Digitaler Fachzwilling für Klimaanpassung

Mithilfe eines Digitalen Fachzwillings können zukünftig Klimaanpassungsmaßnahmen in der Stadt schnell geplant, bewertet und für die Umsetzung vorbereitet werden.

Hintergrund

Derzeit liegen viele Datengrundlagen einzeln und auf verschiedene Fachbereiche aufgeteilt vor. Der Prozess alle klimarelevanten Daten zu sammeln und aufzubereiten ist langwierig und nicht automatisiert. Gutachten zur Auswirkung von Bauvorhaben oder geplanten Maßnahmen auf das städtische Klima nehmen mehrere Wochen in Anspruch.

Die Vision

Im Klimazwilling werden geplante Vorhaben visualisiert. Relevante Daten sind über eine Schnittstelle eingebunden und werden automatisch aktualisiert. Alle Fachbereiche haben Zugriff auf den Fachzwilling und nutzen dieselbe Datengrundlage. In wenigen Minuten kann eine erste Einschätzung zur Umsetzbarkeit von dem geplanten Vorhaben sowie zu dessen positiven und negativen Auswirkungen auf das städtische Klima getroffen werden. Dabei geht es von der Installation von Freiflächen-PV-Anlagen über die Pflanzung von Bäumen bis hin zum Neubau von Gebäuden. Dieses digitale Werkzeug hilft dabei die verträglichste Lösung zu finden und eine fundierte Entscheidung treffen zu können.

Über ein öffentliches Dashboard können zukünftig auch die Bürgerinnen und Bürger über Informationen zum Klima in Ingolstadt profitieren. Das Dashboard ist demnächst hier verfügbar.

Projektverlauf

Erfolge im Projekt

Entwicklung eines Klimaanpassungsmoduls für den Digitalen Fachzwilling
Einbindung von dynamischen Sensordaten in den Digitalen Fachzwilling
Einbindung bestehender Fachpläne in den Digitalen Fachzwilling
Einbindung von Satellitendaten in den Digitalen Fachzwilling
Weiterentwicklung des Open Data Portals der Stadt Ingolstadt
Entwicklung eines öffentlichen Klimadashboards

Partner und Förderung

Die EU fördert mit ihrem Programm den Aufbau von Datenräumen und Datenplattformen sowie die Weiterentwicklung Digitaler Zwillinge. Durch das Teilen von Daten aus Green Deal Kategorien sollen so neue Datenservices entstehen. Weitere Infos zum EU-Programm finden Sie hier.

Das Projekt Data Space 4 Smart Local Resources Management (DS4LoReMa) wird im Rahmen eines starken länderübergreifenden Konsortiums umgesetzt, das ecoplus Niederösterreichs Wirtschaftsagentur GmbH, die Stadt Tulln, die Stadt Wiener Neustadt, den Österreichischen Gemeindebund, die Fachhochschule St. Pölten (USTP), die Forschungs- und Technologietransfer GmbH (FOTEC), die Stadt Ingolstadt, die greenventory GmbH, die 1701 digital solutions GmbH, die MBIT Solutions GMBH und das Institut für Klima- und Energiekonzepte (INKEK) vereint.

Die Wiener Neustadt entwickelt ein Echtzeit-Energiemonitoring für ihre Verwaltungsgebäude sowie eine Energieerzeugungsprognose auf Basis von Wetter- und Klimadaten. In der Stadt Tulln entsteht eine IoT-Plattform mit Echtzeit-Sensordaten und einem Forecast Modell zur Bewässerung des Stadtgrüns.

Die Stadt Ingolstadt arbeitet an einem Energie- & Klimadashboard mit lokaler Extremwetterwarnung und an der Simulation und Visualisierung von Klimaanpassungsmaßnahmen in einem bestehenden Digitalen Fachzwilling. In das Projekt sind mehrere Fachstellen der Stadtverwaltung eingebunden: Das Wirtschaftsreferat betreut den Bereich Open Data, das Amt für Informations- & Datenverarbeitung unterstützt bei der technischen Umsetzung und die Stabsstelle Klima entwickelt die Use Cases.

DS4LoReMa wird mit Mitteln aus dem EU-Förderprogramm European Data Space for Smart Communities (DS4SSCC) in Höhe von rund 700.000 € kofinanziert.

Projektergebnisse

Der Digitale Zwilling für Klimaanpassung entsteht zunächst im Gewerbegebiet Südost. Er stellt eine Weiterentwicklung des bestehenden digitalen Zwillings dar. Starkregen und Hitze sollen visualisiert werden und somit zur Gesundheitsvorsorge, Ausfallsicherheit und Risikoanalyse beitragen. Es werden Bereiche mit erhöhtem Risiko für Hitzebelastung und Überschwemmungsgefahr visualisiert und die Auswirkungen von Klimaanpassungsmaßnahmen auf Abkühlungseffekte und Wasserfluss simuliert. Der Pilot soll als Blaupause dienen und eine Methodik für die Übertragung auf weitere Stadtteile ermöglichen, um verortbare Maßnahmen abzuleiten. Für die Öffentlichkeit werden Teile des Digitalen Zwillings datenschutzkonform einsehbar sein.

Livedaten aus dem Gewerbegebiet Südost

Zum Datendownload

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Im Gewerbegebiet Südost wurden zwei Wetterstationen (Sen-soren) installiert, um die Einflüsse von Grünflächen und Ve-getation auf die gemessenen Parameter nachvollziehen
zu können.

Gemessen werden: Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und -richtung und an einem
der beiden Standorte zusätzlich Niederschlag.

Bodensensoren messen gleichzeitig die Tem-
peratur und Feuchtigkeit im Boden.

Grünflächen wirken sich im direkten Vergleich
sehr positiv auf die Umgebungstemperatur aus.

Sensorstandorte

Anhand eines Klimamodells wurde das Mikroklima in einem 500 x 500 m Quadrant im Gewerbegebiet Südost untersucht. Zunächst die Bestandssituation, im nächsten Schritt die Hitzebelastung bei voranschreitenden Klimawandel wenn keine Maßnahmen ergriffen werden und zuletzt wie sich die Hitzebelastung ändert wenn Maßnahmen ergriffen werden.

Bei den Maßnahmen handelt es sich um Grünstreifen und Baumpflanzungen wie in der Grafik links zu sehen ist. Der Unterschied zwischen der Bestandssituation und der zukünftigen Hitzebelastung wenn keine Maßnahmen ergriffen werden ist im nachfolgenden Vergleich dargestellt und zeigt warum Anpassungsmaßnahmen notwendig sind.