Smarter werden: Wie URBAN.KI KI in Städte bringt

Dafür hat URBAN.KI, die deutsche KI-Initiative für Kommunen des MPSC Gelsenkirchen und der Westfälischen Hochschule, im Juni 2024 alle deutschen Städte und Gemeinden zu einem Innovationswettbewerb aufgerufen. Nachdem das URBAN.KI-Expertengremium in den letzten Monaten dafür über 130 Interessenbekundungen beantwortet und gesichtet hatte, hat es nun neun wegweisende Projekte aus sechs Handlungsfeldern ausgewählt und am 22. November 2024 auf einer Fachtagung vorgestellt. Diese Anwendungsfälle decken ein breites Spektrum von Umweltplanung über Verkehrsmanagement bis hin zu Verwaltungsprozessen im Bereich KI ab. URBAN.KI wird diese bis Ende des Jahres umsetzen.

Handlungsfeld „KI für Stadtplanung und (geo-)datenbasierte Infrastrukturen“: In diesem Bereich wählte das Gremium gleich zwei Projekte aus: Der Kreis Recklinghausen arbeitet an einer KI, die Versiegelungsflächen, Gründächer und Solaranlagen automatisiert erkennt. Damit lassen sich kommunale Planungen effizienter und nachhaltiger gestalten. Der Kreis Unna setzt dagegen auf eine universelle KI, um Luftbilder auszuwerten. Ziel ist eine flexible Plattform aufzubauen, die einfach erweiterbar ist und unterschiedlichste Fernerkundungsdaten verarbeiten kann. So können die bisher vorliegenden, kostenintensiven und oft isolierten Anwendungen durch schnellere und effizientere Lösungen ersetzt werden.

Handlungsfeld „KI für Mobilitätsplanung und -steuerung“: Der Landkreis Osnabrück hat eine KI-Potenzialprognose für On-Demand-Verkehrsmittel konzipiert. Diese Verkehrsmittel ergänzen den öffentlichen Nahverkehr und bieten speziell in ländlichen Gebieten eine flexible Alternative. Um deren Wirtschaftlichkeit besser beurteilen und bewerten zu können, analysiert die Anwendung unter anderem das Ausbaupotenzial solcher Angebote. Das unterstützt eine nachhaltige Mobilitätsplanung.

Handlungsfeld „KI für Umweltplanung, Klimaschutz und Klimafolgenanpassung“: Die Stadt Herten möchte KI nutzen, um die Novellierung der Landesbauordnung sowie die Solarpflicht bei Dachumbauten einfacher zu prüfen. Mithilfe von Luftbildanalysen und anderen Datensätzen lassen sich so bauliche Veränderungen automatisch und effizient erfassen und entsprechend den Anforderungen auswerten. Der Landkreis Wittmund hingegen möchte das Projekt „SmartEnergie“ implementieren. Dahinter verbirgt sich eine KI-gestützte Energieberatung, die auf Grundlage einer Vektordatenbank teilautomatisiert Bürgeranfragen zu Solarmodulen, Wärmepumpen und Förderprogrammen beantworten kann und Informationen zu Gesetzen und Richtlinien gibt. Das soll den Bearbeitungsprozess beschleunigen.

Handlungsfeld „KI für den Bevölkerungsschutz und die Zivile Sicherheit“: Die KI-Anwendung AirGuardAI hilft der Stadt Schwerte dabei, die Ausbreitung von Schadstoffen bei Bränden oder Industriehavarien präzise vorherzusagen. Mittels KI-basierter Simulationen können Warnsysteme frühzeitig aktiviert werden und sich gezielte Schutzmaßnahmen ergreifen und einleiten lassen. Im selben Handlungsfeld ist das Projekt der Stadt Solingen angesiedelt: Mit einer modularen KI-Sicherheitsplattform will sie die IT-Sicherheit von Kommunen stärken. Die Plattform identifiziert Schwachstellen in Netzwerken und gibt priorisierte Handlungsempfehlungen, um Cyberangriffe effektiver abwehren zu können. 

Handlungsfeld „KI für Verwaltungsprozesse und Bürgerbeteiligung“: Die Stadt Leipzig legt mit ihrer Anwendung den Schwerpunkt auf Barrierefreiheit. Sie setzt künftig auf einen KI-Chatbot, der Menschen mit Einschränkungen bei der Orientierung im Alltag unterstützt. Der Chatbot soll die Verwendung von Kartenmaterial vereinfachen und einen barrierefreien Zugang dazu bieten. Die Stadt Heiligenhaus hingegen testet die KI-gestützte Digitalisierung von Bauakten. Dies verspricht erhebliche Beschleunigungen bei Bauantragsverfahren.

Seit der Fachtagung geht es nun um die Planung und Umsetzung der neun ausgewählten Anwendungsfälle: Das übernehmen die Westfälische Hochschule, die Fraunhofer-Institute IAIS und FOKUS, das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) sowie die PROSOZ Herten gemeinsam mit den Kommunen und Kreisen. Dafür stellt URBAN.KI seine Forschungs- und Entwicklungskompetenz zur Verfügung und übernimmt die Ausarbeitung der technischen Aspekte der Lösungen. Bis Ende des Jahres sollen so Prototypen entstehen, die in den Kommunen erprobt werden können und den Mehrwehrt von KI in der Stadt- und Regionalentwicklung direkt erlebbar machen. Die Einbindung in die Live-Umgebung übernehmen die Kommunen selbst, begleitet durch URBAN.KI. 

Ein zentraler Fokus der neun gewählten Anwendungen liegt dabei auf der Skalierbarkeit und Übertragbarkeit der entwickelten Ansätze. Deshalb können Städte und Gemeinden – auch solche, die nicht direkt Teil der neun Anwendungsfälle sind – in Arbeits- und Entwicklungsgemeinschaften (AEGs) ihre fachliche Expertise in die Projekte einfließen lassen. So helfen sie dabei, die Anwendungen durch ihr Feedback zu verbessern und erarbeitetes Wissen zu teilen. Zusätzlich bietet URBAN.KI Unterstützung für alle Kommunen – sei es durch individuelle Beratung, die Vermittlung von Förderprogrammen oder die Einbindung in Abschlussarbeiten.