Integrierte Infrastrukturen

Die Informations- und Kommunikationstechnologie spielt als Bindeglied zwischen den Teilbereichen einer "smarten" Stadt eine besondere Rolle. Durch Sammlung, Lagerung und optimale Verknüpfung verschiedener Datensätze auf einer urbanen Datenplattform können erhebliche Mehrwerte erzielt werden.

Viele für "smarte" Städte ("SmartCities") interessante Daten sind nicht öffentlich. Sie bieten aber ein riesiges Potenzial, um Städten nachhaltiges Wachstum zu ermöglichen. So können zum Beispiel auf Basis dieser Daten Konzepte zur Bewältigung umwelttechnischer und ökonomischer Probleme entwickelt werden. Hierbei ist es besonders interessant, verschiedene Datensätze in Bezug zueinander zu stellen.

Durch die Bündelung maßgeblicher Datensätze in bestmöglicher Qualität auf einer cloudbasierten urbanen Datenplattform könnte dieses Potenzial abgerufen und somit eine vollintegrierte, strategisch orientierte "SmartCity" entwickelt werden.

Die auf einer urbanen Plattform gespeicherten Daten können auf jede erforderliche Weise kombiniert und ausgewertet werden. So wäre es zum Beispiel möglich, Verkehrsströme zu steuern, zu optimieren und mit den vorhandenen Umweltdaten abzugleichen.

Hierzu müssen zunächst die gewünschten Szenarien (Use Cases) definiert und die dafür erforderlichen Daten und Rahmenbedingungen aufgelistet werden. Auf dieser Basis ist zu klären, ob und wenn ja in welcher Form, diese Daten zur Verfügung stehen und wie sie genutzt werden können. Insbesondere sind folgende Faktoren zu beachten:

• Datenschutzrichtlinien (gesetzliche und firmeninterne Regelungen)
• Firmengrundsätze
• Wettbewerbsstrategien
• Art der Daten - sind Echtzeitdaten möglich?
• Eignung der Daten

Wenn dies alles geklärt ist, werden die erforderlichen Schnittstellen definiert. Maßgeblich sind die Sicherheitsrichtlinien der Dateninhaberinnen und Dateninhaber sowie die technischen Voraussetzungen.

Der Grundgedanke für die Erstellung einer offenen urbanen Datenplattform (OUP) in GrowSmarter war, durch die Bereitstellung von Sensordaten in Echtzeit und in Form von sogenannten Push Informationen aus den anderen Arbeitspaketen und der Verwaltung interne Fachverfahren und Dritte kostengünstig zu unterrichten. Basierend darauf könnten aktuelle Situationen in der Stadt ausgewertet, zukünftige Situationen simuliert und somit Auswirkungen auf die Umwelt effizienter verstanden und Handlungsweisen angepasst werden. Das konkrete Projektziel in diesem Arbeitspaket war es, die einzelnen Arbeitspakete auf dieser Kommunikationsbasis zu verbinden und die optimale Ausnutzung der einzelnen Maßnahmen zu ermöglichen. Basis hierfür wäre die Freigabe der erforderlichen Daten in nahezu Echtzeit zur Integration in die Plattform und zur Nutzung im Projektgebiet (Mülheim, insbesondere die Stegerwaldsiedlung) gewesen.

Während der Implementierungsphase des Projektes in den Jahren 2015 bis 2017 wurden deshalb zahlreiche Gespräche und Workshops mit den Projektpartnerinnen und -partnern geführt. Hierbei stellte sich heraus, dass die erforderlichen Daten entweder nicht in Echtzeit zur Verfügung stehen oder aufgrund datenschutzrechtlicher oder betriebsinterner Gründe nicht bereitgestellt werden können. Als Ergebnis der Gespräche und Workshops wurden einige Datensätze für Offene Daten Köln zur Verfügung gestellt, andere wurden für den internen Gebrauch im Projekt freigegeben. Echtzeitdaten konnten nicht bereitgestellt werden.

Insgesamt machte die Implementierungsphase deutlich, dass das Thema Daten ein sehr sensibles Thema ist. Neben den festen Grenzen der geltenden Datenschutzgesetze spielen hierbei insbesondere betriebsinterne Grundsätze und die Wettbewerbsfähigkeit bei Unternehmen eine große Rolle. Zudem ist zum heutigen Zeitpunkt in vielen Bereichen nicht ersichtlich, welche Daten in Zukunft welchen Wert haben werden. Dadurch ist nur schwer abzusehen, ob durch die Freigabe einzelner Daten, selbst aktuell unbedenklich erscheinender, eventuell zukünftige Geschäftsmodelle gefährdet oder die Wettbewerbsfähigkeit einzelner Unternehmen einschränkt wird.

Die Erfahrungen in den Lighthouse Cities (Barcelona, Stockholm und Köln) waren in Teilbereichen unterschiedlich. Dies lag zum einen an den aktuellen länderbezogenen Datenschutzregelungen, zum anderen an unterschiedlichen Regelungen in anderen Rechtsbereichen. Zudem ist die Beziehung zu den eigenen Daten und der Umgang damit in den jeweiligen Ländern sehr individuell. Insgesamt konnte das zu Projektbeginn angedachte Ziel einer unterstützenden Technologie, basierend auf einer Vielzahl von Echtzeitdaten mit unterschiedlichen Zugriffberechtigungen unter anderem auch für Betriebe sowie Bürgerinnen und Bürger in Köln, nicht umgesetzt werden.

Nach Abschluss aller Gespräche und Workshops wurden folgende Daten zur Integration in die Pulse und Auswertung im Projekt zur Verfügung gestellt: 

• Bikesharing-Stationen der KVB, Räder im Stadtgebiet
• Status der KVB Räder (in Benutzung/frei)
• Carsharing Stationen der Firma Cambio
• verschiedene Daten aus dem Verkehrsrechner der Stadt Köln
• Umweltdaten NRW
• Status der Parkhäuser in Köln
• CleverCity Parkdaten der Mobilitätsstation am Charles-de-Gaulle-Platz
• Verkehrsstörungen in Köln
• Störungen bei Aufzügen und Rolltreppen der KVB 
• Fahrpläne der KVB
• Ladestationen der RheinEnergie AG
• Daten aus dem Siedlungsmanagement der RheinEnergie AG
• Daten aus der Evaluierung der einzelnen Maßnahmen der Projektpartnerinnen und -partner

Hierbei handelt es sich ausschließlich um nicht personenbezogene Daten. Die Nutzung erfolgt nur innerhalb des Projektes. Zunächst wurden die erforderlichen Schnittstellen definiert und umgesetzt. Im Anschluss daran erfolgte eine Anpassung des Visualisierungstools der Urban Pulse, des Urban Cockpit.

Im nächsten Schritt wurden Szenarien dazu entwickelt, welche Möglichkeiten sich durch eine Urbane Datenplattform ergeben könnten, wenn die hierfür erforderlichen Daten bereitgestellt würden und welche Freigabemodelle denkbar wären. So ist neben einer grundsätzlichen Freigabe zum Beispiel eine Freigabe gegen Gebühr, eine zeitlich begrenzte Freigabe, die Freigabe für einen bestimmten Personenkreis oder die Freigabe für ein bestimmtes Jahr möglich.

Die Grundidee dabei ist, dass die Visualisierung der Daten auf den jeweiligen Nutzerkreis angepasst wird. Dies erfolgt über eine Profilkachel, in der die Nutzerinnen und Nutzer ihre persönlichen oder dienstlichen/beruflichen Präferenzen und Ziele eingeben. Unterstützend können die für den jeweiligen Personenkreis interessanten Kacheln mit den erforderlichen Freigaben hinzugebucht werden.

So könnte sich zum Beispiel die oder der Fahrradbeauftragte einer Stadt die Daten zur Auslastung der Radwege, des Bikesharingsystems, der Ampelschaltungen, der Umweltbelastungen, der aktuellen Störungen im Radwegenetz und des ÖPNV anzeigen und entsprechend der aktuellen Fragestellungen auswerten lassen. Auf dieser Grundlage könnte sie oder er das Radverkehrsnetz seiner Stadt optimal auswerten und den tatsächlichen Bedürfnissen der Radfahrerinnen und Radfahrer anpassen.

Als weiteres Beispiel könnte eine Familie ihr Profil ihren täglichen Wegen und Bedürfnissen anpassen und die Daten von Mobilstationen, ÖPNV, Car- und Bikesharingstationen sowie aktuellen Verkehrsstörungen auswerten und den für die einzelnen Familienmitglieder zeit- und kostengünstigsten Weg tagesaktuell anzeigen lassen.

Zur Demonstration wurde ein Photoshop-Cockpit entwickelt. Hierbei ist auch eine Kachel vorgesehen, mit der man persönliche Ziele definieren kann (zum Beispiel den persönlichen CO2-Verbrauch pro Woche senken).

Zusätzlich erarbeitet die Firma [ui!] Urban Software Institute GmbH gerade ein Tool zur Speicherung und Auswertung der Evaluierungsdaten im Projekt. Damit sollen die Evaluierungsdaten der einzelnen Arbeitspakete gespeichert und je nach Bedarf ausgewertet werden. So kann unter anderem die CO2-Einsparung durch die Umsetzung der Maßnahmen für einen bestimmten Zeitraum ausgewertet werden.