Die Entwicklung hochgradig digitalisierter Produkte und Anlagen stellt Hersteller vor die
Herausforderung die steigende technische Komplexität zu beherrschen. Dabei helfen Digitale
Zwillinge. Die entwicklungsbegleitende Verifizierung deren Aufgabe die Sicherstellung eines
fehlerfrei funktionierenden Produktes ist ist darin bislang unterrepräsentiert. Um dies zu
ändern muss das physikalische und steuerungstechnische Verhalten ebenfalls berücksichtigt
werden wofür die Inklusion multiphysikalischer Simulationsmodelle nötig ist. In dieser Arbeit
wird daher eine objektorientierte Modelica-basierte Modellarchitektur zur Implementierung
solcher Digitaler Zwillinge eingeführt. Diese bilden das bislang fehlende Modellverhalten ab
und verfügen darüber hinaus über eine modulare vielseitig konfigurierbare Struktur. Auf diese
Weise kann das komplexe Wechselspiel der Systemkomponenten und verschiedener
Systemkonfigurationen in den verschiedenen Entwurfs- und Integrationsphasen der Entwicklung
virtuell analysiert und abgesichert werden. Eine Methodik zur Integration der offen
zugänglichen Modellschnittstelle Functional Mock-Up Interface (FMI) ermöglicht die Adaption der
Digitalen Zwillinge durch Entwicklungswerkzeuge. Dadurch lassen sich die Digitalen Zwillinge
einerseits für effektive Testautomatisierung nutzen. Andererseits sind etablierte Teilmodelle
in das Systemmodell integrierbar. Die Methodik wird anhand von Schnellzügen validiert die sich
durch das Wechselspiel eines komplexen Steuerungssystems verteilter Traktion und Bremsen
charakterisieren. Die Systemkomplexität verursacht unbeabsichtigte fahrdynamische Effekte die
zukünftig in Simulationen bereits während der Entwicklung erkannt und beseitigt werden können.
