Potenziale von digitalen Zwillingen in der Stadtentwicklung

Steckbrief des Forschungsprojekts

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Ausgangslage

Die Entwicklung sogenannter digitaler Zwillinge spielt in den vom Bund geförderten Modellprojekten Smart Cities (MPSC) eine große Rolle. Die Großstädte München, Hamburg und Leipzig gehen dabei mit ihrem Gemeinschaftsvorhaben „Connected Urban Twins (CUT)“ voran. Viele weitere Städte und Gemeinden, darunter auch kleinere und mittlere Kommunen, sondieren, welche Voraussetzungen für einen digitalen Zwilling erforderlich sind und welche Herangehensweise für die Umsetzung geeignet ist. Hierbei soll in der vorliegenden Studie insbesondere der Anwendungsfall „Digitale Zwillinge für die Stadtentwicklung und Stadtplanung“ untersucht werden.

Ziel

Ziel der Untersuchung ist es einerseits, den aktuellen Stand der MPSC-Kommunen hinsichtlich des Aufbaus und des Einsatzes digitaler Zwillinge in der Praxis zu erheben und die Fachdiskussion zu strukturieren. Andererseits dient die Untersuchung dazu, die wesentlichen Komponenten für den Aufbau eines digitalen Zwillings im Rahmen der Stadtentwicklung zusammenzustellen und damit Kommunen bei der Entwicklung und Umsetzung eines einsatzfähigen Systems zu unterstützen.

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Konzept

Folgende Forschungsleitfragen liegen der Kurzstudie zugrunde:

• Welche kommunalen Verfahrensschritte können im Rahmen der integrierten Stadtentwicklung durch den Einsatz von digitalen Zwillingen verbessert, vereinfacht oder beschleunigt werden?

• Welche weiteren Vorteile im Rahmen von stadtplanerischen Vorhaben ergeben sich durch digitale Zwillinge?

• Welche Komponenten und Schritte bedarf es für den Aufbau eines digitalen Zwillings für die Stadtentwicklung?

Projektphasen

1. Analyse der Ausgangssituation

Die Zielstellung des Arbeitspaketes ist die Sondierung und Analyse der Modellprojekte Smart Cities (MPSC) in Hinblick auf den Stand der Praxis zu digitalen Zwillingen für die integrierte Stadtentwicklung. Dabei geht es insbesondere darum, Einsatzmöglichkeiten zu identifizieren und zu dokumentieren. Neben der damit einhergehenden Begriffsklärung ist es auch Ziel, die Chancen und Herausforderungen digitaler Zwillinge zu ermitteln, sodass die MPSC ihre Strategieentwicklung bei Bedarf darauf ausrichten können.

2. Entwicklung der Umsetzungsmethodik

Ziel ist es, eine Methodik zur Umsetzung des digitalen Zwillings auf kommunaler Ebene zu entwickeln. Angelehnt an die Erfahrungen der MPSC hinsichtlich der Grenzen und Potenziale digitaler Zwillinge werden insbesondere auch die technischen und organisatorischen Rahmenbedingungen mit Bezug zur integrierten Stadtentwicklung berücksichtigt.

3. Ableitung von Handlungsempfehlungen

Aus der Analyse und der Umsetzungsmethodik werden Handlungsempfehlungen zur Entwicklung und Umsetzung digitaler Zwillingen abgeleitet. Neben den Falluntersuchungen und der Methodik bilden sie den Kern der Arbeitshilfe für die Praxis. Es werden sowohl praxisnahe Hinweise zur Umsetzung als auch mögliche Herausforderungen aufgezeigt. Zielgruppe der Empfehlungen sind deutsche Kommunen jeder Größenklasse, auch wenn die Empfehlungen je nach Typ unterschiedlich sein können.

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