Maßnahmendatenbank

Mit dieser Maßnahme werden die verschiedenen Facetten eines digitalen Zwillings für die Stadtentwicklung anhand verschiedener Proof of Concepts (PoC) erprobt. Dabei wird zum einen die technische Umsetzung erprobt, um die technischen Voraussetzungen für die verschiedenen Entwicklungsschritte eines digitalen Zwillings zu testen. Diese Entwicklungsschritte, die wir für den Paderborner digitalen Zwilling entwickelt haben sind eine Datenbasis, Stufe 1: Visualisierung der Daten, Stufe 2: Analysen und Stufe 3: Simulationen.

Ein digitales, auf offenen Standards basierendes System, welches den Austausch von Verkehrsdaten ermöglichen soll ist die Mobility Data Platform (Verkehrsdatenplattform). Die Plattform unterstützt die Stadt- und Verkehrsplanung und soll langfristig zu innovativen Mobilitätsservices führen. Als Basis für die Mobilität der Zukunft, soll ein Abbild der Verkehrsinfrastruktur von Paderborn aufgebaut werden. Dazu werden verfügbare Verkehrsdaten, wie z.B. von Verkehrssensoren, über offene Schnittstellen auf eine gemeinsame Plattform implementiert.

Im Rahmen der Maßnahme werden in räumliche abgrenzten Bereichen (Areale) die Einspeisemengen (Strom) in Form einer Clusterbildung (Anonymisierung) dargestellt. Der Begriff Einspeisemengen definiert die elektrische Energiemenge, die an der Schnittstelle zur Gebäudehülle vom jeweiligen Objekt dem Verteilnetz zur Verfügung gestellt wird. Die Auswertung und Visualisierung der Einspeisemengen ermöglicht es dem Betrachter arealspezifische Kennwerte zur Vergleichbarkeit herauszustellen. Der Fokus liegt hierbei auf der Darstellung von installierter Leistung von erneuerbaren Energien.

Der Aufbau des City Information Models ist ein wichtiger Bestandteil des Aufbaus des digitalen Zwillings. Als semantisches 3D-Model dient dieses dazu die Objekte einer Stadt mit den dazugehörigen Informationen in 3D darzustellen und eine Relation zwischen den Objekten abzubilden. Die Basis ist ein standardisiertes Datenmodell.
Das City Information Model dient als Grundlage für Simulationen und Analysen im 3D Bereich.

Im Rahmen der Maßnahme werden in räumliche abgrenzten Bereichen (Areale) die objektspezifischen Energiestandards in Form einer Clusterbildung (Anonymisierung) dargestellt. Der Begriff Energiestandard (𝑘𝑊ℎ/(𝑚^2∙𝑎)) definiert wie hoch die Energiemenge pro Jahr und pro Quadratmeter (Energiebezugsfläche) bei einem Objekt sein darf. Die Auswertung und Visualisierung des Energiestandards ermöglicht es dem Betrachter arealspezifische Kennwerte zur Vergleichbarkeit mit Bezug auf den Gebäudestandard herauszustellen.

Im Rahmen der Maßnahme werden in räumliche abgrenzten Bereichen (Areale) Endenergieverbräuche in Form einer Clusterbildung (Anonymisierung) simuliert dargestellt. Dabei steht die Abbildung von möglichen Szenarien im Vordergrund. Veränderliche Eingangsgrößen, wie die z.B. die Wechselwahrscheinlichkeit auf alternative Wärmeerzeugungstechnologien oder die Änderung des Gebäude Energiestandards, wirken sich auf die Endenergiemengen aus. Die Auswertung und Visualisierung der Energiemengen ermöglicht es dem Betrachter arealspezifische Szenarien abzubilden.

Im Rahmen der Maßnahme werden in räumliche abgrenzten Bereichen (Areale) die ein- und ausgespeisten Energiemengen (primär elektrisch) auf Basis von Echtzeitdaten visualisiert. Die Auswertung und Darstellung der Messwerte ermöglicht es dem Betrachter eine fortlaufende Einschätzung zum Status Quo der Energiewende zu erhalten.

Im Rahmen des Klimaschutzs werden Digitale Zwillinge erarbeitet, die Hitzeinseln und Kaltluftentstehungsgebiete erkennen, und die Quantität und Qualität der Vegetation bestimmen können.

Das erarbeitetete Verfahren basiert dabei auf der Auswertung von Satellitendaten (Landsat-8). Dazu werden bestimmte Aufnahmebänder im Infrarotbereich ausgewertet. Das Verfahren wurden erarbeitet auf Basis des Open-Source GIS-Tools QGIS.

Geplant war die Errichtung von Paketstationen, mit welchen die Einzelhändler von Kaiserslautern durch Verlängerung ihrer Öffnungszeiten unterstützt werden. Ebenso war die Nutzung eines Fahrrad- Kuriersystems geplant, mit welchem die Waren vom Händler aus entweder zu der entsprechenden Paketstation oder direkt zum Endkunden nach Hause geliefert werden.
Zu Beginn des Jahres 2022 teilte die KfW in einem Schreiben mit, dass das Projekt „Lokale Logistik“ in seiner ursprünglichen Konzeption beihilfenrechtlich nicht umsetzbar ist.

Das Projekt City Information Modeling (CIM) bedient vorwiegend Maßnahmen zur Datenaufbereitung, -optimierung, -auswertung, -zusammenführung und daraus ableitend die Identifikation bislang ungenutzter Potenziale. Hierbei kommen digitale Tools und Lösungen zur Anwendung. Wichtig sind jedoch der stadtentwicklungsrelevante Bezugspunkt und eine enge Verzahnung mit den Fachreferaten, von welchen der langfristige Mehrwert maßgeblich abhängt. Hierfür wurde die Projektmaßnahme „Befahrungsgestützte Datengenerierung und Datenerhebung" umgesetzt.