Mannheim

Die Anpassung an sich verändernde klimatische Verhältnisse stellt eine der größten Herausforderungen für Mannheim dar. In den vergangenen Jahrzehnten stiegen die Jahresdurchschnittstemperatur und die Niederschläge im Winter bei gleichzeitiger Reduktion der Niederschläge im Sommer an. Zudem wurde eine deutliche Zunahme von Extremwetterereignissen wie Starkregen und Hitzeperioden verzeichnet.

Wie bleiben Städte und Kommunen trotz des Klimawandels auch in Zukunft lebenswert? Um den Herausforderungen wirksam zu begegnen und Maßnahmen der Klimafolgenanpassung umzusetzen, bedarf es einer belastbaren Datengrundlage.

Aufbau eines Klimamessnetzes

Um sich besser an Klimafolgen anpassen zu können, bedarf es zunächst einer hohen Informationsdichte bezüglich des lokalen Mikroklimas. Zu diesem Zweck wird über das gesamte Stadtgebiet Mannheim ein engmaschiges Sensormessnetz mit ca.400 Klimamessstationen aufgebaut. An jeder Klimaessstation befinden sich üblicherweise 2-3 verschiedene Klimasensoren. Die Sensoren sammeln relevante Klimadaten wie Lufttemperatur, Luftdruck und -feuchtigkeit, Niederschlag, Windrichtung und -geschwindigkeit sowie Sonneneinstrahlung. Diese Echtzeit-Daten werden in der stadteigenen Datenbank gesammelt.

Bereitstellung von Stadtklimaanalysen

Die Datenbasis des eigenen Klimamessnetzes wird um Daten zur Bodenfeuchtigkeit und -temperatur, Wassertemperatur sowie um weitere stadtinterne wie auch frei verfügbare Klimadaten erweitert. Auf Basis der detaillierten Langzeiterhebung dieser Daten wird sukzessive eine genaue räumliche und zeitliche Abbildung der Klimabedingungen ermöglicht.

So können Klimadaten tagesaktuell oder im Zeitverlauf auf Stadtteilebene oder Straßenebene visualisiert dargestellt werden. Verschiedene Witterungslagen können analysiert und beispielsweise Hotspots identifiziert werden. In Folge können entsprechende Maßnahmen wie Entsiegelung, Begrünung, Schaffung von Schattenplätzen oder Frischluftkorridoren erarbeitet werden.

Entwicklung eines Stadtklimamodells

Um die Auswirkungen von klimatischen Veränderungen zu mildern, müssen Flächen und Gebäude künftig so gestaltet werden, dass sie resilienter werden. Deshalb wird auf Grundlage der erhobenen Klimadaten ein KI-basiertes Mikroklimamodell der Stadt Mannheim entwickelt und räumlich detailliert visualisiert.

Das Mikroklimamodell ermöglicht Vorhersagen bezüglich der kleinräumigen Klimaentwicklung für repräsentative Flächen-, Straßen- oder Stadtteilebenen. Es ermöglicht außerdem eine Simulation der Auswirkung von städtebaulichen Maßnahmen und Planungen auf das Mikroklima. So können städtebauliche Konzepte hinsichtlich verwertbarer Effekte auf das Umfeld-Mikroklima bewertet werden.

Mannheim als Teil der Metropolregion Rhein-Neckar ist durch ein hohes Aufkommen des motorisierten Individualverkehrs und Besucherströme geprägt. Hohes allgemeines Verkehrsaufkommen, Parksuchverkehr und Staus resultieren in nicht geringer Luftschadstoff- und Lärmbelastung sowie in einer hohen Stressbelastung für alle Verkehrsteilnehmer*innen und Anwohner*innen.

Wie bleiben Städte und Kommunen trotz der Herausforderungen urbaner Mobilität in Zukunft lebenswert? Wie kann eine smarte Verkehrsplanung und -steuerung erfolgen, die alle Mobilitätsformen berücksichtigt? Damit den Herausforderungen wirksam zu begegnen, bedarf es einer belastbaren Informationsgrundlage.

Zählung des Individualverkehrs

Im gesamten Stadtgebiet Mannheim werden an neuralgischen Verkehrsknotenpunkten Sensoren zur Erhebung und Klassifizierung des Individualverkehrs installiert, um das Verkehrsgeschehen abzubilden.

Mithilfe dieser Echtzeitdaten kann der Mannheimer Verkehr umfassend analysiert werden und so nachfolgend Maßnahmen zur Verkehrsplanung, Verkehrssteuerung, Verkehrssicherheit, Routenoptimierung oder Verkehrswarnungen geplant und umgesetzt werden. Die Erhebung erfolgt datenschutzkonform, die Auswertung der Bilder erfolgt dezentral.

Entwicklung eines Verkehrsmodells

In Zusammenarbeit mit der Universität Mannheim wird derzeit ein Verkehrsmodell entwickelt. Mittels der Modellierung auf Basis von Echtzeitdaten lassen sich Prognosen der Verkehrssituation und der mobilitätsinduzierten Umweltbelastung erstellen, worauf entsprechende Verkehrsbenachrichtigungen erstellt und Maßnahmen der (umweltsensiblen) Verkehrssteuerung umgesetzt werden können.

Durch die Analyse von Echtzeit- Verkehrsdaten an Knotenpunkten können KI-Algorithmen die Verkehrsmengen und -ströme im gesamten Stadtgebiet berechnen. Daraus abgeleitet lassen sich auch Informationen zur Emissionsbelastung (Treibhausgase und Lärmbelastung) berechnen. Die Auswirkungen von Baustellen und Straßensperrungen oder Großveranstaltungen auf den Verkehr können simuliert oder die Steuerung von Lichtanlagen optimiert werden.

Monitoring des ruhenden Verkehrs

Parksuchverkehr stellt einen wesentlichen Faktor für die innerstädtische Verkehrsbelastung dar. Um eine umfassende Datenbasis zu schaffen, werden Belegungsdaten von öffentlichen Parkhäusern und Tiefgaragen, die im Parkleitsystem der Innenstadt Mannheim eingebundenen sind, erhoben. In Ergänzung wird der Belegungsstatus der allgemeinen Schwerbehindertenparkplätze in Mannheim erfasst.

Mithilfe dieser Daten kann eine optimierte Lenkung des Parksuchverkehrs erfolgen, indem beispielsweise freie Parkstände angezeigt und ein entsprechendes Routing angeboten werden. 

Optimiertes Abfallmanagement (Smart Waste)

Im Bereich des Abfallmanagements werden digitale Ansätze zur Optimierung der Leerungsintervalle umgesetzt. Ziel ist, über die kontinuierliche Detektion des Füllstands von Abfallbehältern Leerfahrten zu reduzieren, indem ihre Leerungsintervalle auf Grundlage der Füllstandmessung und prognostizierten Füllstandwerte optimiert werden.

Hierzu werden Füllstandsensoren in öffentlichen Abfallbehältern und in Unterflurcontainern installiert und in einem festgelegten Zeitintervall der aktuelle Füllstand erhoben. Die Daten werden dazu genutzt, auf Grundlage historischer Füllstanddaten Muster zu identifizieren und anhand prognostizierter Füllstandwerte Leerungsintervalle, Personal- und Fahrzeugeinsatzplanung sowie die Leerungsrouten zu optimieren und damit auch Überfüllung zu vermeiden.

Moderne Strukturen des verwaltungsinternen Datenmanagements

Voraussetzung für die effektive Erhebung, Nutzung und Verwaltung von Daten ist ein kompetenter und verantwortungsvoller Umgang mit diesen. Aus diesem Grund hat der Gemeinderat die Verwaltung der Stadt Mannheim damit beauftragt, eine Datenstrategie zu entwickeln, die den Umgang mit Daten hinsichtlich Managements, Schnittstellen, grundlegender ethischer Aspekte sowie Besitz- und Nutzungsrechten definiert und einheitliche Rahmenbedingungen schafft. Es folgt eine kurze Zusammenfassung der wesentlichen Inhalte der Datenstrategie, die am 11. Juli durch den Gemeinderat beschlossen wurde.

Daten sind zentrale Ressourcen für die Stadtplanung und -steuerung, die die strategischen Ziele des Leitbilds Mannheim 2030 unterstützen. Um diese zu nutzen, ist ein reibungsloser, interner Datenzugang nötig, inklusive Transparenz über vorhandene Daten und der Erschließung externer Quellen. Dies steigert Effizienz und Effektivität der Verwaltung erheblich.

Ein strukturierter Datenmanagementprozess gewährleistet die sinnvolle Nutzung von Daten. Er umfasst eine Dateninventur und die Erstellung eines zentralen Datenkatalogs, in dem alle Metadaten und Regelungen zum Datenzugang verzeichnet sind. Daten-Kooperationsvereinbarungen sichern externen Datenzugang, während Qualitätsstandards und einheitliche Datenstandards die effiziente Datennutzung garantieren.

Informationen über offene Daten sind im Open-Data-Portal von Baden-Württemberg zugänglich, und Datenvisualisierungen sowie Dienstleistungen werden der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.

Daten bleiben in der Verantwortung der jeweiligen Fachabteilungen, die auch für Qualität und Datenschutz sorgen. Der interne Datenzugang ist grundsätzlich frei, Abweichungen bedürfen einer Begründung.

Die Stadt verpflichtet sich zur Transparenz und veröffentlicht ihre Daten als Open Data. Die Lenkungsgruppe Daten setzt Standards für Datenzugang und -qualität, koordiniert die Richtlinienentwicklung und umfasst das zentrale Datenmanagement, Fachleute der Stadt und den Datenschutzbeauftragten. Die Datenstewards in den Fachabteilungen koordinieren das Datenmanagement vor Ort und fungieren als Ansprechpartner. Mitarbeiter werden in systematischen Schulungen für den Umgang mit Daten geschult. Datenschutz und ethische Verantwortung stehen im Vordergrund, um Privatsphäre und Transparenz zu gewährleisten.