Neue innovative Digitale Zwillinge können komplexe Bioprozesse darstellen, einschließlich der biologischen, physikochemischen und chemischen Reaktionskinetik sowie der mechanischen und physikalischen Eigenschaften der Reaktoren und der beteiligten Peripheriegeräte. Digitale Zwillinge sind ein ideales Werkzeug für die schnelle und kostengünstige Entwicklung, Realisierung und Optimierung von Steuerungs- und Automatisierungsstrategien. Sie können für die Entwicklung und Implementierung konventioneller Regler (z. B. Temperatur, gelöster Sauerstoff, etc.) sowie für fortschrittliche Steuerungsstrategien (z. B. Steuerung von Substrat- oder Metabolitenkonzentrationen, Mehrgrößenregelungen) und die Entwicklung einer vollständigen Bioprozesssteuerung genutzt werden. Dieses Kapitel beschreibt die Anforderungen, die Digitale Zwillinge erfüllen müssen, um für die Entwicklung und Implementierung von Strategien zur Steuerung von Bioprozessen verwendet zu werden, und gibt einen Überblick über Forschungsprojekte, bei denen Digitale Zwillinge oder „frühe“ Digitale Zwillinge in diesem Zusammenhang eingesetzt wurden. Darüber hinaus werden Anwendungen von Digitalen Zwillingen für die akademische Ausbildung zukünftiger Steuerungs- und Bioprozessingenieure sowie für die Schulung zukünftiger Bioreaktorbetreiber beschrieben. Schließlich wird eine Fallstudie vorgestellt, in der ein „früher“ Digitaler Zwilling für die Entwicklung von Steuerungsstrategien der Fed-Batch-Kultivierung von Saccharomyces cerevisiae angewendet wurde.