Begleitforschung zu den Modellprojekten Smart Cities Urbane digitale Zwillinge – worauf es ankommt

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Digitale Zwillinge sind für viele Kommunen interessant, aber wovon hängt der erfolgreiche Einsatz ab, was gilt es bei der Konzeption und Umsetzung zu beachten? Eine neue Praxishilfe, herausgegeben vom BBSR, hat Antworten.

Urbane digitale Zwillinge (UDZ) eröffnen völlig neue Möglichkeiten der Stadtplanung. Als digitale Abbilder städtischer Räume und Prozesse ermöglichen sie nicht nur Analysen, sondern auch Simulationen und Visualisierungen. Das heißt, Kommunen können verschiedene Szenarien, zum Beispiel Maßnahmen zum Schutz vor Hitze oder Starkregen, zunächst virtuell durchspielen und dann die optimale Variante in der Planung umsetzen. Durch die Einbindung von künstlicher Intelligenz werden die digitalen Zwillinge zudem lernfähig. Entsprechend groß ist das Interesse in den Kommunen, immer mehr Projekte werden umgesetzt.

Diese zunehmende Verbreitung nimmt eine aktuelle Untersuchung zu urbanen digitalen Zwillingen aus der MPSC-Begleitforschung zum Anlass, Erfolgsfaktoren für die Umsetzung von UDZ in Kommunen zu analysieren. Das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) als Herausgeber der Studie will damit Kommunen eine Praxishilfe an die Hand geben.

Lernen aus der Praxis

Für die Studie wurden abgeschlossene oder weit fortgeschrittene Projekte der Modellprojekte Smart Cities (MPSC) analysiert, vor allem aber basiert sie auf Fallstudien zu vier konkreten Projekten mit jeweils unterschiedlichen Anwendungsfällen:

• Halle (Saale) baut mit HAL-Plan einen UDZ zur ganzheitlichen Planung auf, um Flächenpotenziale zu analysieren und auch ökologische Auswirkungen neuer Nutzungen bewerten zu können.

• In Kirchheim bei München liegt der Fokus auf Unterstützung und Beschleunigung von Baugenehmigungsprozessen.

• Mönchengladbach nutzt eine modulare Plattform für Stadtplanung und Umweltanalysen: Neugestaltungen und Verdichtungen sind hier mit sozialer Teilhabe, Nachhaltigkeit und Klimaschutz in Einklang zu bringen.

• München wiederum will den digitalen Zwilling als Teil seiner Verwaltungsinfrastruktur etablieren.

Erkenntnisse und Erfolgsfaktoren

Trotz der unterschiedlichen Ansätze konnten die Autorinnen und Autoren projektübergreifende Learnings und Erfolgsfaktoren für die Planung und Umsetzung ableiten. Dazu gehören eine klare Zielsetzung und die Definition konkreter Anwendungsfälle – UDZ sollten nicht einfach aufgrund ihrer Popularität eingeführt werden.

Mit Prototypen, entwickelt in weniger komplexen Teilprojekten, lassen sich erste Ergebnisse erzielen und veranschaulichen. Das fördert auch die Akzeptanz. Interdisziplinäre Teams, klare Zuständigkeiten und Rückhalt in der Verwaltung sind als weitere Erfolgsfaktoren genannt. Nicht zu vergessen: die nötigen Kompetenzen im Umgang mit Daten und digitalen Werkzeugen. Aus technischer Sicht empfiehlt die Studie modulare Systeme, die schrittweise erweitert werden können, sowie offene Standards – für die Integration in die bestehenden IT-Strukturen.

Aber auch Datenqualität und -management entscheiden über den Erfolg der UDZ – deren Mehrwert unmittelbar von verlässlichen und aktuellen Daten abhängt, wie die Autoren betonen. Sie raten zu klaren Strukturen für Erfassung, Pflege und Nutzung der Daten, einer Datenstrategie und spezifischem Datenmanagement.

Als weitere Erkenntnis hält die Praxishilfe fest: Digitale Zwillinge entfalten ihren größten Nutzen erst im dauerhaften Betrieb. Entsprechend sollten sich Kommunen schon früh über die Verstetigung Gedanken machen und klären, wie sich Pflege, Weiterentwicklung und Finanzierung des Systems sichern lassen.

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