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Connected Urban Twins: Mit Digitalen Zwillingen die Zukunft der Städte gestalten
Hamburg, Leipzig und München gehen im Rahmen des Kooperationsprojektes „Connected Urban Twins“ (CUT) seit 2021 gemeinsam den Weg zur Stadtentwicklung der Zukunft. Während der insgesamt fünfjährigen Projektlaufzeit bringen die Städte die Entwicklung Urbaner Digitaler Zwillinge voran.
Wie können wir neuen Wohnraum schaffen oder Verkehrswege optimieren? Wo planen wir Stadtgrün und Orte zur Erholung? Ganz unterschiedliche Fragestellungen können mit Urbanen Digitalen Zwillingen bearbeitet werden. Sie bündeln vielfältige städtische Daten zu realitätsnahen, digitalen Abbildern von Städten. Diese dienen nicht nur der Visualisierung, sondern ermöglichen auch die Simulation von Was-Wäre-Wenn-Szenarien. Wenn ausreichend Daten zur Verfügung stehen, können Planerinnen und Planer mit Digitalen Zwillingen für Städte und Kommunen zum Beispiel simulieren, wie ein Stadtteil sich unter der Berücksichtigung von vielen verschiedenen Faktoren, wie der Bebauung, Bevölkerungszahlen oder Verkehr entwickelt.
Vernetzte Daten in Urbanen Digitalen Zwillingen vermitteln Stadtentwickler:innen und Bürger:innen komplexe Zusammenhänge der Stadtentwicklung und führen zu fundierteren Entscheidungen.
Vom Blick auf die gesamte Stadt auf einzelne Gebäude hineinzoomen: Je nach Fragestellung werden unterschiedliche städtische Daten benötigt.
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Städteübergreifender Wissenstransfer
Hamburg hat sich im Januar 2021 mit dem Projekt „Connected Urban Twins“ (CUT) auf den Weg gemacht, gemeinsam mit Leipzig und München in einem rund 70-köpfigen Team bestehende Technologien in den eigenen Städten weiterzuentwickeln. Die städteübergreifende Partnerschaft, die die drei Städte mit dem CUT-Projekt eingehen, ist in Deutschland einzigartig. Der intensive städteübergreifende Wissenstransfer bietet eine große Chance, die den Modellcharakter von CUT kennzeichnet: Im CUT-Projekt entstehen Lösungen, die die städtische Perspektive verlassen und so auch anderen Städte und Kommunen in Deutschland neue Wege aufzeigen.
Urbane Digitale Zwillinge revolutionieren die Art und Weise, wie Städte ihre Lebensräume planen, optimieren und auf die Bedürfnisse von Bürgerinnen und Bürgern eingehen – sie sind der Schlüssel zur zukunftsfähigen Stadt. In den CUT-Partnerstädten Hamburg, Leipzig und München werden Urbane Digitale Zwillinge als Werkzeuge zu unterschiedlichen Fragstellungen der Integrierten Stadtentwicklung eingesetzt. Dabei entwickelt das CUT-Projektteam Urbane Digitale Zwillinge nicht nur als moderne Werkzeuge für Planerinnen und Planer: Indem komplexe städtische Zusammenhänge mit Digitalen Zwillingen einfach visualisiert werden können, werden diese auch für Nicht-Fachleute nachvollziehbar.
Der aktive Wissenstransfer innerhalb des Projektes und über seine Grenzen hinaus in andere Städte und Kommunen ist ein wesentliches Projektziel von Connected Urban Twins. Um ein gemeinsames Verständnis Urbaner Digitaler Zwillinge zu etablieren und die städteübergreifende Kooperation bei ihrer Entwicklung zu fördern, hat das CUT-Projekt gemeinsam mit über 40 weiteren Expertinnen und Experten aus Kommunen, Verbänden, Politik, Wissenschaft und Wirtschaft über zwei Jahre hinweg einen Standard für Urbane Digitale Zwillinge erarbeitet. Die im Oktober 2024 veröffentlichte DIN SPEC 91607 „Digitale Zwillinge für Städte und Kommunen“ bildet einen wichtigen Meilenstein für die Standardisierung Digitaler Zwillinge in Deutschland. Städte und Kommunen erhalten mit der Spezifikation (SPEC) eine umfassende Grundlage, um Digitale Zwillinge effektiv zu implementieren und dabei auf bestehende Standards und Best Practices zurückzugreifen.
Aktuelle Lösungen
FairCare Verkehr – Digitale Tools für Datenerfassung und Storytelling
Welche Möglichkeiten dies vor allem für die Beteiligung von Bürgerinnen und Bürgern an komplexen Fragestellungen der Stadtentwicklung bietet, wird im CUT-Projekt in Realexperimenten getestet. In einem ersten Versuch zum Thema Mobilität und Sorgearbeit hat das CityScienceLab der HafenCity Universität Hamburg als CUT-Forschungspartner gemeinsam mit 20 Sorgearbeiterinnen und -arbeitern, also Menschen, die beispielsweise unbezahlt Familienangehörige pflegen, ihre alltäglichen Wege erfasst. In einer zu diesem Zweck auf Basis von DIPAS entwickelten Anwendung für so genannte Touch-Tische konnten Bürgerinnen und Bürger ihre alltäglichen Wege eintragen und direkte Rückmeldungen zu anderen Beiträgen geben.
Über einen solchen Anwendungsfall erhält das Projektteam nicht nur wichtiges Feedback zur Nutzungsfreundlichkeit, welches in die Entwicklung weiterer Funktionen und Technologien einfließt. Das Beispiel zeigt auch, wie Urbane Digitale Zwillinge genutzt werden können, um Verkehrswege zu simulieren und Barrieren aus dem Weg zu schaffen. Sie bündeln Wissen, um neu durchdachte Entscheidungen in der Stadtentwicklung herbeizuführen.
3D-Projektplaner – Stadtentwicklung mit Perspektive
In den CUT-Partnerstädten werden Urbane Digitale Zwillinge schon heute vielfach als Werkzeuge zu unterschiedlichen Fragestellungen der Integrierten Stadtentwicklung eingesetzt.
Der 3DProjektplaner ist eine Open Source-Webanwendung, die Planerinnen und Planer in der Verwaltung dabei unterstützt, Bauvorhaben im 3D-Stadtmodell zu analysieren und städtebauliche Ideen schnell und einfach zu skizzieren. Die Anwendung ermöglicht, stadtplanerische Vorhaben direkt in ein 3D-Modell einzufügen und mit zusätzlichen Geodaten wie digitalen Bebauungsplänen zu verknüpfen. Zentrale Funktionen sind Schattenwurfsimulationen, Sichtanalysen und die Option, bestehende Gebäude auszublenden oder neue Strukturen als 3D-Modelle zu erstellen.
Der 3DProjektplaner kann zur Visualisierung von Wettbewerbsentwürfen, der Erstellung städtebaulicher Rahmenpläne oder bei verwaltungsinternen Abstimmungen verwendet werden. Das Werkzeug leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Förderung innovativer und datenbasierter Ansätze in der Stadtentwicklung.
Weitere Informationen zum 3D-Projektplaner finden Sie hier.
VR-Prototyp – Eintauchen in die virtuelle Stadt
Brille aufsetzen und ein geplantes Gebäude schon vor dem Bau in der virtuellen Stadt betrachten: Virtual Reality-Technologie kann Bauvorhaben und Planungsvarianten im städtischen Kontext realitätsnah visualisieren.
Im CUT-Projekt wird erforscht, wie Virtual Reality als innovatives Werkzeug in der Stadtentwicklung eingesetzt werden kann. Mit VR-Technologie könnten künftig Planungs- und Fachdaten sowohl für Stadtplaner:innen als auch Bürger:innen zugänglicher gemacht werden. Umgesetzt wird der VR-Prototyp Hamburgs von der Hamburg Port Authority (HPA). Er dient als Grundlage für weitere Entwicklungen, etwa Messeanwendungen oder für realistische Simulationen, z.B. Verkehr oder Licht- und Schattenwurf bei geplanten Gebäuden.
Urbane Digitale Zwillinge erlauben es, die Stadt von morgen heute schon virtuell zu gestalten, verschiedene Perspektiven der Stadtgesellschaft einzubeziehen und genaue Prognosen zu treffen.
Weitere Informationen zum VR-Prototyp finden Sie hier.
Kontakt
Zur allgemeinen Kontaktaufnahme oder bei Medienanfragen zum CUT-Projekt senden Sie bitte eine E-Mail an cut@sk.hamburg.de