smart.werth – virtuell durch Wuppertal spazieren

Wahl eines kulturell reichen und gut erreichbaren Standorts

Das Werth hat sich bisher als idealer Pilotstandort für solch eine Anwendung erwiesen. Denn dank der hervorragenden Anbindung an den öffentlichen Nahverkehr ist dieser Ort sowohl für Touristinnen und Touristen als auch für die Wuppertaler Bevölkerung leicht zugänglich. Mit seinen historischen Skulpturen und Denkmälern, die die bewegte Geschichte Wuppertal-Barmens widerspiegeln, bietet das Werth eine einzigartige Gelegenheit, die kulturelle und historische Vielfalt der Innenstadt lebendig zu erleben.

Verschmelzen von bekanntem Stadtraum mit digitaler Anwendung 

Die AR-Anwendung erweitert den realen Stadtraum um digitale Erlebnisse. Besucherinnen und Besucher können interaktive und informative Inhalte entdecken, die eine faszinierende Brücke zwischen der historischen Substanz des Werths und den Potenzialen moderner Technologie schlagen. Diese Mischung aus Altbewährtem und Innovation schafft eine spannende Symbiose und bereichert das Erleben der Stadt auf neue Art und Weise.

Breite Bekanntmachung – analog und digital 

Die Bekanntmachung der AR-Anwendung muss sowohl digital-affine als auch analog-orientierte Menschen ansprechen. Dazu haben die Verantwortlichen in Wuppertal vielfältige Marketingmaßnahmen eingesetzt: Pressetermine und Werbekampagnen in der Innenstadt, wie beispielsweise Banner und Plakate, tragen zur Sichtbarkeit der Anwendung bei. Die MPSC-Webseite informiert online über smart.werth. Das Smart-City-Team nutzt zudem verschiedene Veranstaltungen und Termine mit der Bevölkerung, um die Anwendung zu bewerben. 

Adaptierbare Open-Source-Software 

Die zugrundeliegende Software ist als Open-Source-Lösung programmiert und kann für andere Orte übertragen werden. Dies betrifft vor allem die AR-Entwicklungsumgebung. Für einen neuen Anwendungsfall müssen lediglich die 3D-Modelle und ortsspezifische Informationen erhoben und integriert werden. Die Lösung ist auf GitHub einsehbar. 

Geringe Betriebskosten und einfache Pflege

Entscheidend für eine leichte Verstetigung der Lösung sind die geringen Kosten für den weiteren Betrieb und die Aktualisierung der Anwendung. Die Investition in die Entwicklung hat für Wuppertal einen bleibenden Wert geschaffen. Der eigenständige Weiterbetrieb unter geringem Pflegeaufwand durch das Amt für Informationstechnik und Digitalisierung stellt sicher, dass die Anwendung aktuell und funktionsfähig bleibt. So kann die App kostenfrei zur Verfügung gestellt werden. 

Lokale Herausforderungen

Drei Herausforderungen waren mit der Entwicklung von smart.werth verbunden: 

Erstens wurde im Rahmen von Beteiligungsworkshops für Bewohnerinnen und Bewohner in Wuppertal deutlich, dass im Umgang mit Informations- und Kommunikationstechnologien eine Kluft in der Stadtbevölkerung vorliegt. Während ein Teil routiniert digitale Technologien nutzt, steht ein anderer diesen eher skeptisch gegenüber oder hat kaum Kontakt. Diese Diskrepanz beeinflusst auch die Wahrnehmung städtischer Digitalprojekte, zum Beispiel Digitalisierung von Bürgerdienstleistungen, digitale Verwaltung von Gesundheitsleistungen etc.. Um digitale Teilhabe und Akzeptanz zu fördern, müssen solch Digitalkompetenzen in der Bevölkerung gestärkt werden.

Zweitens nimmt die Bevölkerung stadtentwicklungspolitische Umbaumaßnahmen oft erst spät wahr, weshalb sie oftmals auf Widerstand stoßen. Eine frühzeitige und greifbare Kommunikation dieser Projekte hilft, die Akzeptanz erheblich zu steigern.

Drittens ist Wuppertal – wie viele Städte – vom Strukturwandel der Innenstädte betroffen. Mit dem Rückgang von Einzelhandel und Gewerbe verlieren Zentren an Anziehungskraft und Funktionalität. Die Stärkung der Innenstadt als attraktiver Aufenthaltsort ist daher essenziell. Insbesondere da Wuppertal die Besonderheit auszeichnet, mehrere, nicht miteinander verbundene Zentren zu haben, die eigene Anreize benötigen, um Besucher anzuziehen.

Planungsziele

Mit Blick auf die Herausforderungen einer digitalen Spaltung und Technologieskepsis kann smart.werth Abhilfe schaffen, indem die Anwendung Bekanntes mit Neuem verbindet und so eine Brücke schlägt: Das eigene Smartphone und die bekannte Innenstadt werden mit Hilfe der neuartigen AR-Technologie verknüpft. Das niedrigschwellige, spielerische Kennenlernen der AR-Anwendung unterstützt die Gewöhnung an ähnliche in Planung befindliche Projekte, wie den Digitalen Zwilling der Stadt, und kann darüber hinaus die Akzeptanz für kommunale Digitalprojekte insgesamt stärken. 

smart.werth macht also stadtentwicklungspolitische Umbaumaßnahmen in der Barmer Innenstadt sowohl vor Baubeginn als auch währenddessen mit ihrem geplanten Endergebnis visuell greifbar. Die Wuppertaler Bevölkerung sieht nicht nur Baustellen, sondern kann den Raum hautnah und realistisch erleben, wie er nach der Fertigstellung sein wird. 

smart.werth unterstützt zudem die Stärkung des Innenstadtzentrums in Wuppertals Stadtteil Barmen. Die App schafft einen konkreten Anreiz für Touristinnen und Touristen, das Barmer Zentrum zu besuchen. Darüber hinaus bietet das Werth aufgrund seiner Historie die Gelegenheit, die Innenstadt von Barmen als Kultur- und Bildungsort, unabhängig von Einzelhandel und Gastronomie zu erleben und kann so die Multifunktionalität des Innenstadtraums stärken.  

Ansatz zur Wirkungsmessung

Die Auswertung der Downloadzahlen der App gilt als Indikator für die Attraktivität der Anwendung und ihr Wirkungspotenzial. Seit Veröffentlichung wurde die App 1.664-mal heruntergeladen (Android: 677, Apple: 987).

Der Austausch mit Nutzenden ergab, dass sie besonders positiv den historischen Rückblick in die 1920er-Jahre wertschätzen. Wuppertal kann damit eine breite Zielgruppe erreichen und auch ganz explizit das Thema AR positiv für ältere, eher nicht digital-affine Menschen platzieren. Ob sich die Akzeptanz tatsächlich steigern lässt, ist zu überprüfen. 

Das Stadtplanungsamt beabsichtigt, AR-Anwendungen für weitere Projekte in der Innenstadt zu nutzen, um diese für die Bevölkerung sichtbar zu machen und Akzeptanz zu schaffen. Die Technologie eignet sich, um virtuelle und physische Elemente zu verbinden, was die Wahrnehmung der Planungsbeteiligten erweitert. Es zeigt sich, dass AR Planungsfehler aufdecken und kreative Prozesse anstoßen kann. Zudem ermöglicht AR eine transparente Kommunikation und Beteiligung aller Stakeholder auf Augenhöhe, insbesondere von Bürgerinnen und Bürgern. Durch die Anreicherung von Planungsständen mit zusätzlichen Informationen entsteht ein Mehrwert, der durch klassische Planungsunterlagen nicht erreicht wird. 

Prozessschritte

Folgende Prozessschritte umfasste die Entwicklung und Inbetriebnahme der Anwendung: 

1. Idee zur Gestaltung des virtuellen Stadtspaziergangs, Festlegung des Werth als Ort
2. Erste Bestimmung der benötigten Funktionalitäten (drei Zeitpunkte, drei historisch interessante Orte) 
3. Ausschreibung, Auftragsvergabe an Dienstleister
4. detaillierte Bestimmung der Funktionalitäten 
5. Entwicklung einer Alpha-Version des Tools (Dienstleister) 
6. Feedback (Smart-City-Team) und Weiterentwicklung (Dienstleister) 
7. Test in der Praxis, Feedback (Smart-City-Team)
8. Entwicklung einer Version zur Veröffentlichung
9. Veröffentlichung in App-Stores für Smartphones (iOS und Android) 

Betrieb durch Amt für Informationstechnik und Digitalisierung (Smart-City-Team ist in dieser Organisationseinheit angesiedelt) 

Governance

Innerhalb der Organisationsstruktur der Stadt Wuppertal ist das Amt für Informationstechnik und Digitalisierung, bei dem das Smart-City-Projektteam angesiedelt ist, für die Durchführung der Maßnahme zuständig. 

Die Entwicklung der Anwendung wurde durch den Dienstleister twinC Wuppertal vorgenommen, der eng mit dem Smart-City-Projektteam zusammenarbeitete. Das Team war für die inhaltliche Konzeption der Anwendung und die Koordination der Entwicklung zuständig. 

Das Stadtarchiv der Stadt Wuppertal sowie der ansässige Historische Verein haben das historische Bildmaterial bereitgestellt, auf dessen Basis die 3D-Daten erstellt worden sind. Das Smart-City-Team sammelt Fehlermeldungen und plant ihre Korrektur bei der nächsten Erweiterung ein. Hinsichtlich der Abbildung der Bauvorhaben durch immersive Technologien arbeitet das Smart-City-Team mit den Fachbereichen Stadtplanung und Städtebau zusammen, wo zwei Stellen des Smart-City-Teams direkt angesiedelt sind.

Der Weiterbetrieb erfolgt durch das Amt für Informationstechnik und Digitalisierung, das eine selbstständige IT-Infrastruktur betreibt und diverse Kompetenzen zum unabhängigen Weiterbetrieb von entwickelten Lösungen abdeckt. Die Fachteams Verfahrensbetrieb sowie Softwareentwicklung sind zukünftig für die Betreuung der Anwendung zuständig und waren bereits in die Entwicklung involviert, sodass ein nahtloser Übergang in den Betrieb gewährleistet ist. 

Kosten bei Beschaffung und Betrieb

Partizipation und Kommunikation

Die Bekanntmachung der fertig entwickelten Anwendung erfolgte über verschiedene Kommunikationskanäle: Presseinformationen, Information auf der Webseite des Smart-City-Projekts, Information auf der Webseite der Stadt Wuppertal, Information auf Instagram-Seite des Smart-City-Projekts. 

Technische Infrastruktur

LZur Nutzung der Anwendung wird ein Smartphone als digitales Endgerät benötigt. Um kompatibel mit der Anwendung zu sein, müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein: für Apple-Geräte muss mindestens iOS 11.0 installiert sein, für Android-Geräte mindestens Android 8.0. 

Die Software basiert auf einer AR-Entwicklungsumgebung, welche die 3D-Modelle sowie Funktionalitäten, wie das Auswählen von „Gestern“, „Heute“ und „Morgen“ integriert. Es wurde das Plugin AR Fondation genutzt das AR Core und AR Kit zusammenfasst. Die Anwendung ist als Open-Source-Software entwickelt und ist für die kommerzielle Nutzung, Modifikation, Distribution und private Nutzung MIT lizenziert: https://choosealicense.com/licenses/mit/. Code und Dokumentation sind hier einsehbar: https://github.com/twinC-360/Werth-AR. 

Zur Erstellung der 3D-Modelle wurde ein konventioneller Messlaser zur Datenerhebung genutzt. Die Modelle wurden mithilfe der Software Blender (3D-Grafiksoftware zum Modellieren und Animieren von Körpern), 3Ds Max (3D-Grafik und Animationsprogramm für Architekturmodelle) und Unity (Entwicklungsplattform) verwendet.  

Datengrundlagen

Folgende Daten werden für die Entwicklung und Nutzung der AR-Anwendung in Wuppertal genutzt: 

• Messdaten zu den drei Standorten, erhoben über Messlaser (Gebäude, Entfernungen, Größenverhältnisse) à Entwicklung der 3D-Modelle 
• Standortdaten und Karteninformationen aus GoogleMaps (abgerufen über das Smartphone der nutzenden Person) 

Daten zur Umgebung des Endgeräts (Smartphone), Halteposition sowie Bewegung des Geräts (über Kamera, Kreiselinstrument und Beschleunigungsmesser)