Digitaler Zwilling ohne Smart-City-Strategie

Wer im bayerischen Landsberg am Lech wissen möchte, welche Verkehrsprojekte in der Großen Kreisstadt geplant sind, kann dafür seit Mai dieses Jahres den Digitalen Zwilling der Kommune nutzen. Die geodatenbasierte 3D-Plattform samt KI-Analysetools entstand im Rahmen des Förderprojekts „TwinCity3D“. In der öffentlich zugänglichen Version auf landsberg.de sind die Inhalte des Verkehrsentwicklungsplans hinterlegt.

Auf der digitalen Karte lassen sich einzelne Maßnahmen im Stadtgebiet anklicken. „Dahinter verbirgt sich jeweils ein Maßnahmensteckbrief, der zeigt, was an einzelnen Orten geplant ist und welche Vorhaben in den kommenden Jahren anstehen“, erklärt Dr. Daniel Broschart, Referatsleitung Digitaler Zwilling in Landsberg am Lech. Der Digitale Zwilling wird so zum digitalen Schaufenster für die Stadtentwicklung, die damit nachvollziehbar und sichtbar wird.

Eine weitere Anwendung befindet sich zunächst in der nicht-öffentlichen Variante: Dort kann die Verwaltung Bebauungspläne in das 3D-Modell importieren und geplante Wohnquartiere visualisieren. So lässt sich bereits vor dem Bau nachvollziehen, welche räumlichen Auswirkungen ein Vorhaben haben könnte. Ob solche Darstellungen künftig auch öffentlich zugänglich werden, entscheidet die Kommune nach Bedarf.

Digitaler Zwilling für Klein- und Mittelstädte

Hinter dem Digitalen Zwilling steckt eine umfangreiche Datengrundlage. Dafür erfasste ein elektrisch betriebenes Ultraleichtflugzeug Landsberg am Lech mit mehreren Kameras aus der Luft. Aus den Aufnahmen entstand ein hochaufgelöstes, farblich realistisches und flächendeckendes 3D-Modell.

Dieser Ansatz soll vor allem für Klein- und Mittelstädte interessant sein. Denn üblicherweise dienen vorhandene Geodaten des Landesamts für Digitalisierung, Breitband und Vermessung als Grundlage für digitale Zwillinge. Das heißt aber: Fassaden und andere Strukturen müssen anschließend aufwendig texturiert werden. Die Befliegung verkürzt diesen Prozess, denn diese Datenbearbeitung entfällt. „Deswegen ist es in Summe gerade für Klein- und Mittelstädte ein kostengünstiger Ansatz, um ein gesamtstädtisches, texturiertes Grundlagen-3D-Modell zu erzeugen“, sagt Broschart.

Zusätzliche Informationen mit Deep Learning gewinnen

Der Digitale Zwilling soll allerdings mehr können, als die Stadt dreidimensional abzubilden. Die Luftbilder lassen sich mithilfe von Algorithmen aus dem Bereich Deep Learning auswerten. So gewinnt die Stadt aus den Aufnahmen zusätzliche Informationen.

Besonders deutlich wird das beim Baumbestand. Das städtische Baumkataster erfasst vor allem Bäume auf öffentlichen Flächen oder in deren unmittelbarer Nähe. Für Fragen etwa zum CO₂-Speicherpotenzial reichen diese Daten nicht aus. Deshalb wurden die Luftbilder automatisiert ausgewertet. Die Algorithmen erkannten Bäume und ermittelten unter anderem ihre Standorte, Höhen und Kronen – auch auf Privatgrundstücken, die normalerweise nicht im städtischen Baumkataster kartiert werden. Das Ergebnis: Während das städtische Baumkataster rund 7.000 Bäume umfasst, konnten über die Luftbildauswertung rund 42.000 Bäume im gesamten Stadtgebiet erfasst werden.

Smart – auch ohne übergeordnete Strategie

Auch für die Mobilitätsplanung liefert der Digitale Zwilling neue Daten: Das Projektteam wollte wissen: Wie viel Fläche beansprucht der ruhende Verkehr? Mithilfe der Bildanalyse werden Fahrzeuge als Pkw, Lkw, Busse und Wohnmobile erkannt. Die Daten lassen sich anschließend mit weiteren Geodaten verknüpfen und statistisch auswerten. So kann die Kommune untersuchen, wo und in welchem Umfang Fahrzeuge öffentliche Verkehrsflächen oder andere Siedlungsflächen zum Parken nutzen.

Eine klassische Smart-City-Strategie gibt es in Landsberg am Lech nicht. Für Broschart ist das kein Widerspruch zum Digitalen Zwilling. Die Stadt wolle sich sehr wohl mit Themen beschäftigen, die typischerweise mit Smart Cities verbunden sind – allerdings nicht über eine übergeordnete Strategie, die der Verwaltung konkrete Ziele vorgibt. „Anstatt einer übergestülpten top-down geführten Strategie, verfolgen wir einen bottom-up-Ansatz“, sagt Broschart.

Digitalisieren, wo ein Mehrwert entsteht

Landsberg am Lech setzt dabei auf konkrete Anwendungen – und erweitert den Zwilling Schritt für Schritt. Der Digital Twin wächst modular. Kommt eine neue Anwendung hinzu, erweitert sie die Plattform um einen konkreten Nutzen. „Wir wollen ja nicht die Technik der Technik willen, sondern wir wollen die Technik, um Mehrwerte zu erzeugen“, sagt Broschart.

Ein Ansatz, der gerade für kleinere und mittlere Kommunen interessant ist, denn eine umfassende Smart-City-Strategie ist nicht zwingend notwendig. Stattdessen können kleine Kommunen mit einer konkreten Anwendung beginnen und den Digitalen Zwilling sukzessive erweitern. Landsberg am Lech zeigt, dass dafür nicht die Ressourcen einer Großstadt entscheidend sind – sondern die Frage, welchen konkreten Mehrwert die digitalen Daten schaffen.

Zum digitalen Zwilling von Landsberg am Lech:

www.landsberg.de

Mehr zum Förderprojekt „TwinCity3D“

https://www.bmv.de/SharedDocs/DE/Artikel/mFUND/Projekte/twincity3d.html