Dorfentwicklung 4.0: transparente Planung im ländlichen Raum

Wie lassen sich anspruchsvolle Planungsaufgaben – zum Beispiel die energetische Optimierung von Gebäuden – mit einer transparenten Bürgerbeteiligung verbinden? Besonders kleinere Gemeinden stehen hier vor großen Herausforderungen, weil ihnen oft Fachpersonal und finanzielle Mittel fehlen. Wie können sie trotzdem sicherstellen, dass nachhaltige Bauprojekte sowohl technisch sinnvoll als auch für die Bürger:innen nachvollziehbar und akzeptiert sind?

Die Smarte Region AUF (Apfelbaum, Unterdießen, Fuchstal) hat mit ihrem urbanen digitalen Zwilling ein Werkzeug geschaffen, um genau diese Hürden zu überwinden. Der RegionalViewer – ein fotorealistisches 3D-Modell – basiert auf Daten aus Überfliegungen, Laserscanning und einer cloudbasierten, GIS-kompatiblen Geodatenplattform. Diese interaktive Webkarte ermöglicht es der Verwaltung, räumliche Entwicklungen detailliert zu analysieren und Planungsszenarien durchzuspielen. Gleichzeitig schafft sie Transparenz für die Bürger:innen: Sie können geplante Maßnahmen in ihrer direkten Umgebung sehen, Rückmeldungen geben und sich frühzeitig in Entscheidungsprozesse einbringen. Mit dieser digitalen Unterstützung verfolgt die Region die Vision einer „Dorfentwicklung 4.0“ – eine zukunftsorientierte Gestaltung des ländlichen Raums, die auf datenbasierter Planung, interaktiver Bürgerbeteiligung und nachhaltiger Flächennutzung basiert.

Denn mit Geo- und Sensordaten angereichert, schafft der RegionalViewer Transparenz bei Energieprojekten, unterstützt klimaresilientes Planen und Bauen und erleichtert fundierte Planungsentscheidungen. Gleichzeitig entlastet er kommunale Gremien und fördert die aktive Einbindung von Bürgerinnen und Bürgern.

Der RegionalViewer eröffnet den Nutzenden vielfältige Anwendungsmöglichkeiten:

virtuelle Touren durch erneuerbare Energie-Ökosysteme
Erstellung eines Solarkatasters und die Erfassung von Wärmeverlusten auf Dachflächen
Management ökologisch wertvoller Flächen
Integration von Stadtmobiliar, öffentlichen Bepflanzungen und geplanten Gebäuden für anschauliche Visualisierungen

Der RegionalViewer vereint zudem die Betrachtung ökologischer Funktionen mit Ausgleichsmaßnahmen, Biodiversität und erneuerbaren Energiequellen, um Ökosystemleistungen zu maximieren und Kulturlandschaften nachhaltig zu entwickeln. Als smartes Mess- und Kartierungstool ermöglicht er die effiziente Nutzung von Ressourcen und trägt aktiv zur Erreichung von Klimazielen bei.

Zukunftsweisend ergänzt eine geplante urbane Datenplattform in Verbindung mit einem Energiemanagementsystem die Lösung. Dabei werden öffentliche Wärmequellen, wie Abwärme aus Betrieben, erneuerbare Energien oder kommunale Heizsysteme, systematisch erfasst und in digitalen Karten dargestellt. Diese Daten dienen als Grundlage, um Potenziale für eine bessere Nutzung dieser Energiequellen zu identifizieren und Synergien zwischen verschiedenen Verbrauchern – etwa öffentlichen Gebäuden oder Nahwärmenetzen – zu schaffen.

Durch diese Transparenz können Gemeinden gezielt Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz ergreifen und Entscheidungen datenbasiert treffen. Langfristig trägt dies dazu bei, Energiekosten zu senken und lokale Ressourcen nachhaltiger zu nutzen.

SmartRegion AUF

Was macht die Smart City Lösung besonders wirkungsvoll? Wie kann Ihre Kommune davon profitieren, die Lösung übertragen und nachhaltig nutzen? Entdecken Sie hier die Schlüsselfaktoren für den Erfolg dieser Lösung.

Erfolgsfaktoren zur Zielerreichung

Sicherung einer frühen politischen Unterstützung
Die proaktive und rechtzeitige Einbindung politischer Vertreterinnen und Vertreter war ein Schlüsselfaktor für den Erfolg der Lösung. Durch Visualisierungen aus den Überfliegungen und das Hervorheben konkreter Mehrwerte gelang es, Bürgermeister und den Gemeinderat frühzeitig von der Notwendigkeit und den langfristigen Vorteilen des Projekts zu überzeugen. Dieses Engagement der politischen Führung war der Grundstein für eine breite Akzeptanz und erfolgreiche Umsetzung.

Agile Verwaltungsstrukturen und externe Expertise nutzen
Eine kleine, flexible Verwaltung mit kurzen Entscheidungswegen ermöglicht in der Smarten Region AUF ein effizientes und agiles Projektmanagement. Ergänzend bindet die Region gezielt externe Expertise durch Dienstleister und Partner ein, um die begrenzten Personalressourcen zu entlasten und die Projektergebnisse zu optimieren.

Aufbau eines überregionalen Akteursnetzwerks und Akteurspartnermanagement
Fuchstal setzt auf starke Partnerschaften mit regionalen und überregionalen Akteuren, um den digitalen Zwilling erfolgreich umzusetzen. Die Gemeinde übernimmt eine koordinierende Rolle und bindet externe Kompetenzen strategisch ein, um die bestmöglichen Ergebnisse für die gesamte Region zu erzielen.

Visualisierung greifbarer Entscheidungen

Eine 3D-Visualisierung und virtuelle Touren machen die Region erlebbar. Spielerische Elemente sollen besonders bei Entscheidungsträgerinnen und
-trägern Interesse wecken, um eine starke Identifikation mit dem Projekt zu fördern. In einem weiteren Schritt lässt sich die Visualisierung auf spezifische Anwendungsbereiche wie Bauen und Planen erweitern. Eine geplante „Guided Tour“ über die Region, ergänzt durch historische Informationen, soll sowohl die Sichtbarkeit regionaler Entwicklungen, als auch die Identifikation mit und das Verständnis des Lebensraumes (wie hat sich die Region entwickelt, wofür steht „AUF“) fördern.

Erfolgsfaktoren zur Übertragbarkeit

Reallabor für die Entwicklung urbaner digitaler Zwillinge im ländlichen Raum

Das Projekt fungiert als praxisnahes Reallabor und bietet wertvolle Einblicke für ähnliche Kommunen oder interkommunale Zusammenschlüsse. Die Erfahrungen aus dieser Zusammenarbeit und der Entwicklung eines urbanen digitalen Zwillings speziell für den ländlichen Raum gibt die Smarte Region AUF aktiv weiter.

Sammlung von Best-Practice-Beispielen

Im Rahmen der Arbeitsgruppe für urbane digitale Zwillinge teilt das Team praktische Erkenntnisse mit anderen Kommunen. Dieses Wissen erleichtert es, urbane digitale Zwillinge zu übertragen und die Umsetzung ähnlicher Projekte in vergleichbaren Regionen zu stärken. Des Weiteren können auch bereits existierende Lösungen anderer urbaner digitaler Zwillinge auf die Bedürfnisse der Smart Region AUF zugeschnitten werden.

Erfolgsfaktoren zur Verstetigung

Externer Betreiber für effizienten Betrieb

Den urbanen digitalen Zwilling betreibt ein externer Anbieter. Das bedeutet eine Entlastung für die Gemeinde Fuchstal, da diese Lösung kostengünstige IT-Infrastruktur bietet und die begrenzten personellen und fachlichen Ressourcen im Landkreis kompensiert.

Kontinuierlicher Kompetenzaufbau durch Fachpersonal

Ein Mitarbeiter mit Geodaten-Spezialisierung unterstützt den Ausbau des urbanen digitalen Zwillings. Das stellt die nötigen Kompetenzen im Gemeindezusammenschluss sicher und stärkt die Weiterentwicklung des Projekts. Des Weiteren ist eine Kooperation mit dem Landratsamt angedacht, um die entwickelten Lösungen nachhaltig zu betreiben und zu skalieren.

Fuchstal als Leuchtturmprojekt und Kooperationspartner

Die erfolgreiche Umsetzung des digitalen Zwillings machte dessen Potenziale sichtbar und schafft Mehrwerte, die über die Gemeindegrenzen hinausreichen. Diese Erfolge fördern nicht nur die langfristige Verankerung und Akzeptanz im Gemeinderat, sondern stärken auch die interkommunale Zusammenarbeit. Partnerschaften mit anderen Kommunen, wie der Stadt Landsberg am Lech, werden gezielt genutzt, um das Projekt weiterzuentwickeln und dessen Reichweite auszubauen.

Umsetzungsstruktur — Creative Climate Cities

Weitere Informationen

Ausgangsbedingungen und Ziele

Lokale Herausforderungen

Die Smarte Region AUF stand vor zentralen Herausforderungen: Trotz erheblicher Investitionen der drei Kommunen in erneuerbare Energien, wie Windkraft-, Solar- und Biogasanlagen, fehlte es an einer effizienten Möglichkeit, den regionalen Raum anschaulich zu visualisieren. Dies erschwerte die transparente Nutzung von Instrumenten wie Ökokonten (Instrument zur Naturkompensation durch Ausgleichsmaßnahmen) und beeinträchtigte die nachhaltige Raumplanung.

Um die Maßnahmen der Energiewende mit den zugrundeliegenden Daten verständlich zu verknüpfen, wurde der Aufbau eines interaktiven 3D-Raums als wesentlicher Baustein der Lösung betrachtet. Dieser soll zukünftig in Kombination mit einer Datenplattform („urbaner Datenraum AUF“) nicht nur eine Visualisierung, sondern perspektivisch auch die Steuerung der regionalen Energieversorgung erleichtern.

Obwohl Fuchstal bereits über umfangreiche Energiedaten verfügt, konnte die Kommune die Integration dieser Daten auf einer gemeinsamen Plattform allein nicht bewältigen. Die Zusammenarbeit innerhalb der Smarten Region AUF sowie mit externen Partnern war daher von großer Bedeutung.

Über die Energiewendeprojekte hinaus zeigte sich zudem, dass komplexe Planungsprozesse eine verbesserte Visualisierung erfordern. Eine anschauliche Darstellung von Daten ist unerlässlich, um Transparenz zu erzeugen, Bürgerinnen und Bürger aktiv in Beteiligungsprozesse einzubinden und fundierte politische Entscheidungen zu ermöglichen.

Planungsziele

In den drei beteiligten Kommunen sollen die bestehenden Maßnahmen zur Energiewende sowie zur umweltgerechten Dorfentwicklung weiter gestärkt werden. Diese Ziele sind bereits im überregionalen, integrierten Entwicklungskonzept („Dorfmitte mit Zukunft“) verankert.

Im Rahmen der gemeinsamen Smart-City-Strategie beschlossen die Verantwortlichen, diese Maßnahmen sichtbarer zu machen und durch eine verbesserte integrierte Datengrundlage zu ergänzen. Ziel ist es, das Monitoring zu optimieren und perspektivisch ein smartes Energiemanagement zu etablieren.

Konkret wurden als Projektziele festgeschrieben:

Einführung eines kommunalen Energiemonitorings sowie eines Monitorings der Wasserversorgung;
Verbesserung der Raumplanung durch datenbasierte Entscheidungsprozesse;
Stärkung der Bürgerbeteiligung durch dreidimensionale Darstellungen, die den Lebensraum erlebbar machen.

Ansatz zur Wirkungsmessung

Um zu erfassen, inwiefern der RegionalViewer Planungsprozesse effizienter und effektiver macht und zur Bürgerbeteiligung beiträgt, werden künftig Zugriffszahlen auf das Tool sowohl verwaltungsintern als auch durch Bürgerinnen und Bürger erhoben.

Im Kontext von Beteiligungsprozessen können erhöhte Zugriffszahlen durch Bürgerinnen und Bürger ein Indikator für die gute Annahme des Tools sein. In Beteiligungsveranstaltungen kann Feedback zum Verständnis von Planungsprozessen in Bezug auf das Tool gesammelt werden, um dessen Wirkung qualitativ zu erfassen.

Zur Messung der Effizienz- und Effektivitätssteigerung in Planungsverfahren braucht es langfristige Betrachtungen. Die fachübergreifende Nutzung des Tools in der Verwaltung spielt dabei genauso eine Rolle, wie die Einsparung von Stellenanteilen durch Vereinfachungen in den Planungsschritten.

Entwicklung und Umsetzung

Prozessschritte

Bewusstseinsbildung bei Bürgerinnen und Bürgern und verständliche Kommunikation der Mehrwerte der Maßnahme
Identifikation prioritärer Anwendungsfälle: virtuelle Touren zur Darstellung des Ökosystems erneuerbarer Energien, Solarkataster, Wärmeverlustanalyse und ökologische Kartierung
Ausschreibung und Vergabe der technischen Umsetzung für die ersten fünf Anwendungsfälle
technische Implementierung durch den Dienstleister 3D RealityMaps GmbH
Ergebnispräsentation vor den Gemeinderäten
Identifikation weiterer Anwendungsfälle
Nutzung weiterer Fördermöglichkeiten: Schaffung von Synergien zu weiteren Förderprogrammen wie zum Beispiel „Zukunftsfähige Innenstädte und Zentren“ für die Weiterentwicklung
langfristige Einbindung: Integration des urbanen digitalen Zwillings in weitere Tools, zum Beispiel im Gebäudemanagement, urbaner Datenraum

Governance

Die Smarte Region AUF umfasst die Gemeinden Fuchstal, Unterdießen und Apfeldorf, die im Rahmen einer interkommunalen Zusammenarbeit kooperieren. Die Gemeinde Fuchstal übernimmt die federführende Projektkoordination. Vertreterinnen und Vertreter aus Unterdießen und Apfeldorf werden gezielt bei regionalspezifischen Fragestellungen eingebunden, um lokale Bedürfnisse zu berücksichtigen. Diese Abstimmung stellt sicher, dass alle Gemeinden von den Projektergebnissen profitieren. Das flexible Team besteht aus 15 Mitarbeitenden ohne feste fachliche Zuständigkeiten.

Für die technische Umsetzung des urbanen digitalen Zwillings arbeitet die Smarte Region AUF mit externen Partnern zusammen: mit 3D RealityMaps (3D-Rekonstruktionen), RIWA (GIS-Betreuung) und seit Dezember 2024 mit der Deutschen Kommunalen Smart-City-Referenz (DKSR).

Schlüsselakteure sind die drei Bürgermeister, die die Maßnahmen aktiv unterstützen, sowie die Projektverantwortliche, die das Vorhaben in den Kommunen vorantreibt. Der leitende Beamte Fuchstals übernimmt zusätzlich die interne Projektleitung. Externe Partner wie Universitäten und Institute liefern weitere Ideen und Technologien, während regionale Akteure, wie die Kreisstadt Landsberg am Lech, ebenfalls eingebunden sind.

Kosten bei Beschaffung und Betrieb

Gesamtkosten 220.000 €

	Personalkosten	Sachkosten	Investive Kosten
Anschaffung			Softwareentwicklung, Lizenzen
Betrieb	Eine Projektleiterstelle

Partizipation und Kommunikation

Die beteiligten Fachstellen tauschen sich regelmäßig aus und arbeiten eng zusammen. Die Vision des urbanen digitalen Zwillings sowie dessen Umsetzung und Auftragsvergabe wurden dem Gemeinderat präsentiert. Externe Experten haben in diesem Zusammenhang die technischen Möglichkeiten und Praxisbeispiele direkt vorgestellt.

Die Bevölkerung wurde in verschiedenen Projektphasen aktiv eingebunden. Während der Strategiephase fanden Bürgerforen statt. Hier wurde das 3D-Basismodell vorgestellt und Anwendungsmöglichkeiten wie die Visualisierung von Energiewendeprojekten und Naturschutzflächen diskutiert. Dabei konnten Bürgerinnen und Bürger Fragen zur Transparenz, Datennutzung und Nutzung des Modells stellen.

Zusätzlich ist es angedacht, dass Kinder und Jugendliche aus den beteiligten Gemeinden gemeinsam mit Senioren historische Orte ausarbeiten, die ins digitale Modell integriert werden sollen. Dieses Vorgehen soll für eine generationsübergreifende Kommunikation sorgen.

Technische Infrastruktur

Funktionsumfang:

digitales Geländemodell:
- Kombination von Punktwolken (zum Beispiel durch Laserscanning erzeugt) und True-Ortho-Fotos (maßstabsgetreue Luftbilder ohne Verzerrungen, die senkrecht von oben aufgenommen werden), um eine realistische und detailreiche Darstellung von Objekten zu ermöglichen.
- Level-of-Detail (LOD)-basierte Visualisierung über das offene Datenformat CityGML unter Verwendung von LOD2. LOD variiert den Detailgrad der Darstellung in Abhängigkeit des Zooms.
Internet-of-Things (IoT)-Datenintegration: Zukünftig wird ein IoT-Netzwerk aufgebaut, dessen Daten in den RegionalViewer einfließen können.
Urbane Datenplattform: Zukünftig wird eine Open-Source-Datenplattform (in Analogie zum Landkreis Hof) aufgebaut, die als „Datendrehscheibe“ ein Monitoring und eine Steuerung ermöglichen soll.
Datenkatalog: zukünftig sollen alle Daten in einem Open-Source-Datenkatalog (Metadaten) erfasst werden.

Software:

webbasierte Visualisierung über 3D RealityMaps: Eine proprietäre Softwareplattform zur Erstellung fotorealistischer 3D-Karten und -Modelle
- KI-basierte Analysetools (proprietär): firmeneigene Software zur Analyse von 3D-Daten (wird integriert in 3D RealityMaps verwendet)
- Server-Client-basierte Anwendung (proprietär): firmeneigene Architektur zur Datenverarbeitung und Verwaltung des urbanen digitalen Zwillings (wird integriert in 3D RealityMaps verwendet)
Unity (Open Source): wird zur Nutzung des Modells in VR-Brillen verwendet
RIWA GIS 3D Zwilling: wird zukünftig für den Verwaltungszwilling genutzt (Analogie zum Landkreis Hof)
VC Planner von Virtual City Systems: webbasierte Software zur Erstellung und Visualisierung von raumplanerischen Entwürfen und Objekten in 3D-Modellen

Hardware:

Hochleistungsserver: zur Verarbeitung großer Datenmengen und Bereitstellung der Anwendungen
Überfliegungen: Ultraleichtflugzeuge ausgerüstet mit Schrägluftbild-Kamerasystemen für detaillierte Luftaufnahmen
Multisensor-Kamerasysteme: Erfassung von hochauflösenden Luftbildern zur Modellgenerierung

Datengrundlagen

Bestandsdaten:

Geobasis und Geofachdaten
Datensätze von Energieanlagen (enthalten strukturierte Informationen zu energiebezogenen Anlagen wie zum Beispeil Windkraft-, Solar- und Biogasanlagen) unter anderem:
georeferenzierte Positionen der Anlagen
Leistungsdaten
Betriebsstatus
Nutzungsart
zugehörige Flächendaten

Neu erhobene Daten:

RGB-Daten für Kataster-Veränderungsanalysen und das texturierte 3D-Modell
Daten für ein Oberflächenmodell zur Vermessung
3D-Modellierung und Messung von Baumhöhen für das Baumkataster
Multispektraldaten zur Messung von Pflanzenarten, Pflanzenstress, Biomasse etc.
Thermalaufnahmen zum Stadtklima, Wärmeverlusten, Pflanzenstress und Bodenfeuchte

Planung zukünftiger Datenerhebungen:

Sensordaten zum Beispiel zur Messung von Temperatur, Raumfeuchte, CO₂-Gehalt etc. und zum Monitoring der Gebäude und Wassserversorgung

Standards und Schnittstellen:

APIs und Open Standards: Schnittstellen sollen nach Open Standards aufgebaut sein, sodass die APIs auch für andere Anwendungen nutzbar sind.
CityGML für LOD-basiertes Modellieren: Die CityGML-Spezifikation wird verwendet, insbesondere LOD2 für die Texturierung von Gebäudemodellen.

In Planung: Schnittstellen zur regionalen urbanen Datenplattform

Kontakt

Gerhard Schmid

SmartRegion AUF (Apfeldorf, Unterdießen, Fuchstal)

Fachliche Anfragen und Vernetzung; Projektleitung Smart Cities

E-mail: smartregionauf@vgem-fuchstal.de

Modellprojekt

Apfeldorf

Bundesland	Bayern
Einwohnerzahl	1.088
Stadtgröße	Verband
Fläche	12,31 Quadratkilometer

Unterdießen

Bundesland	Bayern
Einwohnerzahl	1.449
Stadtgröße	Verband
Fläche	12,79 Quadratkilometer

Fuchstal

Bundesland	Bayern
Einwohnerzahl	3.990
Stadtgröße	Verband
Fläche	39,74 Quadratkilometer

zum Projektprofil

Maßnahmentyp

Urbaner Digitaler Zwilling

Gesamtkosten der Maßnahmen

225.000–250.000€

Räumlicher Bezug

Gesamtstadt / Gemeindegebiet

Kommunen innerhalb eines Landkreises

Links

RegionalViewer (Projektseite)

Schlagworte