Digital Twin Digitaler Zwilling: Schlüssel zur kommunalen Transformation

Ein Gastbeitrag von Dr. Markus Tum 5 min Lesedauer

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„Die Investition in digitale Zwillinge ist eine Investition in die Zukunft der Kommunen“, davon ist unser Gastautor Dr. Markus Tum überzeugt. Er erläutert, wie digitale Zwillinge als Werkzeug der Transformation dienen können.

Ein digitaler Zwilling einer Kommune dient zur anschaulichen Darstellung in der Stadtplanung.(Bild:  dreamdes – stock.adobe.com)
Ein digitaler Zwilling einer Kommune dient zur anschaulichen Darstellung in der Stadtplanung.
(Bild: dreamdes – stock.adobe.com)

Digitale Zwillinge werden zunehmend von deutschen Kommunen eingesetzt. Diese virtuellen Abbilder von Städten und Gemeinden sind weit mehr als nur technische Spielereien; sie sind Werkzeuge der Transformation. So zeigen beispielsweise die Städte Schwandorf, Forchheim und der Markt Weisendorf, wie durch den Einsatz eines digitalen Zwillings Verwaltungsprozesse effizienter gestaltet, Bürger stärker eingebunden und Entscheidungen fundierter getroffen werden können.

Das Konzept des digitalen Zwillings

Ein digitaler Zwilling ist ein virtuelles Abbild der realen Welt, das im kommunalen Kontext eine dreidimensionale Darstellung der Gemeinde umfasst. Dieses Abbild wird mit relevanten Fachinformationen angereichert und kann externe Datenquellen z. B. mit Geodaten oder Live-Daten aus Sensoren integrieren, die über das Internet of Things (IoT) eingebunden werden. Beim Einsatz in Kommunen sind drei Arten Digitaler Zwillinge zu unterscheiden.

Verwaltungszwilling
Dieser dient der internen Nutzung durch die Verwaltung zur Visualisierung und Analyse von Daten, wie etwa Kanalnetzen, Liegenschaften oder Bauleitplanung. Die dreidimensionale Darstellung ermöglicht eine realitätsnahe Betrachtung und erleichtert die Planung und Entscheidungsfindung.

Rätezwilling
Der Rätezwilling bietet Gemeinde- bzw. Stadträten einen erweiterten Informationszugang. Durch die Bereitstellung von Daten und Analysen über den digitalen Zwilling können Räte und Entscheidungsträger fundierte Entscheidungen treffen und die Entwicklung der Kommune aktiv mitgestalten.

Bürgerzwilling
Diese öffentliche Plattform ermöglicht es Bürgern, auf veröffentlichungswürdige Daten zuzugreifen und sich über kommunale Angelegenheiten zu informieren. Der Bürgerzwilling fördert die Transparenz und stärkt das Vertrauen zwischen Bürgern und Verwaltung.

Die Plattform nicht vergessen

Eine offene urbane Plattform spielt eine entscheidende Rolle für die Umsetzung eines digitalen Zwillings. Sie dient der Sammlung, Integration und Analyse von Daten aus verschiedenen Quellen und fungiert als zentrale Sammelstelle für Sensordaten, Verkehrsdaten, Wetterdaten usw. Die Verknüpfung mit dem digitalen Zwilling ermöglicht die Visualisierung dieser Daten im räumlichen Kontext.

Drei Praxisbeispiele: Auch wenn die grundlegende Technologie eines digitalen Zwillings unabhängig vom Einsatzzweck stets dieselbe ist, hängt die jeweilige Ausprägung stark vom jeweiligen Einsatzzweck ab. Je nach Einstiegsgrund setzt jede Kommune andere Schwerpunkte und beschreitet ihren eigenen Weg. Ein Blick in die kommunale Praxis zeigt, wie vielfältig sich digitale Zwillinge nutzen lassen. Die Stadt Schwandorf beispielsweise nutzte bereits eine umfangreiche Sensorik-Infrastruktur und suchte nach einer Lösung zur Bündelung und Visualisierung der gesammelten Daten. Der digitale Zwilling bietet der Kommune die ideale Plattform zur Integration und Analyse dieser Daten und ermöglicht so eine ganzheitliche Betrachtung und fundierte Entscheidungsfindung.

In Forchheim liegt der Fokus auf der anschaulichen Darstellung der Bauleitplanung und der Stärkung der Bürgerbeteiligung. Durch die Integration von 3D-Modellen geplanter Bauprojekte, z.B. eines Kindergartens, können Bürger und Gemeinderäte sich ein realistisches Bild vom zukünftigen Stadtbild machen und aktiv in den Planungsprozess eingebunden werden. Zusätzlich dient der digitale Zwilling als Plattform für die Bewerbung von innerstädtischen Leerständen.

Der Markt Weisendorf nutzt den digitalen Zwilling zur Bewerbung von Gewerbeflächen und zur Optimierung des Grünflächenmanagements. Die Visualisierung von Leerständen erleichtert die Nachbesetzung und trägt zur wirtschaftlichen Entwicklung bei. Auch die kommunale Wärmeplanung wird durch den digitalen Zwilling unterstützt und für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht.

Vorteile

Die Nutzung eines Digitalen Zwillings bringt zahlreiche Vorteile, die sich in messbaren Ergebnissen niederschlagen.

Effizienzsteigerung: Durch die zentrale Bereitstellung von Informationen werden Arbeitsabläufe optimiert und Zeitaufwände reduziert. Beispielsweise entlastet die Visualisierung von Friedhofsbelegungen die Verwaltungsmitarbeiter und erleichtert die Planung auch für Bürger, die sich einfach online ein akkurates Bild der Lage machen können. Weder Verwaltungsmitarbeiter noch Bürger müssen ihren Arbeitsplatz bzw. ihr Zuhause verlassen und sparen so viel Zeit.

Evidenzbasierte Entscheidungen: Die Integration von Live-Daten, wie Verkehrsdaten oder Messwerte von Umweltsensoren, ermöglicht fundierte Entscheidungen auf Basis aktueller Fakten. So nutzt der Oberbürgermeister von Memmingen die Daten aus Verkehrsüberwachungskameras, um die Verkehrslage objektiv zu beurteilen, um zusammen mit seinem Team und dem Rat die Verkehrsplanung und den Verkehrswegebau zu optimieren.

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Kosteneinsparungen und schnelle Rendite: Die Investitionen in Sensorik und digitale Zwillinge gehen oft Hand in Hand und amortisieren sich schnell durch die Einsparung von Arbeitszeit und Ressourcen. In Forchheim und beim Markt Weisendorf beispielsweise hat sich die Anschaffung von Sensoren zur Messung der Straßenoberflächentemperatur bereits innerhalb einer Saison rentiert, da der Winterdienst effizienter eingesetzt werden kann. Über die Sensordaten erhält der Bauhofleiter aktuelle Informationen zum Straßenzustand und kann bei Bedarf sofort reagieren. Insbesondere kann er durch akkurate Daten unnötige Einsätze vermeiden und so Arbeitszeit und Material einsparen.

Transparenz und Bürgerbeteiligung: Der digitale Zwilling bietet eine zentrale Plattform für die Veröffentlichung kommunaler Informationen und fördert die Bürgerbeteiligung. Durch interaktive Funktionen können Bürger Einsicht in Planungen und Umsetzung von Projekten nehmen, Feedback geben und aktiv an bereits an diesen Planungen teilnehmen. Diese Form der Bürgerbeteiligung entspricht der Erwartung vieler Bürger an eine Verwaltung, die ihre Interessen und Belange im digitalen Zeitalter ernst nimmt.

Skalierbarkeit: Digitale Zwillinge stellen eine fortschrittliche Technologie dar, die nahezu jeder Kommune wesentliche Vorteile bietet. Zudem sind sie skalierbar und können an die Bedürfnisse jeder Kommune angepasst werden. Weil sich Effizienzsteigerungen, Einsparungen und eine gestärkte Bürgerbeteiligung für Kommunen jeder Größe ergeben, sind ihrem Einsatz keine Grenzen gesetzt, und kleine Gemeinden profitieren ebenso wie Millionenstädte.

Investition in die Zukunft: Digitale Zwillinge sind ein Schlüssel zur modernen und effizienten Kommunalverwaltung. Die Beispiele aus Schwandorf, Forchheim und dem Markt Weisendorf verdeutlichen einige Einsatzszenarien und unterschiedliche Vorteile der Technologie. Durch die Kombination von 3D-Visualisierung, Fachinformationen und Live-Daten entsteht ein mächtiges Werkzeug zur Optimierung von Prozessen, zur Steigerung der Bürgerbeteiligung und zur zukunftsorientierten Gestaltung des kommunalen Lebens. Die Investition in digitale Zwillinge ist eine Investition in die Zukunft der Kommunen.

Dr. Markus Tum
ist Leiter des Teams Smart Cities & Regions der RIWA GmbH. Er ist studierter Geograph und hat im Bereich der satellitengestützten Fernerkundung und Ökosystemmodellierung am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt promoviert. Herr Tum blickt auf neun Jahre Erfahrung im wissenschaftlichen Umfeld zurück und hat fundiertes Wissen im Bereich der Akquise, Umsetzung und Leitung von nationalen und internationalen Projekten (ESA, EU, DFG, BMBF, etc.), sowie der Ergebnispublikation in internationalen Fachzeitschriften und Büchern.

Bildquelle: RIWA GmbH

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