Die Stadt der Zukunft: Digitale Zwillinge für die Smart City
Shownotes
Was ist eine Smart City und wofür braucht man den urbanen digitalen Zwilling? Welche Chancen bietet die Smart City für die Stadtverwaltung sowie Bürgerinnen und Bürger? Und vor welchen Herausforderungen stehen Städte und Kommunen beim Thema Smart City?
In der 20. mCAST-Folge sprechen wir mit unseren Gästen über Digitale Zwillinge im Kontext der Smart City. Wir klären: Was ist ein Digitaler Zwilling, was ist eine Smart City und wie hängen die beiden zusammen? Prof. Dr. Florian Siegert von 3D RealityMaps GmbH erläutert anhand des mFUND-Projekts „TwinCity3D" die Chancen von Smart City für zukunftsfähige und resiliente Städte. Neben den Möglichkeiten von Simulation und Prognose thematisiert er Herausforderungen in Bezug auf die Finanzierungs- und Relevanzfragen kommunaler digitaler Zwillinge. Mit Dr. Nora Reinecke aus der Senatskanzlei der Freien und Hansestadt Hamburg besprechen wir den Hamburger Weg zum digitalen Zwilling, das Smart City-Projekt “Connected Urban Twins” und die Chancen, die digitale Zwillinge für Stadtplanung und -entwicklung bieten. Wir sprechen über Transparenz und Bürgerbeteiligung, die Beschleunigung von Prozessen und die Frage nach Datenschutz und Kritischer Infrastruktur.
Unsere Gäste sind sich einig: Digitale Zwillinge und die Smart City bieten große Chancen für Kommunen und Städte - diese müssen jedoch erst gesehen und entsprechend finanziert werden.
Zu Gast im Podcast
Prof. Dr. Florian Siegert studierte Biologie an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). Seit 2003 arbeitet als apl. Professor für Erdbeobachtung und Umweltmonitoring am GeoBio Center der LMU. 2009 gründete Dr. Siegert die Firma 3D RealityMaps GmbH, die sich mit der Entwicklung und dem Management digitaler Zwillinge befasst. Dies umfasst die Datenerfassung über Flugzeuge und Satelliten, KI-gestützte Geodatenanalyse und modellbasierter Abbildung der realen Welt in digitalen Zwillingen.
Dr. Nora Reinecke ist seit 2021 Projektleiterin des Kooperationsprojekts „Connected Urban Twins“. Für die Senatskanzlei der Freien und Hansestadt Hamburg koordiniert sie federführend ein städte- und ressortübergreifendes Projektteam, das die Weiterentwicklung von urbanen Datenplattformen und digitalen Zwillingen in den drei Partnerstädten Hamburg, Leipzig und München vorantreibt. Nora Reinecke ist promovierte Geographin und hat zuvor Projekte in Wirtschaft und Wissenschaft geleitet.
Weiterführende Informationen
Transkript anzeigen
00:00:04: Mcast, der Innovationspodcast, die wir morgen unterwegs sind.
00:00:13: Hallo und willkommen zurück in der Welt der digitalen Zwillinge.
00:00:17: Ich stecke gerade schon mitten drin.
00:00:19: Kennst du den digitalen Zwilling von NRW?
00:00:21: Den hat mein Freund mir neulich gezeigt.
00:00:23: Das ist eine komplette virtuelle Darstellung von NRW.
00:00:26: Online und für alle zugänglich.
00:00:28: Guck mal, da kann man reinzoomen, da vorne wohne ich, da ist mein Lieblingsradweg, da gehe ich ganz spazieren.
00:00:33: Und
00:00:33: Startpunkt ist natürlich Düsseldorf.
00:00:35: Aber guck mal, wenn ich mich hier runter bewege, landen wir auch direkt am Kölner Dom.
00:00:40: Das sieht jetzt aus wie so eine Mischung aus einer Online-Kartenansicht und Street View.
00:00:45: Naja, eine schöne Spielerei.
00:00:46: Aber was mache ich denn jetzt damit?
00:00:49: Es gibt verschiedene Einsatzmöglichkeiten.
00:00:51: In dieser nicht so hoch aufgelösten, aber öffentlichen Version kann man sich zum Beispiel durch das drei-D-Modell bewegen und sich Daten wie die Einwohnerzahl oder Höhenprofile anzeigen lassen.
00:01:01: Es gibt aber eben auch eine Version für Notfallsituationen, also zum Beispiel Hochwasser, die die Einsatzkräfte bei der Einschätzung der Lage unterstützen können.
00:01:10: Und der Zwilling kann natürlich auch für verschiedene Anwendungen weiter ausgearbeitet werden.
00:01:14: Wir sprechen jetzt hier die ganze Zeit über den digitalen Swilling, deshalb noch kurz zur Erinnerung.
00:01:20: Ein digitaler Swilling stellt verschiedene Daten über ein Objekt als digitales Modell dar und das können jetzt Bilder sein, aber auch Eigenschaften von bestimmten Gegenständen und Materialien oder deren Funktion.
00:01:32: Man baut also die Realität in einem virtuellen Modell nach, quasi wie mit der VR-Brille.
00:01:37: Und das kann man wie in der letzten Folge besprochen mit Bauwerken oder Infrastruktur machen oder eben mit ganzen
00:01:43: Städten.
00:01:44: Und genau das wollen wir uns heute anschauen.
00:01:47: Digitale Zwillinge im Rahmen der Smart City.
00:01:49: Auf das Konzept gehen wir auch später noch genauer ein.
00:01:53: Und wie immer fragen wir uns, was ist der Status quo?
00:01:55: Wo stehen wir technologisch und welche Möglichkeiten gibt es?
00:01:58: Was bedeutet die Entwicklung für die Gesellschaft und wollen wir das überhaupt?
00:02:02: Wir haben uns ja gerade schon über den digitalen Swilling von NRW unterhalten und wenn ich sowas sehe, frage ich mich schon, ist Deutschland womöglich gar nicht so schlecht wie sein Ruf, wenn es um Digitalisierung geht?
00:02:13: Wenn es um das Thema Smart City geht, kann sich Deutschland sehen lassen.
00:02:16: Das Smart City Ranking von AMD bewertet beispielsweise den technologischen und strukturellen Fortschritt von Governance, Gesundheit, Sicherheit und Mobilität in verschiedenen Städten.
00:02:26: Und in dem Ranking liegt Hamburg tatsächlich im Jahr zwanzig vierundzwanzig auf Platz zwanzig, nach Städten wie Zürich, Oslo oder Abu Dhabi.
00:02:35: Im deutschen Vergleich, dem Smart City Index von BITCOM, schafft Hamburg es auf den zweiten Platz hinter München.
00:02:41: Und deshalb freuen wir uns sehr heute, Dr.
00:02:43: Nora Reinecke aus Hamburg hier begrüßen zu dürfen.
00:02:46: Johanna wird mit ihr besprechen, wie Hamburg zur Entscheidung gekommen ist, das Smart City-Ziel zu verfolgen und einen digitalen Swilling anzulegen.
00:02:53: Außerdem schauen wir uns an, welche Vor- oder vielleicht auch Nachteile sich daraus für die Hamburger Bürgerinnen und Bürger ergeben.
00:03:00: Vorher spreche ich aber erst einmal mit Florian Siegert von drei D Reality Maps über die Smart City.
00:03:05: Was das eigentlich ist, was ihre technologischen Herausforderungen sind und welche Fortschritte das Empfangprojekt Twin City drei D schafft.
00:03:13: Viel Spaß mit der Folge.
00:03:21: Professor Dr.
00:03:22: Florian Siegert studierte Biologie an der Ludwigs-Maximilians-Universität München.
00:03:28: Seit Jahrzehnte arbeitete er als außerplanmäßiger Professor für Erdbeobachtung und Umweltmonitoring am Geo-Bio-Center der LMU.
00:03:36: Zwei-Tausendneuen gründete Herr Siegert die Firma DREIDAY REALITY MAPS, die sich mit der Entwicklung und dem Management digitaler Zwillinge befasst.
00:03:44: Dies umfasst die Datenerfassung über Flugzeuge und Satelliten, KI-gestützte Geodatenanalyse und Modellbasen.
00:03:52: der realen Welt in digitalen Zwilling.
00:03:54: Herr Sieger, schön, dass Sie da sind.
00:03:56: Hallo.
00:03:56: Was sind Smart Cities genau und was wird dafür benötigt?
00:04:02: Smart Cities nutzen digitale Technologien um die Lebensqualität.
00:04:07: der Bürger zu verbessern, um Ressourceneffizienter zu nutzen und generell nachhaltiges Wachstum zu fördern.
00:04:15: Also Smart Cities kümmern sich um Umwelt- und Klimaschutz, um eine effizientere Verwaltung, eine digitale Verwaltung und natürlich auch um die wirtschaftliche Weiterentwicklung.
00:04:24: Welche Voraussetzungen müssen denn vorliegen, damit eine Smart City so umsetzbar ist?
00:04:30: Also schlussendlich brauchen wir Daten.
00:04:33: Das Ganze ist Daten getrieben.
00:04:34: Ohne Daten gibt es keine Smart City.
00:04:36: Wir brauchen Messinstrumente.
00:04:38: Internet of Things wird das oft genannt, also Messinstrumente, die Temperatur, Luftqualität, Verkehrströme und so weiter messen.
00:04:47: Und diese Daten fließen in ein digitales Abbild der Stadt und füttern dieses digitale Abbild mit realen Informationen.
00:04:55: Und wenn Sie sich jetzt vorstellen, Verkehrsplanung, dann müssen Sie erst mal wissen, wie viel Verkehr ist aktuell.
00:04:59: Wo sind die Verkehrswege?
00:05:01: Was für Alternativen hätte ich?
00:05:03: Wie könnte ich den Verkehr anders lenken?
00:05:05: Und diese ganzen Informationen brauche ich.
00:05:08: Sie haben jetzt schon von diesem digitalen Abbild gesprochen.
00:05:10: Das ist ja ein digitaler Zwilling.
00:05:12: Welche Rolle spielt denn dieser digitale Zwilling bei der Entwicklung einer Smart City?
00:05:17: Ich mache einen kurzen Ausflug, was ein digitaler Zwilling per se ist.
00:05:23: Und zwar ist es ein Abbild, ein digitales Abbild eines geografischen Raums.
00:05:28: Oder der Begriff kommt eigentlich zuerst aus der Industrie, zum Beispiel eines Flugzeugs, weil es wäre jetzt sehr, sehr teuer, ein Flugzeug zu bauen und dann alle Komponenten im Testflug auszuprobieren.
00:05:39: Das konnte man vielleicht auch in den letzten Jahren noch machen.
00:05:42: Aber jetzt sind die Flugzeuge komplex und wenn ich dort irgendwas ändere, dann möchte ich das sozusagen die Auswirkungen, die Verbesserungen vorher modellieren und erkennen.
00:05:52: Und sozusagen dieses Flugzeug wird eigentlich komplett digital gebaut und fliegt erst, wenn es fast fertig ist und der Testflug liefert dann natürlich weitere Informationen, um das dann schlussendlich final zu verbessern.
00:06:03: Und das Gleiche brauchen wir für die Stadt.
00:06:05: Eben wenn wir wieder von den Verkehrströmen reden, wir müssen die Ströme analysieren, wir müssen die Autos zählen, wir müssen die zeitliche Verhalten der Leute, die sich in der Stadt bewegen, zählen und messen.
00:06:17: Wir müssen wissen, wie viele Fußgänger, wie viele Radfahrer unterwegs sind, um dann zu verstehen, wie managere ich diese Verkehrströme.
00:06:24: Das heißt, die Smart City dient zu einem gewissen Grad erst mal dazu, Informationen zu sammeln, damit sie dann optimiert werden kann.
00:06:32: Welche Chancen bietet denn eine smarte Stadt für die Einwohnerinnen und Einwohner konkret?
00:06:38: Ja,
00:06:39: Verbesserung der Lebensverhältnisse, wenn sie zum Beispiel an den Klimawandel und das Thema, was hier im Sommer kommt, Hitzeentwicklung in Städten.
00:06:47: Es wird immer unangenehmer und da spielt der Stadtgrün eine große Rolle.
00:06:50: Aber eine grüne Stadt hätte jeder gerne, aber der Platz ist begrenzt.
00:06:55: Und das ist die Frage, wo kann ich Bäume pflanzen?
00:06:57: Zum Beispiel auch die Atemvielfalt erhöhen, den Lebensraum verbessern.
00:07:01: Wie kann ich aber auch die Hitzeinseln besser in Griff kriegen?
00:07:05: Das steht aber sozusagen im Gegensatz zu, wir brauchen auch neuen Wohnraum, wir brauchen Verkehrsflächen und so weiter.
00:07:11: Und das alles abzuwägen und zu verstehen.
00:07:13: Da brauche ich auch ein Modell davon.
00:07:15: Und dann kann ich Szenarien testen und dann sehen, was die beste Lösung ist.
00:07:20: Ich finde, das klingt alles sehr positiv.
00:07:21: Und das hätte es viele Vorteile für uns als Bürgerinnen und Bürger.
00:07:26: Aber nicht jede Stadt ist eine Smart City.
00:07:28: Woran liegt denn das?
00:07:29: Ja, es fehlt oft an Daten.
00:07:32: Zum einen an der Datengrundlage.
00:07:34: Also bisher haben wir nicht nur die Landesvermessungsämter Befliegungen durchgeführt und haben ganze Bundesländer beflogen für das Katastürwesen.
00:07:43: Und diese Luftbilder hatten eine Auflösung von zwanzig Zentimeter.
00:07:46: Und die sind für viele Fragestellungen, die für Smart Cities relevant sind, nicht hoch aufgelöst genug.
00:07:52: Und wir und andere haben jetzt sozusagen höher aufgelöste Kamerasysteme entwickelt.
00:07:58: Und in unserem Vorhaben, dem TwinCity-Dreidee, nutzen wir ein System, was nicht nur aus einer Kamera, sondern aus drei verschiedenen Messgeräten besteht.
00:08:08: Eine Wärmekamera, um Hitzeentwicklungen zu erkennen, eine Luftbildkamera, um eben die Bilddaten zu haben, dann aber auch eine Dreideekamera.
00:08:16: um ein drei-D-Modell der Stadt erstellen zu können und dann noch aus einer Multispektralkamera, die sozusagen Falschfarbenbilder liefert, die Informationen geben zur Vegetations- und Zustand der Vegetation, zu Baumaterialien, zur Wärmeabstrahlung von Baumaterialien und so weiter.
00:08:32: Und diese Daten haben Städte nicht.
00:08:34: Ich würde mal sagen, neunzig Prozent oder fünfmal neunzig Prozent aller Städte in Deutschland haben diese Informationen nicht.
00:08:39: Die haben keinen digitalen Zwilling.
00:08:41: Und Sie haben es ja jetzt schon gesagt, es gibt es bisher sehr wenig.
00:08:44: Würden Sie da... sagen es gibt Städte in Deutschland, die sich schon vollumfänglich als Smart City beschreiben lassen?
00:08:51: Vollumfänglich sicher nicht, aber es gibt natürlich unterschiedlich weit entwickelte Städte.
00:08:55: Hamburg und München sind dafür in Deutschland.
00:08:58: Die haben natürlich entsprechendes Budget, weil sie mehr Steuereinnahmen haben, sie haben internationale Projekte, Partnerstädte, mit denen sie zusammenarbeiten, wo einfach zusätzliche Geldmittel herkommen, dass man solche Projekte überhaupt beginnen kann.
00:09:12: Sie haben gesagt, die größte Herausforderung sind Gibt es noch andere Dinge, bei denen Sie sagen würden, das wird noch benötigt, damit diese Einrichtung von Smart Cities in jeder Stadt in Deutschland möglich wird?
00:09:24: Die Erkenntnis, dass das nützlich ist.
00:09:28: Städte haben für vieles Budget, aber für eine Digitalisierung.
00:09:32: Da kann man auch vieles verstehen, aber die räumliche Digitalisierung ist erst mal nach meiner Erfahrung in nur wenigen Städten vorhanden.
00:09:39: Das heißt, es müssten überhaupt erst mal Budgets geschaffen werden, Fliegungen durchführen kann und dann diese KI-basierten Datenanalysen durchführen kann, um dann auf den Weg zur Smart City zu kommen.
00:09:51: Darum sind wir auch sozusagen dankbar, dass wir das Förderprojekt haben, weil wir arbeiten mit der Stadt Landsberg am Lech zusammen, eine Kleinstadt in Bayern und die würden das nicht machen ohne Förderung.
00:10:02: Haben aber jetzt gesehen, dass das Viele, viele Vorteile bringt, also zum Beispiel auch ein ganz wichtiges Thema, ist Transparenz, Bürgerbeteiligung.
00:10:10: Wenn es um Neubauvorhaben geht, da müssen Bäume gefällt werden, dann regen sich Leute auf, dass da die Bäume weg sind, andere
00:10:16: brauchen aber Wohnraum.
00:10:18: Und dann, wie die Gebäude denn ausschauen, wie hoch sie sein sollen oder bis generell aussieht.
00:10:23: Und mit dem digitalen Zwilling können wir das, die geplanten Gebäude ins reale Stadtbild einbauen.
00:10:28: Und dann kann via Internet der Bürger sich das Neubauvorhaben von allen Seiten betrachten, sich informieren, verstehen, was sich die Planer
00:10:36: dabei
00:10:36: gedacht haben.
00:10:37: Also, der Nutzen ist total klar sichtbar der Stadt und die hat jetzt auch beschlossen, das Projekt sozusagen ohne Förderung fortzuführen, weil es eben so viele Vorteile bringt.
00:10:47: Sie haben jetzt schon häufiger von Ihrem Empfangprojekt gesprochen.
00:10:50: TrinCity.de.
00:10:52: Welchen technologischen Beitrag leistet das Projekt denn konkret?
00:10:56: Also wir haben dieses Multi-Sensor-Kamerasystem, das ich gerade vorher beschrieben habe mit verschiedenen Sitzoren.
00:11:03: Da nehmen wir Luftbilder in fünf Zentimeter Auflösung auf.
00:11:07: Also es ist etwa zwanzigmal höher aufgelöst als die Landesbefliegungen.
00:11:12: Und wir erzeugen ein Dreidestattmodell.
00:11:14: Und dann haben wir sozusagen das Finsity-Dreid.
00:11:17: Da entwickeln wir die Plattform und die KI-basierten Datenanalysen, weil die Daten erstmal, die kann man anschauen, aber mehr nicht damit tun.
00:11:26: Und wir brauchen eben auch digitale Verfahren, um Informationen rauszuziehen.
00:11:30: Zum Beispiel haben wir, nachdem wir ein Modell trainiert haben, innerhalb einer Stunde Rechenzeit, alle Bäume im Stadtgebiet gezählt.
00:11:38: Das sind vierzig, vierzigtausend.
00:11:40: Und das die städtische Gartenbauamt hat in fünfundzwanzig Jahren Baumkatast der Aufbau siebentausend.
00:11:48: Also da sieht man mal, es ist ein riesiger Aufwand, würde man das alles manuell und mit dem Auto von Baum zu Baum fahren.
00:11:55: Was für andere Erkenntnisse gewinnen Sie denn jetzt noch aus diesem digitalen Zwilling, den Sie da geschaffen haben?
00:12:00: Also was eben auch eine sehr wichtige Info war.
00:12:04: Die gut angekommen ist bei den Verantwortlichen ist die Wärmeentwicklung in der Stadt.
00:12:08: Es gibt ein Industriegebiet, da klar sind große Gebäude, große Dachflächen ohne Solaranlagen.
00:12:14: Also die haben wir auch gezählt und wir wissen, wie viele Dächer im Solaranlagen haben und viele dieser Industriebauten haben keine Solaranlagen.
00:12:21: Die heizen sich auf, die Parkplätze davor heizen sich auch auf.
00:12:24: Die sind nicht begrünt und wir haben da also richtige Hitzeinseln, die in die Stadt
00:12:28: ausstrahlen.
00:12:29: Und jetzt können wir folgendes tun.
00:12:31: Man überdacht, die Parkplätze mit PV-Anlagen erzeugt Strom und kann damit die Industrie versorgen und kühlt damit gleichzeitig die Stadt.
00:12:39: Und das können wir quantifizieren.
00:12:41: Also das können wir wirklich messen.
00:12:43: Das heißt, der Stadtrat hat dann eine Planungsgrundlage und kann sagen, okay, das kostet uns so und so viel.
00:12:48: Aber wir erreichen damit so und so viel Strom.
00:12:51: Einnahmen durch Stromproduktion plus Kühlung des Stadtklimans.
00:12:55: Gibt es noch weitere Optionen, die man zusätzlich einbaut?
00:12:59: Genau,
00:12:59: also wir liefern ja nur das, was sichtbar ist.
00:13:02: Dann gibt es aber die ganzen Leitungsnetze, die die Energieversorger haben, die haben die Leitungen gebaut und betreiben die Leitungen.
00:13:08: Und diese Daten könnte man
00:13:10: auch
00:13:10: in den digitalen Zwilling bringen.
00:13:13: Und dann geht es um Wärmeplanung.
00:13:14: Da geht es dann darum, wie viel Wärme bedarf, sind in verschiedenen Hoheneinheiten und wie kann das auch verbessert werden durch Maßnahmen wie Gebäudeisolierung oder eben zusätzliche Energieproduktion auf verfügbaren Flächen.
00:13:28: Das heißt, wir haben dann Leitungssysteme, wir haben dann eben auch... Solarenergieanlagen, was produzieren Sie?
00:13:34: Wie viele freie Flächen gibt es dafür noch?
00:13:36: Und da geht es dann darum, wie eben der Strom, der in der Stadt produziert wird, wie der dann verteilt wird und wie dann auch die Privaten... Betreiber von unseren PV-Anlagen dann wieder was zurück erhalten und wie das Ganze am besten gemanagt wird.
00:13:50: Das ist jetzt nicht unser Thema, aber das ist Teil des digitalen Zwillings, das genauso wichtig ist wie die Themen, die wir machen.
00:13:57: Das heißt also zusammenfassend, dass basierend auf diesem digitalen Zwilling, den Sie jetzt erstellt haben, die Smart City in Landsberg am Lech weiter vorangebracht werden kann, detailliert werden kann in den allerverschiedensten Bereichen.
00:14:11: Genau, wir haben jetzt den Grundstein gelegt mit diesem Projekt.
00:14:14: Und jetzt geht es darum, dass die Stadt ein Budget dafür schafft, diesen digitalen Zwilling dauerhaft zu betreiben, dass die Fachabteilungen alle informiert werden, was für Nutzen sie daraus ziehen können, dass Fachabteilungen auch spezielle Anwendungen bereitgestellt bekommen innerhalb des digitalen Zwillings, dass sie ihre Arbeit besser
00:14:33: machen können.
00:14:34: Herr Siegert, ich würde Ihnen zum Abschluss gerne noch ein paar kurze Fragen stellen.
00:14:38: Wann wird die Smart City Realität sein?
00:14:41: Tja, das ist pro Stadt unterschiedlich, ich würde mal sagen in Singapur die Sinne Smart City.
00:14:47: In Deutschland sind einige Städte kurz davor und Kleinstädte wird noch einige Jahre dauern.
00:14:52: Was sind die größten Herausforderungen auf dem Weg zur Smart City?
00:14:56: Die Datenerfassung, weil die eben Geld kostet und das Budget erst mal nicht da ist und dann natürlich der Betrieb und die Entwicklung der Fachanwendung, dann natürlich auch der Datenaustausch mit existierenden Datenbanken, das muss sozusagen alles angebunden sein.
00:15:11: und
00:15:12: genau.
00:15:13: Und was sind die nächsten Schritte?
00:15:15: Also für uns sind die nächsten Schritte weitere Anwendungs-Szenarien zu entwickeln, eben mit den Geodaten, die wir liefern können.
00:15:24: Zum Beispiel geht es darum, im Winter können wir mit Thermalkameras fliegen.
00:15:28: Da sehen wir dann Wärmelex an Dächern, also Dachisolation.
00:15:33: Dächer finden, identifizieren, die schlecht gedämmt sind.
00:15:37: Oder auch Wärmeverluste in Leitungen.
00:15:40: Ein
00:15:40: Leitungsnetz ist immer irgendwo defekt und das kann man sozusagen mit Winterbefliegungen eigentlich sehr gut
00:15:46: erkennen.
00:15:55: Nachdem wir mit Dr.
00:15:56: Florian Siegert darüber gesprochen haben, was digitale Zwillinge im Kontext von Smart City eigentlich bedeuten und welche Chancen und Herausforderungen damit technologisch verbunden sind, soll es jetzt um die Anwendungsperspektive der Stadt gehen, nämlich der Stadt Hamburg.
00:16:12: Wir mussten leider die Aufnahme nochmal verschieben und aus Urlaubsgründen ist Felix jetzt heute nicht dabei, deswegen habe ich die Ehre das Gespräch mit Nora Reinecke zu führen.
00:16:21: Dr.
00:16:21: Nora Reinecke ist seit Hallo,
00:16:51: Frau Drumann, herzlichen Dank für die Einladung.
00:16:53: Wie
00:16:53: hat sich die Stadt Hamburg für den digitalen Zwilling entschieden und warum?
00:16:59: Welche Chancen erhofft man sich?
00:17:01: Also urbane digitale Zwillinge geben uns die Möglichkeit, Daten basiert, Dinge besser zu erkennen, zu sehen, analysieren und verstehen zu können und dementsprechend bessere Entscheidungsgrundlagen bilden zu können.
00:17:12: Unser Weg zum urbane digitalen Zwilling ist ein gemeinsamer Weg mit Leipzig und München.
00:17:17: Sie haben es ja eben schon erzählt.
00:17:20: Wir sind in einem Kooperationsprojekt als drei Städte Connected Urban Twins und sind da einen ganz tollen Austausch mit unseren Erfahrungen, Erwartungen, Möglichkeiten, Anwendungsfällen.
00:17:30: technischen Lösungen in unserer drei Städte Kooperation.
00:17:33: Da haben wir ganz unterschiedliche Anwendungsfälle umgesetzt und sind nach wie vor in der Umsetzung.
00:17:37: Ein schönes Beispiel aus meiner Sicht ist der DREID Projektplaner.
00:17:41: Da geht es darum, dass in einem digitalen Tool innerhalb eines DREID Stadtplans Gebäude integriert werden können.
00:17:49: Mit einem ganz einfachen Klick.
00:17:51: Und das waren früher Prozesse, die mussten tatsächlich dann auf ausgedruckten Plänen eingezeichnet werden, zum Planer weitergereicht werden.
00:17:57: Also das waren durchaus dann auch Schritte über mehrere Schreibtische.
00:18:00: Und das kann jetzt sehr niedrigschwellig, technisch wahnsinnig einfach mit ein paar Klicks realisiert werden.
00:18:05: Und das Ganze entwickeln wir auch gerade weiter im Bereich Simulationen, sodass auch sowas wie Schattenwürfe jetzt schon dargestellt werden können von neuen Gebäuden beispielsweise, aber auch sowas wie Noise, also Geräuschsimulationen integriert werden.
00:18:20: auch so was wie Wind-Simulation.
00:18:22: Das heißt, so sehr, sehr zentrale Fragestellungen, wenn ein Quartier neu geplant wird, wenn ein Gebäude neu geplant wird, wie wirkt sich das auf die unmittelbare Umwelt aus?
00:18:30: Das sind Dinge, die wir jetzt sehr viel einfacher umsetzen können.
00:18:34: Und
00:18:34: gab es jetzt in der Einführung dieses digitalen Zwillings in irgendeiner Form Widerstände, beispielsweise in der Verwaltung oder auch bei den Bürgerinnen und Bürgern?
00:18:43: Und wenn ja, wie sind sie denn begegnet?
00:18:45: Also grundsätzlich denke ich, dass wir erst mal Verständnis schaffen können, wollen und müssen, wofür das Ganze gut ist.
00:18:53: und die Möglichkeiten, die wir entwickeln jetzt im Rahmen des Projektes und auch unsere Ansätze in unseren Partnerstädten haben ja zum Ziel, dass wir ganz konkrete Herausforderungen in unseren Städten mit Hilfe dieser Möglichkeiten uns den besser begegnen können.
00:19:08: Wir versuchen, Fragestellungen aus unseren drei Städten besser beantworten zu können, mithilfe der urbanen digitalen Zwillinge, sodass das vor allem darum geht, dass wir für Informationen sorgen und Transparenz herstellen und erklären, worum es geht.
00:19:22: Das heißt, klassische Widerstände im Sinne von Widersprüche waren in unserem Fall gar keine Herausforderung, sondern vielmehr vielleicht hier und da Unverständnis oder Unkenntnis, was es damit auf sich hat.
00:19:33: Und wie sieht der Prozess der Entwicklung dieses digitalen Zwillings jetzt konkret aus?
00:19:37: Also welche Schritte sind Sie da gegangen und was steht Ihnen auch noch bevor?
00:19:41: Also so wie sich Städte weiterentwickeln, entwickeln sich auch urbane digitale Zwillinge weiter, das einmal vorweggeschickt, die sind niemals fertig.
00:19:48: Und aus unserer Sicht ist es ganz elementar, dass wir nicht irgendein fertigen großen digitalen Zwillinge versuchen herzustellen, der technisch alles Mögliche leisten kann, sondern dass wir uns von den Herausforderungen und Fragestellungen aus unseren Städten nähern und schauen, welche Daten brauchen wir dafür.
00:20:04: Eine gute Datengrundlage ist ganz zentral.
00:20:07: Welche Analyse-Möglichkeiten brauchen wir und welche Visualisierungsmöglichkeiten?
00:20:10: brauchen wir, um dann gegebenenfalls noch Simulation zu ergänzen und dann zu schauen, welche Varianten im digitalen Abbild des digitalen Spillings, also der Stadt, zeigen sich.
00:20:21: Können Sie da mal ein Beispiel nennen?
00:20:22: Was ist so ein Anwendungsfall?
00:20:24: Ein Anwendungsfall kann sein, dass innerhalb eines Quartiers geschaut wird, wie die Planung von Kita bedarfen sich die nächsten Jahre entwickelt.
00:20:33: Dann schauen wir uns an, was gibt es für Bevölkerungsdaten, was gibt es für Daten zu den Einrichtungen, was gibt es für Rognosen, was gibt es vielleicht auch für Neubauprojekte und das sind dann Daten, die sowohl für diese Fragestellungen miteinander verknüpft werden können.
00:20:46: als auch potenziell für andere Fragestellungen.
00:20:48: Und das ist genau diese Idee des modularen Systems, dass sowohl Daten als auch Analyse-Tools auch für andere Fragestellungen dann wiederverwertet und genutzt werden können.
00:20:56: Und wie kann ich mir das vorstellen?
00:20:57: Also wir haben in dem ersten Gespräch mit Herrn Dr.
00:21:00: Sieger hat schon darüber gesprochen, dass die beispielsweise einen digitalen Zwilling für eine Stadt durch Überfliegungen gebaut haben.
00:21:07: Wo kommen Ihre Daten her und welche Daten sind denn da jetzt konkret verbaut?
00:21:11: Ja, vielen Dank für die Frage.
00:21:12: Und aus meiner Sicht ist ein urbaner digitaler Zwilling viel mehr als das virtuelle Abbild der physischen Gegebenheiten einer Stadt, nämlich noch ergänzt um Informationen und eben auch Analyse und Simulationsmöglichkeiten.
00:21:25: Aber erst mal ein Abbild der Stadt zu haben ist die Grundvoraussetzung.
00:21:29: Und da können wir sowohl auf Befliegungsdaten zurückgreifen als auch unterschiedliche weitere Daten in zwei D oder auch in drei D. Und ergänzt wird das dann um Fachdaten.
00:21:40: unterschiedliche Daten, sei es zu Baumbeständen, sei es zu den Quartiersinformationen der Bebauung, sei es zu Hochwasser, sei es zu Starkregen, zu Energienutzung, zu Mobilität.
00:21:52: Also dann ganz viele unterschiedliche Fachdomänen, die dann dort verknüpft werden können.
00:21:56: Denn unsere Städte sind ja komplexe Systeme und es gibt durchaus Schnittmengen und Zusammenhänge, beispielsweise zwischen Mobilität, zwischen Energie, Klimanachhaltigkeit, Stadtplanung und so weiter und so fort.
00:22:07: Und für die Bürgerinnen und Bürger, welche Konsequenzen hat das Ganze für die?
00:22:12: Also das, was wir mit unserem Projekt oder auch unserem Ansatz urbaner digitaler Zwillinge verfolgen, zieht in erster Linie darauf ab, dass innerhalb der Verwaltung Prozesse vereinfacht werden, beschleunigt werden, fundiertere, datenbasierte Entscheidungen getroffen werden können.
00:22:27: Das heißt, mittelbar profitieren da auch Bürgerinnen und Bürger von.
00:22:30: Gleichzeitig sind auch Elemente wie Bürger, Bürgerinnenbeteiligung ganz wichtig aus unserer Sicht, um einerseits auch Informationen, Bedarfe, Sorgen, Ängste aus der Bevölkerung aufgreifen zu können.
00:22:41: bei bestehenden Planungen und gleichzeitig auch zeigen zu können, wie werden denn Entscheidungen getroffen?
00:22:47: Warum haben wir etwas so entschieden, wie es entschieden wurde?
00:22:52: Und ich denke, dass das auch durchaus ein sehr wichtiges Element ist, um in Verbindung zu sein.
00:22:57: Wir
00:22:57: haben auch im ersten Gespräch schon über das Thema Finanzierung gesprochen und das gerade große Städte, also beispielsweise Hamburg oder München, da auch einfach andere Möglichkeiten haben.
00:23:07: Was würden Sie dann sagen,
00:23:08: ab
00:23:09: wann ergibt das für eine Stadt überhaupt Sinn, einen digitalen Zwilling zu haben?
00:23:13: Das ist eine sehr schöne Frage, denn aus meiner Sicht ist es gar nicht unbedingt eine Frage der Größe der Kommune, dass wir Daten gestützt, bessere Entscheidungen treffen können.
00:23:21: Und ein urbaner digitaler Zwilling muss ja nicht immer in Reinform definiert umgesetzt werden, sondern wir können ja auch in Nährung an das, was wir damit erreichen können, Dinge umsetzen, beispielsweise auf Basis einer kleineren urbanen Datenplattform einige Daten analysieren, simulieren.
00:23:36: Und ich denke auch, dass die Möglichkeiten dieser digitalen Entscheidungsfindung und Datenanalysen auch in kleineren Kommunen große Mehrwerte generieren können und es in Teilen sogar gerade da auch notwendig ist, weil es einfach weniger Personal gibt.
00:23:50: in den Städten, die sich manuell mit diesen Fragestellungen beschäftigen können.
00:23:55: Und wenn wir dann digitale Wege finden, auch Prozesse zu vereinfachen und zu beschleunigen, profitieren da auch kleinere Städte und Kommunen.
00:24:02: Ihre Frage nach der Finanzierung ist aus meiner Sicht auch dahingehend wichtig, weil wir als Modellprojekt Smart Cities natürlich in einer sehr privilegierten Lage waren, nicht nur drei Großstädte.
00:24:11: Hamburg, Leipzig, München, schon mal mit anderen Infrastrukturen ausgestattet, sondern gleichzeitig eben auch noch mit Bundesmittelförderung.
00:24:18: Und das war auch genau aus diesem Grund Projektauftrag und auch unser Projektverständnis, dass wir das, was wir entwickelt haben, auch so konzipieren, dass es eben auch für andere anschlussfähig ist.
00:24:29: Das heißt, das, was wir sowohl an modularem System entwickelt haben, als auch Tools, die wir entwickelt haben, die Open Source entwickelt wurden, sind für andere nachnutzbar.
00:24:37: und wir sind da auch sehr gerne immer am Austausch mit anderen Städten und Kommunen und freuen uns wahnsinnig, wenn Lösungen, die wir entwickelt haben, von anderen nachgenutzt werden oder auch durch Fragen und Feedback ja noch mal verbessert werden können.
00:24:49: Herr Siegert hat zum Abschluss des Gesprächs davon gesprochen, dass man im Winter Überfliegungen durchführen kann und dann schauen kann, wo Dächer nicht ausreichend gedämmt sind beispielsweise.
00:24:59: Kommen da nicht auch Datenschutzfragen in den Raum?
00:25:01: und wie geht man mit der Herausforderung um?
00:25:04: Also die Frage des Datenschürzes ist natürlich bei uns, die wir mit Daten umgehen, mit städtischen Daten grundsätzlich immer relevant.
00:25:11: Da gibt es glücklicherweise Fachkollegeninnen und Fachkollegen, die sich mit genau diesen Fragen auseinandersetzen.
00:25:16: Und gleichzeitig denke ich, dass wir im Kontext städtischer Daten uns alle fragen sollten.
00:25:22: Wie können wir damit sorgsam umgehen?
00:25:24: Das sind dann bei uns Fragen auch der Freigaben beispielsweise.
00:25:28: Also, dass einige Daten auch in den urbanen Datenplattformen eben nicht für die gesamte Bevölkerung einsehbar sind.
00:25:33: weil das personenbezogene und dementsprechend schützenswerte Daten sind.
00:25:37: In öffentlich zugänglichen Daten und gerade digitalen Zwillingen ist ja noch eine weitere Herausforderung, dass auch kritische Infrastruktur sehr gut überblickbar wird und damit, wenn es in die falschen Hände fällt, auch großen Schaden anrichten kann.
00:25:50: Wie gehen Sie damit um?
00:25:51: Ja, wie wir mit kritischer Infrastruktur umgehen, ist eine ganz relevante Frage und ausgesprochen wichtig.
00:25:56: Denn je weiter wir dort auch Daten entwickeln, desto mehr steigt auch sicherlich das Interesse von Leuten, die damit Unfug treiben wollen.
00:26:05: Wir haben da beispielsweise auch im Hamburger Hafen oder bei den Energienetzen oder im Wasserbereich selbstverständlich dann auch wirklich Fachleute, die sich mit nichts anderem beschäftigen als der Datensicherheit, sodass das jetzt kein explizites Zwillingsthema oder eine Zwillings- Herausforderung ist, sondern ganz grundsätzlich eine Frage, wie wir sicher mit Daten umgehen können und wachsen da schrittweise sozusagen mit den neuen Möglichkeiten der Datennutzung auch in der Datensicherheit mit.
00:26:30: Und würden Sie sagen, dass es noch zentrale Herausforderungen gibt, mit denen Sie schon umgegangen sind im Prozess oder die Ihnen vielleicht jetzt gerade auch noch bevorstehen in der Entwicklung des digitalen Zwillings der Stadt Hamburg?
00:26:43: Also aus meiner Sicht ist eine ganz zentrale Herausforderung im Bereich urbaner digitaler Zwillinge, dass wir da noch eine deutlich breitere Nutzung generieren können und wollen, um eben auch diese Mehrwerte, die das bietet, möglichst breit zu heben und in ganz unterschiedlichen Fachbereichen einfach nochmal für Bekanntschaft sorgen können und wollen.
00:27:03: Denn je mehr das genutzt wird, desto umfangreicher können logischerweise auch Tools weiterentwickelt werden, desto einfacher ist es die Datenaktur.
00:27:12: herzustellen.
00:27:13: Von daher denke ich, dass die größte Herausforderung gar nicht in erster Linie technologischer Natur ist, sondern insbesondere im Bereich der Anwendung und Nutzung und da dann eben ganz viel darauf ankommt, dass wir gut kommunizieren, für Transparenzsorgen, für Bekanntschaftsorgen und auch erklären, wie es funktioniert, weil wir darüber auch Ängste und Sorgen nehmen können und gleichzeitig zeigen können.
00:27:34: Auch durch positive Beispiele, was in anderen Anwendungsfällen schon umgesetzt wurde, wie das Ganze funktioniert.
00:27:40: Wir haben jetzt sehr viel über digitale Zwillinge gesprochen.
00:27:43: Letztlich geht es aber ja um die Smart City, die Smart City Hamburg in dem Fall.
00:27:47: Was glauben Sie?
00:27:48: Wie sieht die Zukunft der Smart City aus?
00:27:51: Welche Möglichkeiten erhoffen Sie sich noch?
00:27:54: Welche Hürden muss man vielleicht auch noch überwinden?
00:27:57: Also ich denke, dass wir noch ganz viel Potenzial heben können in den Bereichen, die wir bereits jetzt schon angehen.
00:28:02: Und gleichzeitig denke ich, dass wir auch noch durchaus, wenn wir etwas weiter in die Zukunft schauen, darüber nachdenken können, welche Bereiche wir durchaus für auch automatisierte Reaktionen in Erwägung ziehen wollen.
00:28:13: Das ist gar nicht unbedingt eine technologische Frage, sondern eher eine Frage der Gesellschaft oder der Governance oder der Politik.
00:28:19: Was wollen wir denn und wo wollen wir lieber selber noch die Entscheidung treffen?
00:28:23: Und das ist aktuell absolut unsere Handhabung, dass wir sagen, nur weil was technisch geht, heißt das nicht, dass wir das auch wollen.
00:28:29: Aber ich denke, dass, wenn sich da Dinge auch noch mal weiterentwickeln, wir da auch sehr gut immer drauf schauen können, welche Möglichkeiten entwickeln sich weiter und wie können wir sicherstellen, dass das dann auch im Sinne der Stadtgesellschaft und des Gemeinwohls genutzt werden kann.
00:28:40: Wo würden Sie denn sagen, gibt es Chancen für Automatisierung?
00:28:44: Also aus meiner Sicht relativ... Ein gängliches Beispiel dafür könnte so was wie eine Verkehrsführung sein.
00:28:51: Das heißt, wenn Staudaten erfasst werden und das muss gar nicht PKW Stau betreffen, sondern kann durchaus auch mal Fahrradstau betreffen.
00:28:57: Ich fahre immer mit dem Fahrrad ins Büro und es gibt dann einige Stellen, wo durchaus auch Fahrradstau herrscht, aber dass das dann durch Durch Erfassung von Mobilitätsdaten dann auch potentiell zumindest automatisiert vorgeschlagen werden kann, wie dann sich Ampelführungen optimieren lassen.
00:29:13: Und das Ganze hat ja jetzt auch nicht nur private Mobilitätsimplikationen, Es kann auch noch mal so was wie Frequenzen im ÖPNV berücksichtigen oder auch Schnittstellen zur Wirtschaft haben, beispielsweise wenn dann gerade Containerschiffe entladen werden und dann viele LKW beispielsweise über die Elbbrücken müssen.
00:29:30: Inwiefern sich das dann auch auf die unterschiedlichen anderen Mobilitätsbereiche auswirkt?
00:29:33: Ich denke, das ist ein durchaus hochkomplexes und sehr spannendes Themenfeld.
00:29:45: jeden Tag ein bisschen und jeden Tag ein bisschen mehr.
00:29:48: Was sind die drei größten Herausforderungen auf dem Weg zur Smart City?
00:29:52: Bereitschaft mitzuwirken.
00:29:54: Wir haben viele tolle Leute, aber je mehr es werden, desto einfacher wird es.
00:29:58: Schnittstellen, also dass wir sowohl technische als auch gedankliche, inhaltliche Schnittstellen herstellen.
00:30:04: Da arbeiten wir auch schon sehr gut dran, aber da ist auch noch sehr viel Luft nach oben.
00:30:07: Und so eine gemeinsame Motivation, gemeinsames Zielbild zu haben.
00:30:12: Ich denke, das ist total wichtig, wenn wir uns als Stadtgesellschaft und auch als Angestellte in der Stadt hinter ein Thema stellen wollen.
00:30:19: Welche gesellschaftlichen Herausforderungen sind mit der Smart City verbunden?
00:30:23: Ich denke grundsätzlich, dass bei gesellschaftlichen Themen wir immer schauen müssen, dass wir einen möglichst großen Teil der Gesellschaft mitnehmen.
00:30:31: Und das ist völlig unabhängig vom Thema, ob Smart City ist oder was anderes, dass wir da einfach gemeinsam schauen müssen, möglichst viele Leute mitzunehmen, zu informieren, zu motivieren.
00:30:41: Und was wird durch die Smart City für die Gesellschaft verbessert?
00:30:44: dass wir auf Basis von Daten und Analyse-Möglichkeiten bessere Entscheidungen auch im Sinne der Stadtgesellschaft treffen können.
00:30:54: Herzlichen Dank an Dr.
00:30:56: Florian Siegert von Dreidee Reality Maps und Dr.
00:31:00: Nora Reinecke von der Senatskanzlei Hamburg für die spannenden Einblicke und Diskussion.
00:31:05: Euch, liebe Zuhörerinnen und Zuhörer, danke fürs Einschalten und bis bald!
00:31:11: Schön, dass ihr heute dabei wart.
00:31:12: Wenn es euch gefallen hat, abonniert uns gerne und teilt den Podcast.
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