Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESEDie Digitalisierung urbaner, sub-urbaner und ländlich geprägter Räume ist ein entscheidender Schritt zur Schaffung smarter, effizienter und nachhaltiger Städte und Regionen. Urbane Digitale Zwillinge (UDZ) bieten eine innovative Lösung, um kommunale Daten in Echtzeit zu visualisieren, zu analysieren und faktenbasierte Entscheidungen zu treffen. Mit Digitalen Zwillingen können Entscheidungsoptionen simuliert und besser verstanden werden, so dass sie auch für Nicht-Experten nachvollziehbar werden. Dadurch bieten UDZ die Möglichkeit, Ressourcen effizienter zu nutzen, Bürgerbeteiligung zu verbessern und nachhaltige Entwicklung zu fördern.
Urbaner Digitaler Zwilling
Konzeption und Umsetzung eines Urbanen Digitalen Zwillings
Nachfolgendes Vorgehen beschreibt einen ganzheitlichen Prozess von der Idee bis zum Rollout des Urbanen Digitalen Zwillings. Wir unterstützen Sie darüber hinaus bei Teilleistungen aus diesem Prozess und können flexibel auf Ihre individuellen Anforderungen eingehen.
Phase 1: Analyse und Konzeption
Anforderungsanalyse
- Identifikation relevanter Stakeholder
- Durchführung von Workshops zur Erfassung der fachlichen Anforderungen und Bedürfnisse relevanter Stakeholder
- Identifizierung von Zielen und Anwendungsfällen für den Digitalen Zwilling (z.B. Verkehrsmanagement, Umweltüberwachung, Klimafolgenanpassung, kommunale Wärmeplanung)
- Ableitung der technischen Anforderungen für relevante Anwendungsfälle
Machbarkeitsstudie
- Überprüfung der technologischen und ökonomischen Durchführbarkeit
- Bewertung bestehender technischer Lösungen
- Risikoanalyse und Bewertung der Datenschutz- und Sicherheitsanforderungen
Konzeptentwicklung
- Ausarbeitung eines Konzepts zur Umsetzung des Digitalen Zwillings, basierend auf einer vorhandenen oder zu schaffenden Dateninfrastruktur
- Definition von messbaren Erfolgskriterien
- Erstellung eines Umsetzungsplans mit Meilensteinen und Zeitrahmen
Phase 2: Planung und Design
Datenintegration und -management
- Ermittlung erforderlicher Daten und ihrer Qualitätsmerkmale
- Planung der Datenintegration aus bestehender Dateninfrastruktur
Technische Infrastruktur
- Konzeption der technischen Infrastruktur, einschließlich Cloud-Computing-Plattformen, Netzwerkinfrastruktur und Sicherheitsprotokollen
- Auswahl geeigneter Technologien
Benutzeroberfläche und Interaktivität
- Design der Benutzeroberflächen für verschiedene Nutzergruppen (z.B. Fachbereiche, Stadtgesellschaft, Forschende)
- Definition von Design-Guidelines für den kompletten Digitalen Zwilling
Phase 3 (optional): Begleitung bei der Ausschreibung
Erstellung Leistungsverzeichnis
- Konsolidierung der Anforderungen in ein Leistungsverzeichnis
- Erstellung einer Bewertungsmatrix
- Unterstützung bei der Erstellung der Vergabeunterlagen
Begleitung Ausschreibung
- Beantwortung von technischen Bieterfragen
- Begleitung bei Bietergesprächen
Bewertung Angebote
- Sichtung der Angebote
- Bewertung der Angebote als Entscheidungsvorlage
Phase 4: Implementierung und Test
Prototypentwicklung und Pilotierung
- Erstellung von Prototypen spezifischer Anwendungsszenarien zur Verbesserung der Kommunikation mit Benutzergruppen
- Durchführung von Pilotprojekten zur Validierung des Konzepts und zur Sammlung von Nutzerfeedback
- Entwicklung von interaktiven Dashboards und Visualisierungen
Implementierungsbegleitung
- Technische und fachliche Begleitung beim Rollout des Digitalen Zwillings
- Schulung und Unterstützung für ausgewählte Nutzergruppen
Monitoring und Evaluierung
- Überwachung der Leistungskennzahlen und deren Auswertung
- Kontinuierliche Bewertung und Feinjustierung basierend auf gesammelten Daten und Nutzerfeedback