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Die Digitalisierung durchzieht nahezu alle Lebensbereiche der deutschen Gesellschaft. Es finden zahlreiche digitale Transformationsprozesse statt, die unsere Art zu leben und zu arbeiten massiv verändern. Auch auf kommunaler Ebene werden Entwicklungen angestoßen. Die Stadt Freiburg im Breisgau entwickelt im Rahmen ihrer Digitalisierungsstrategie das Smart-City-Modellprojekt DATEN:RAUM:FREIBURG. Ziel ist es, Daten aus verschiedensten Quellen in einer digitalen Infrastruktur zu bündeln, zu analysieren und Bürgern und Unternehmen für zahlreiche Anwendungen bereitzustellen, so dass die komplexen Aufgaben der Stadtverwaltung und Stadtentwicklung einfacher und zeitsparender gehandhabt werden können.
Wir haben für dieses Projekt einen digitalen Stadtzwilling mit zwei Prototypen entwickelt: Eine Anwendung mit lokalen Mobilitätsdaten zur Schaffung eines menschenfreundlichen Verkehrsraumes und eine digitale Vermarktungsplattform für städtische Grundstücke.
Verkehr als ein zentrales Thema der „smarten“ Stadt
Das Thema Verkehr spielt in jeder Stadt eine zentrale Rolle. Die von uns entwickelte Lösung zur Erhebung von Live-Verkehrsdaten dient dazu, mittels optimierter Mobilitätssteuerung einen menschenfreundlichen Verkehr zu gewährleisten. Sie soll zudem die Verwendung von dynamischen Daten aus heterogenen Quellen exemplarisch aufzuzeigen.
Neben Autos, Bussen und Lastkraftwagen werden in unserer Anwendung auch Daten zur aktiven Mobilität, also Radfahrer und Fußgänger, aufgenommen und analysiert. Diese Gruppen fallen bei vielen Analysen durch das Raster. Für die Umsetzung nutzen wir eine Crowdsource-Lösung der belgischen Firma Telraam. Deren eingesetzte Sensoren lassen eine Unterscheidung von Autofahrern, Radfahrern und Fußgängern zu. Dank der Partizipation von Bürgern, die das Kamera-Gerät der Crowdsource-Plattform an der Innenseite ihrer Fenster installierten, konnten die notwendigen Daten erhoben werden. Diese Lösung ist datenschutzkonform, da die erhobenen Bilddaten direkt auf den Geräten verarbeitet und nur Zählwerte weitergegeben werden.
Verwaltungsaufwand wird deutlich reduziert
Bei der Entwicklung der Vermarktungsplattform für die städtische Grundstücksvergabe ging es darum, Geo- sowie Nutzerdaten in die Plattformarchitektur einzubinden, auszuwerten und letztendlich zu visualisieren. Als Fallbeispiel wurde der neue Stadtteil Dietenbach gewählt. In dem seit 2015 geplanten Viertel im Freiburger Westen soll Wohnraum für tausende Menschen geschaffen werden. Die digitale Aufbereitung zeigt interaktive dreidimensionale Karten mit den verfügbaren Parzellierungen der Grundstücke sowie objektspezifische Daten. Für die Vermarktung werden alle Schritte des analogen Prozesses übernommen. Das Ergebnis ist eine einfache, datenschutzkonforme Anwendung.
Eine wichtige Komponente der von uns entwickelten Vermarktungsplattform ist ihre Transparenz. Bestehen beispielsweise Neubaupläne für ein Nahversorgungszentrum und erste Gewerbetreibende stehen fest, dann können Interessenten online prüfen, ob ihr Sortiment für diesen Standort eine geeignete Ergänzung ist und gegebenenfalls sogar mit den Gewerbetreibenden in Kontakt treten. Der so transparent konzipierte Prozess vereinfacht das Vergabeverfahren und reduziert den Verwaltungsaufwand enorm.
“Der DATEN:RAUM:FREIBURG wird uns helfen, die komplexen Herausforderungen der Zukunft zu bewältigen. Mit den Prototypen kommen wir einen bedeutenden Schritt im Smart-City-Projekt weiter. ” Martin Horn Oberbürgermeister Stadt Freiburg im Breisgau
Plattformarchitektur als Grundlage für weitere Module
Die grundlegende Plattformarchitektur besteht aus Open-Source-Komponenten. Sie haben den Vorteil, dass sie die Abhängigkeit zu einem Hersteller vermeiden, Transparenz durch einen offenen Quellcode herstellen sowie Interoperabilität ermöglichen.
Gerade die Interoperabilität ist von großer Bedeutung, da die beschriebenen Anwendungsbeispiele und zukünftige Erweiterungen mit verschiedenen Systemen und Programmen interagieren können müssen und nicht auf eine Technologie beschränkt sein sollen. Zusätzlich kann die Plattformarchitektur mit semantischer Webtechnologie ausgebaut werden, um in Zukunft eine „Supersuche“ zu gewährleisten. Semantische Webtechnologien verbinden nicht nur unterschiedliche Informationen miteinander, sondern lassen auch eine Verarbeitung des Inhalts zu. Ein einfacher digitaler Zwilling ist noch nicht intelligent. Erst durch den Einsatz von Wissensgraphen werden die einzelnen Punkte in eine sinnvolle systematische Struktur eingebunden. Wissensgraphen sind Datenformate, die Informationen sammeln und vermitteln. Bei der Entwicklung eines solchen Wissensgraphen arbeiteten wir mit dem Technologieunternehmen Computational Modelling Pirmasens (CMPG) zusammen.
Der modulare Aufbau der Plattformarchitektur stellt sicher, dass weitere Module ohne Umstände in die vorhandene Struktur integriert werden können. So ist es möglich, in Zukunft neben den Modulen „Verkehrsdaten“ und „Grundstücksvermarktung“ beliebig viele weitere Module in die Struktur aufzunehmen.
“Das übergeordnete Ziel einer Smart City ist es, das Leben der Menschen zu verbessern und die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Die Technologie dahinter ist lediglich ein Werkzeug. ”
Dr. Aurel von Richthofen Leiter Cities Team in Berlin
Potenziale der intelligenten Stadtentwicklung
Wir zeigen mit diesem Projekt, was im Bereich Smart Cities möglich ist gerade auch in Hinblick auf Ressourcenschonung, Emissionsminderungen, eine optimierte Mobilität sowie die Reduzierung von Verwaltungsaufwand. Denn auch wenn jede Stadt individuell geplant werden muss, so liefert das Vorhaben in Freiburg eine mögliche Blaupause, die sich auf andere Städte übertragen lässt, weil sie skalierbar und erweiterbar ist - auf die jeweiligen Bedürfnisse der Menschen.
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