Digitale Zwillinge gelten als Schlüssel für eine datenbasierte kommunale Wärmeplanung – doch ihr Einsatz steckt vielerorts noch in den Anfängen. Eine vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) beauftragte Studie zeigt, wo Kommunen heute stehen, welche Typen digitaler Zwillinge sich unterscheiden lassen und unter welchen Bedingungen sie einen Mehrwert bieten.
Wie können Kommunen mithilfe digitaler Zwillinge komplexe Datenbestände bündeln, Szenarien für eine klimaneutrale Wärmeversorgung entwickeln und darauf aufbauend Planungsentscheidungen transparent vermitteln? Mit diesen Fragestellungen haben sich das Deutsche Institut für Urbanistik (Difu) und das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering (IESE) im Rahmen einer Analyse befasst.
Im Mittelpunkt der im Auftrag des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) erstellten Studie steht die praktische Anschlussfähigkeit an kommunale Strukturen, Zuständigkeiten und Ressourcen. Dies berichtet das Deutsche Institut für Urbanistik in einer Mitteilung.
Die Untersuchung bietet Kommunen eine Orientierung zu folgenden Aspekten: Welche Funktionen digitaler Zwillinge eignen sich für die Wärmeplanung? In welchen Phasen des Planungsprozesses können sie welche Beiträge leisten? Und welche organisatorischen, rechtlichen und datenbezogenen Voraussetzungen müssen gegeben sein, damit sie tatsächlich Mehrwerte erzeugen?
Urbane digitale Zwillinge in der kommunalen Wärmeplanung
Die Studie macht deutlich, dass urbane digitale Zwillinge in der kommunalen Wärmeplanung bislang überwiegend noch in einer frühen Entwicklungsphase eingesetzt werden. Etwa 16 Prozent der betrachteten Kommunen arbeiten derzeit mit digitalen Zwillingen oder vergleichbaren Werkzeugen. Sie befinden sich überwiegend in initialen Prozessschritten wie der Bestands- oder der Potenzialanalyse. Dabei nutzen über 90 Prozent Lösungen externer Dienstleister.
„Entscheidend für den Erfolg ist weniger die technische Leistungsfähigkeit der eingesetzten Software als die institutionelle Verankerung, die kommunale Datenhoheit und der Aufbau interner Kompetenzen: Ohne klar geregelte Datenzugänge, Schnittstellen und Verantwortlichkeiten bleibt der Nutzen urbaner digitaler Zwillinge begrenzt“, erklärt Difu-Projektleiterin Lisa Dreier.
Praxisnahes Typenmodell als flexibler Bewertungsrahmen
Ein weiteres zentrales Ergebnis der Studie ist ein praxisnahes Typenmodell, das vier funktionale Ausprägungen urbaner digitaler Zwillinge unterscheidet. Dazu gehören die Visualisierung (etwa über Karten und Viewer) und die Analyse (datenbasierte Auswertungen). Aber auch die Simulation (Szenarien und Modellierungen) sowie die innovative bzw. adaptive Integration (zum Beispiel lernende oder vernetzte Systeme) sind von Bedeutung.
Statt als Reifegradskala ist das Modell als flexibler Bewertungsrahmen zu verstehen. Es ermöglicht Kommunen, gezielt diejenigen Funktionen auszubauen, die zu ihren jeweiligen Aufgaben, vorhandenen Datenbeständen und Ressourcen passen.
Urbane digitale Zwillinge bieten nicht jeder Kommune einen Mehrwert
„Richtig eingesetzt können urbane digitale Zwillinge in allen Phasen der kommunalen Wärmeplanung hilfreich sein“, betont Difu-Wissenschaftler Robert Riechel. „Sie erhöhen die Nutzbarkeit vorhandener Daten, automatisieren Auswertungen, verbessern die Entscheidungsgrundlagen und helfen, die Lücke zwischen strategischer Planung und Umsetzung zu schließen. Darüber hinaus können sie Transparenz schaffen und die Kommunikation mit Politik, Fachebene und Öffentlichkeit unterstützen.“
Gleichwohl ist ein umfassender urbaner digitaler Zwilling nicht für jede Kommune sinnvoll oder erforderlich. Vor allem für kleinere Städte und Gemeinden mit begrenzten personellen und finanziellen Kapazitäten können GIS-gestützte Anwendungen sowie einfach zugängliche Visualisierungs- und Analysewerkzeuge eine praktikable und ressourcenschonende Option sein. Ausschlaggebend ist dabei nicht die Bezeichnung des Tools, sondern seine Passung zu den jeweiligen Aufgaben, Datenlagen und organisatorischen Strukturen.
Red.
Über die Studie
Die Studie zu den urbanen digitalen Zwillingen ist im Kontext der Fördermaßnahme „Modellprojekte Smart Cities“ (MPSC) entstanden. Die Maßnahme wird seit 2019 vom Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) und der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) gemeinsam mit insgesamt 73 Modellprojekten umgesetzt.
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