Kommunen setzen auf Simulationen für resilientere und effizientere Stadtentwicklung
Digitale Zwillinge gewinnen in der Stadtentwicklung zunehmend an Bedeutung. Die virtuellen Modelle von Städten oder Stadtteilen ermöglichen es Kommunen, verschiedene Szenarien realitätsnah zu simulieren und Planungsprozesse effizienter zu gestalten.
Eine neue Studie aus der Begleitforschung des Förderprogramms „Modellprojekte Smart Cities“ zeigt, wie der Aufbau solcher Systeme gelingen kann. Gefördert wird das Programm vom Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen.
Simulationen für Verkehr, Starkregen und Stadtklima
Ein urbaner digitaler Zwilling bündelt unterschiedliche Datenquellen in einem interaktiven 3D-Modell. Damit lassen sich unter anderem Verkehrsflüsse, Auswirkungen von Starkregen oder Maßnahmen zur Verbesserung des Stadtklimas simulieren.
Kommunen können beispielsweise prüfen, welche Auswirkungen flächendeckendes Tempo 30 auf den Verkehr hat oder an welchen Stellen bei Extremwetter Überflutungen drohen. Auch geeignete Standorte für zusätzliche Bäume und Grünflächen lassen sich analysieren.
Für den Garten- und Landschaftsbau bieten solche Anwendungen Potenzial bei der Planung klimaangepasster Freiräume, urbaner Begrünung und wasserbewusster Infrastruktur.
Leitfaden für Städte und Gemeinden
Die Studie fasst Grundlagen, Anforderungen und Praxisbeispiele systematisch zusammen. Zusätzlich wurde ein Leitfaden entwickelt, der Kommunen von der Zieldefinition bis zur Umsetzung begleitet.
Dargestellt werden zentrale Bausteine für den Aufbau digitaler Zwillinge sowie organisatorische und technische Anforderungen. Die Publikation richtet sich sowohl an Städte mit ersten Projekterfahrungen als auch an Kommunen, die sich neu mit dem Thema beschäftigen.
Praxisbeispiele aus mehreren Städten
Erfahrungen stammen unter anderem aus dem Verbundprojekt „Connected Urban Twins“, in dem Hamburg, Leipzig und München Anwendungen für digitale Zwillinge gemeinsam weiterentwickeln.
In Mönchengladbach existiert bereits ein Prototyp für ein kleineres Projektgebiet. Freiburg hat Geodateninfrastruktur und Geodatenmanagement in den digitalen Zwilling der Stadt integriert.
Die Stadt Herrenberg nutzt digitale Zwillinge bereits im Alltag. Dort werden unter anderem Verkehrsströme simuliert, Wetterereignisse räumlich analysiert und über eine App gemeldete Angsträume erfasst.
„Digitale Zwillinge können einen wertvollen Beitrag zu einer integrierten Stadtentwicklung und einer qualitativ hochwertigen und effizienten Planung leisten“, betont Dr. Vilim Brezina, der die Studie im BBSR wissenschaftlich begleitet hat. Es ist davon auszugehen, dass sich die Investition in ihren Aufbau aufgrund der immer komplexer werdenden kommunalen Planungsanforderungen bereits kurzfristig auszahlt.“
Studie online verfügbar
Die Publikation „Digitale Zwillinge – Potenziale in der Stadtentwicklung“ wurde vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) veröffentlicht. Erarbeitet wurde die Studie vom Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering (IESE) sowie vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswissenschaft und Organisation (IAO).
Interessierte Kommunen und Planungsakteure können die Veröffentlichung online abrufen oder kostenfrei als Druckversion bestellen.