.kotsch.tech.

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