Planungen erleichtern: Digitaler Zwilling der Stadt Frankfurt

Unter einem Digitalen Zwilling werden im Sinne einer Smart City digitale Abbilder von realen Städten basierend auf verschiedenen kommunalen Daten verstanden. Hierfür bilden geographische Informationssysteme (GIS) die Basis eines Digitalen Zwillings, in denen Gebäude, öffentliche Freiräume, Ver- und Entsorgungsnetze, Verkehrsdaten und weitere Informationen zusammengeführt werden. Mit Hilfe eines dynamischen und interaktiven 3D-Stadtmodells sollen sowohl Fachexpert:innen als auch Bürger:innen den Digitalen Zwilling nutzen und Entscheidungen ableiten können.

Ziel eines Digitalen Zwillings ist es insbesondere, frühzeitig Rückschlüsse auf den Zustand von Gebäudebeständen, Straßenverkehrsflächen, Leitungs- und Trassennetzen und weitere urbanen Infrastrukturen zu erhalten und gleichzeitig eine effizientere Instandhaltung zu ermöglichen. Ein Digitaler Zwilling soll zudem der Simulation und Planung von zukünftigen Szenarien der Stadtentwicklung dienen und im Zusammenhang mit verschiedenen Fachdaten die Auswirkungen von Baumaßnahmen veranschaulichen. Eine weitere Zielsetzung eines Digitalen Zwillings ist die Ermöglichung von innovativen Formen der Bürgerbeteiligung und somit die frühzeitige Einbindung der Öffentlichkeit in Entscheidungsprozesse und Planungsmaßnahmen der Stadtverwaltung.

Insgesamt handelt es sich bei Digitalen Zwillingen somit um dynamische Systeme, die sich entsprechend der realen Bedingungen in einer Stadt ständig verändern und sich unter anderem mittels Sensordaten aktualisieren.

Innerhalb der Stadtverwaltung sind bereits erste Ansätze eines Digitalen Zwillings erkennbar. So nutzt die Gesamtverkehrsplanung schon seit Längerem Verkehrsmodelle zur makroskopischen und mikroskopischen Simulation von Verkehrserzeugung und -verteilung, Verkehrsmittel- und Routenwahlverhalten sowie Verkehrsablauf. Insofern bestehen für diesen Bereich bereits Digitale Zwillinge, die kontinuierlich und aufgabenspezifisch weiterentwickelt werden. Darüber hinaus werden raumbezogene Daten verschiedener Ämter, Referate und Betriebe der Stadt Frankfurt am Main bereits im Geoportal GDI-FFM des Stadtvermessungsamtes zusammengeführt. Ebenfalls steht ein 3D-Stadtmodell und ein digitales Geländemodell über das 3D-Portal im OfficeGIS der Verwaltung zur Verfügung. Das 3D-Portal ermöglicht zudem bereits in Zusammenarbeit mit der Bauaufsicht die Visualisierung von geplanten Neubauten im Zusammenhang mit der Umgebungsbebauung. Darüber hinaus wird der Frankfurter Stadt- und Straßenraum bereits mittels Aufnahmefahrzeugen mit Kameras und Laserscannern abgefahren. Hieraus werden georeferenzierten 360°-Aufnahmen erzeugt, die als Panoramabilder ebenfalls im OfficeGIS abrufbar sind. Es gibt dabei Planungen, digitale Lösungen für eine zukunftsfähige Verkehrsflächenzustandserfassung und -erhaltung zu implementieren, die erhobene Bild- und Erschütterungsdaten durch Deep-Learning-Algorithmen automatisch auf Schäden hin auswerten. Zukünftig soll gemeinsam mit den entsprechenden Fachämtern die Eruierung der bereits existierenden Anwendungen bzw. Planungen erfolgen und geprüft werden, inwieweit die verschiedenen Ansätze zusammengeführt werden können.