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Intelligente Verkehrssteuerung, Frühwarnung bei Naturkatastrophen, Maßnahmen zur Ressourcenschonung – die Digitalisierung und Vernetzung von Städten und Kommunen bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Smarte Städte und Regionen gestalten ihre Infrastruktur und deren Betrieb effizienter, reduzieren Kosten und steigern die Lebensqualität ihrer Einwohnerinnen und Einwohner. Unabdingbare Voraussetzung dafür sind urbane Datenplattformen. Mit dem mFUND fördert das Bundesministerium verschiedenste Vorhaben, in den Plattformen entwickelt und deren Datenbasis optimiert werden.
Bündelung und intelligente Verarbeitung von Daten
Städte, Gemeinden und Landkreise stehen vor großen soziologischen, ökonomischen und ökologischen Herausforderungen. Seien es die Auswirkungen des demografischen Wandels, die Landflucht oder die Aufrechterhaltung der Daseinsvorsorge in ländlichen Regionen. Aber auch die Anforderungen an Klimaschutz und Nachhaltigkeit bei Städtebau oder die städtische und ländliche Mobilität stellt Kommunen vor große Herausforderungen. Die Bündelung und intelligente Verarbeitung von Daten auf urbanen Datenplattformen ermöglicht Städten und ländlichen Regionen, ihre Prozesse zu optimieren und fundierte Entscheidungen für eine nachhaltige Stadt- und Kommunalplanung zu treffen.
Was genau verbirgt sich hinter solchen digitalen Plattformen? Auf urbanen Datenplattformen laufen statische und dynamische Daten der Stadt oder Kommune aus verschiedenen Quellen zusammen. Dazu gehören nicht nur Verkehrs- und Klimadaten oder Echtzeitdaten von Sensoren. Auch Daten aus Verwaltung, Gesundheit, Energie, Bildung, Ver- und Entsorgung, Bauwesen, Logistik, Transport und Wirtschaft fließen in die Plattformen ein.
Datengrundlage: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Zwar sind diese Daten häufig schon vorhanden, in der Regel jedoch kaum miteinander vernetzt. Urbane Datenplattformen ermöglichen, diese sogenannten Datensilos zu öffnen. Dadurch lassen sich Daten so miteinander verknüpfen und weiterverarbeiten, dass nachhaltige Anwendungen für die Verwaltung, kommunale und private Unternehmen, weitere Akteurinnen und Akteuren der Stadtgesellschaft sowie Einwohnerinnen und Einwohner entstehen können. Die Plattformen vernetzen Datenanbieter und -konsumenten miteinander, sodass nicht nur der öffentliche Sektor oder Unternehmen, sondern auch Bürgerinnen und Bürger auf diese Daten zugreifen können.
Landkreise mit Datenplattformen zukunftsorientiert aufstellen
Ein Beispiel für einen innovativen Ansatz zur besseren Verknüpfung verschiedenster und bereits vorhandener Daten liefert das mFUND-Vorhaben strong_Strukture: Das Projektteam entwickelt eine Datenplattform, die dabei helfen soll, Landkreise strategisch weiterzuentwickeln und zukunftsorientiert auszurichten. Die Datenbank enthält öffentliche Daten zur Mobilität und Siedlungsstruktur eines Landkreises sowie unternehmensspezifische Logistikdaten regional ansässiger Unternehmen. Sie ist öffentlich zugänglich und schafft so zahlreiche Synergien: Politik, Unternehmen, Bürgerinnen und Bürger profitieren beispielsweise von der Möglichkeit, Transporte und Beschaffung zu koordinieren, Mitarbeitende und Maschinen auszutauschen oder Fahrgemeinschaften zu bilden.
Die Forschenden erheben Daten regional ansässiger Unternehmen und speisen sie über eine Schnittstelle in die Plattform ein. Anschließend werten sie die Daten aus und entwickeln daraus Handlungsempfehlungen für die lokale Wirtschaft: Dazu zählen nicht nur die Optimierung von Lieferketten oder die Verknüpfung von Firmennetzwerken, sondern auch die Reduktion des CO2-Ausstoßes, die Stärkung der Nachhaltigkeit und die Vorbeugung des Fachkräftemangels.
„Wir erheben Daten regionaler Unternehmen und entwickeln daraus Empfehlungen, wie sich beispielsweise Lieferketten optimieren, Firmennetzwerke verknüpfen oder CO2-Ausstoße reduzieren ließen. Diese Daten machen wir auf einer urbanen Datenplattform öffentlich zugänglich, damit Politik, Unternehmen sowie Bürgerinnen und Bürger von zahlreichen Synergien profitieren können.“
Prof. Dr.-Ing. Sebastian Trojahn
Hochschule Anhalt, mFUND-Projekt „strong_Strukture“
Das Team des mFUND-Projekts CityPlanner widmet sich hingegen der nachhaltigen und integrierten Stadtentwicklung, die angesichts des Struktur- und Klimawandels immer wichtiger wird. Das Ziel: Eine umfassende Basis von Verkehrs- und Umweltdaten zu generieren, damit Städte und Kommunen städtebauliche und verkehrstechnische Maßnahmen sowie Mobilitäts- und Klimaschutzkonzepte gezielt planen, evaluieren und anpassen können.
100 Sensoren für ein stadtweites Datennetzwerk
Dazu bauen die Forschenden ein stadtweites Netzwerk mit rund 100 Sensoren auf, die Werte wie Feinstaub, den CO2-Anteil in der Luft, Lautstärke, Temperatur, Luftfeuchtigkeit sowie die Anzahl von Fahrzeugen und Personen erfassen. Die gewonnenen Informationen lässt das Team in die urbane Datenplattform einfließen.
Damit die Daten auch wirklich genutzt werden, beleuchten die Forschenden gemeinsam mit den Akteurinnen und Akteuren der integrierten Stadtentwicklung konkrete Anwendungsfälle und entwickeln Handlungsempfehlungen für den kommunalen Einsatz. Zu Ende der Projektlaufzeit prüfen die Forschenden die Übertragbarkeit der Projektergebnisse auf weitere Städte.
Derzeit verfügen deutsche Städte, Landkreise und Gemeinden nur vereinzelt über urbane Datenplattformen. Denn abgesehen vom Kostenfaktor herrscht ein hohes inhaltliches Risiko: Neben rechtlichen und technisch-regulatorischen Unwägbarkeiten ist dafür ebenfalls ein Betriebskonzept erforderlich.
Um die zurzeit entstehenden Insellösungen einzelner Kommunen sinnvoll miteinander zu verknüpfen, wird u.a. im Rahmen der europäischen Initiative GAIA‑X ein Ökosystem aus vernetzten Datenräumen geschaffen, in dem Daten durch feste Standards und offene Schnittstellen miteinander verknüpft, sicher geteilt und einfach zwischen verschiedenen Systemen portiert werden können. Mit dem GAIA-X Use Case einer cloudbasierten Datenplattform für smarte Kommunen ist daher auch die Integration der Städte Hamburg, Darmstadt, Wolfsburg, Ulm und Paderborn sowie der Metropolregion Rhein-Neckar vorgesehen, die sich derzeit bereits eigenständig mit der Umsetzung einer Smart City-Datenplattform beschäftigen.
