Räumlich verdichtetes Micro-Reallabor für schnell sichtbare, kostengünstige und partizipative Innenstadt- und Stadtteilentwicklung und Resilienz

Inhaltsverzeichnis

1. Ausgangspunkt und Zielsetzung

Viele Kommunen stehen vor der Herausforderung, die Aufenthaltsqualität und Attraktivität ihrer Innenstädte oder Stadtteilzentren kurzfristig sichtbar zu verbessern, obwohl für umfassende bauliche oder stadtgestalterische Projekte nur sehr begrenzte finanzielle und organisatorische Ressourcen zur Verfügung stehen.

Zudem gilt es, auf sehr unterschiedliche Krisen und Belastungen vorbereitet zu sein und ihre die eigene Handlungsfähigkeit auch unter schwierigen Bedingungen zu bewahren, d.h. resilienter zu werden.

Der Ansatz „ImpulsPunkt Innenstadt“ bündelt deshalb besonders niedrigschwellige, kostengünstige und schnell umsetzbare Smart-City-Maßnahmen an einem klar abgegrenzten Ort. Gerade digitale und technologisch unterstützte Lösungen bieten die Möglichkeit, öffentliche Plätze und Stadträume bereits mit vergleichsweise geringem Aufwand aufzuwerten, ihre Aufenthaltsqualität und Nutzbarkeit zu verbessern und neue Angebote für die Menschen zu schaffen, ohne dafür zunächst umfangreiche bauliche Eingriffe oder kostspielige städtebauliche Umgestaltungen vornehmen zu müssen. Sie können damit eine eigenständige, kurzfristig realisierbare Alternative zu aufwendigeren Vorhaben darstellen, bestehende oder geplante bauliche Maßnahmen sinnvoll ergänzen und zugleich erste Impulse für eine weitergehende Stadtentwicklung setzen.

Als räumlich konzentriertes Micro-Reallabor bietet der ImpulsPunkt einen niedrigschwelligen Erprobungsraum, in dem verschiedene Smart-City-Lösungen und insbesondere ihr Zusammenspiel unter realen Bedingungen entwickelt, getestet und hinsichtlich ihrer technischen Umsetzbarkeit, Akzeptanz und Wirkung auf den Alltag bewertet werden können. Bürgerinnen und Bürger sowie Gewerbetreibende können kommunale Aktivität unmittelbar wahrnehmen, während zugleich praktische Erfahrungen und erste Daten für eine spätere Ausweitung gewonnen werden.

Als öffentlich sichtbarer und wiedererkennbarer Ort kann der ImpulsPunkt zugleich eine Leuchtturmfunktion entfalten. Gerade Kommunen mit begrenzten finanziellen, personellen oder technischen Ressourcen können damit zeigen, dass sie Digitalisierung aktiv und gemeinwohlorientiert gestalten. Technischer Fortschritt wird so nicht allein in Strategien oder digitalen Verwaltungsprozessen sichtbar, sondern anhand konkreter Verbesserungen der Lebensrealität erfahrbar – etwa bei Aufenthaltsqualität, Umwelt, Gesundheit, Information und gesellschaftlicher Teilhabe. Der sichtbare Nutzen kann das Vertrauen in kommunale Innovations- und Handlungsfähigkeit stärken und zur Mitgestaltung anregen.

Über die Alltagsfunktionen hinaus kann der ImpulsPunkt perspektivisch und modular zu einem lokalen Resilienz-Hub weiterentwickelt werden. Der besondere Vorteil liegt darin, dass die Menschen den Standort, seine Angebote und seine Kommunikationskanäle bereits aus dem Alltag kennen. Diese Vertrautheit kann genutzt werden, um frühzeitig über ergänzende Krisenfunktionen zu informieren und den Ort – nach entsprechender kommunaler Festlegung – bei Störungen, Krisen oder Katastrophen als niedrigschwellige Anlauf- und Informationsstelle und ggf. als offiziellen Sammelpunkt nutzbar zu machen.

Der Resilienz-Hub ist dabei nicht als isolierte technische Zusatzfunktion zu verstehen. Mit seinem MADABA Resilienz-Framework unterstützt der BVSC Kommunen dabei, Resilienz ganzheitlich, ressort- und akteursübergreifend zu gestalten. Bereits bestehende und geplante Maßnahmen etwa aus Bevölkerungsschutz, kommunaler Daseinsvorsorge, Infrastruktur und Stadtentwicklung können mit ergänzenden technischen, organisatorischen und gesellschaftlichen Lösungsbausteinen verknüpft werden. So kann schrittweise ein abgestimmtes kommunales Resilienz-Mosaik entstehen.

Dabei muss die Umsetzung nicht mit einem umfassenden Großprojekt beginnen: Ein zum Resilienz-Hub weiterentwickelter ImpulsPunkt kann einen unmittelbar sichtbaren und im Alltag wie im Krisenvorsorgekontext erprobbaren Mosaikstein bilden, der mit bestehenden kommunalen Krisen- und Unterstützungsstrukturen verzahnt und bei Bedarf um weitere Bausteine ergänzt wird. Damit wird kommunale Resilienz als Gesamtaufgabe gedacht und zugleich mit überschaubaren, konkreten Schritten vor Ort begonnen.

Weitere Informationen zum strategischen Rahmen: MADABA-Projektseite.

Je nach örtlichem Bedarf können dazu eine ausreichend dimensionierte, vom öffentlichen Stromnetz unabhängige Energieversorgung (z.B. Batteriespeicher, ggf. mit Photovoltaik), Notbeleuchtung, Informationsanzeigen, Lademöglichkeiten und redundante Kommunikationswege gehören. Lokal nutzbare Funk- oder Mesh-Verbindungen oder satellitengestützte Anbindungen können ausgewählte Kommunikationsfunktionen auch bei einem Ausfall des öffentlichen Mobilfunknetzes ermöglichen. Denkbar sind außerdem barrierearm und mehrsprachig zugängliche Informationen, Orientierungshilfen sowie Trinkwasser- und Unterstützungsangebote.

Die nachfolgenden Ansätze sind als beispielhafte Bausteine mit Modellcharakter zu verstehen. Sie müssen priorisiert, auf ihre rechtliche, technische, finanzielle und organisatorische Umsetzbarkeit geprüft und zu einem stimmigen Pilotkonzept verbunden werden. Als „Projektgebiet“ wird im Folgenden ein räumlich klar abgegrenzter Bereich einer Innenstadt, eines Stadtteils oder urbanen Quartiers bezeichnet.

2. Kurzfristiges, eigenständiges Pilotprojekt

Der ImpulsPunkt ist bewusst als eigenständig realisierbares Micro-Reallabor konzipiert, das bereits mit einem überschaubaren Pilotbudget und begrenzten personellen Ressourcen umgesetzt werden kann. Dazu werden zunächst wenige, auf die örtlichen Herausforderungen und Bedürfnisse abgestimmte Smart-City-Lösungen ausgewählt, an einem geeigneten Standort miteinander verbunden und unter realen Bedingungen erprobt. Nicht jeder der nachfolgend beschriebenen Lösungsbausteine muss dabei von Beginn an umgesetzt werden.

Der Einstieg setzt weder eine bereits ausgearbeitete umfassende Smart-City-Strategie noch eine vorhandene kommunale Datenplattform oder ein größeres Fördervorhaben voraus. Bestehende technische Infrastrukturen können genutzt werden, sind jedoch keine zwingende Voraussetzung. Wo sie fehlen, ermöglichen kostengünstige, möglichst offene und modular erweiterbare Lösungen einen eigenständigen Projektstart.

Der ImpulsPunkt soll jedoch nicht nur die technische Machbarkeit demonstrieren. Vielmehr werden die ausgewählten Lösungen von Beginn an daraufhin erprobt, ob sie im Alltag tatsächlich funktionieren, von den Menschen angenommen werden und einen erkennbaren Nutzen für Aufenthaltsqualität, Umwelt, Sicherheit oder andere kommunale Zielsetzungen schaffen. Die Beteiligung der Bevölkerung und die begleitende Evaluation ermöglichen es, Erfahrungen zu sammeln, die Wirksamkeit der Maßnahmen zu bewerten und bei Bedarf frühzeitig Anpassungen vorzunehmen.

Das Micro-Reallabor schafft damit nicht erst die Voraussetzungen für spätere Verbesserungen, sondern kann bereits während der Erprobung einen konkreten Mehrwert für die Menschen vor Ort entfalten.

Die gewonnenen Erkenntnisse und erfolgreich erprobten Lösungsbausteine können anschließend dauerhaft am Standort weiterbetrieben, schrittweise ergänzt oder auf weitere Standorte übertragen werden. Ebenso können sie in größere kommunale Smart-City- und Resilienzvorhaben oder geförderte Gesamtprojekte einfließen. Der ImpulsPunkt ermöglicht somit einen pragmatischen, schrittweisen Einstieg in die kommunale Digitalisierung, ohne deren langfristige strategische Entwicklung vorwegzunehmen oder von ihr abhängig zu sein.

3. „ImpulsPunkt Innenstadt“: Placemaking als Systemakupunktur

Die verschiedenen Pilotmaßnahmen müssen zunächst nicht über das gesamte Projektgebiet verteilt werden. Stattdessen können sie an einem einzigen, sorgfältig ausgewählten Ort räumlich und funktional gebündelt werden.

Im Sinne des Placemaking kann das Reallabor als eine Form der „Systemakupunktur“ verstanden werden: An einem strategisch geeigneten Punkt erfolgt eine kleine, aber gezielte Intervention, die technische, soziale, ökologische und gestalterische Elemente miteinander verbindet und mit großer Strahlkraft Impulse für das weitere Umfeld setzt.

Als Standort kommen beispielsweise eine einzelne Bushaltestelle oder ein anderer stark frequentierter Warte- und Aufenthaltsort im Projektgebiet infrage. Dort können verschiedene Lösungsbausteine miteinander verbunden werden, z.B.

• punktuelle intelligente Straßenbeleuchtung,
• gemeinschaftlich gepflegte Grünflächen mit sensorunterstützter automatisierter Bewässerung,
• digitale Informations-, Service- und Mitmachangebote für Warte- und Aufenthaltszeiten
• der Zugang zur spielerischen Beteiligung in einem interaktiven 3D-Stadtteil-Modell,
• Umweltsensorik zur Erfassung von Hitze, Luftqualität und Lärm mit automatischen Warnungen, insbesondere für vulnerable Gruppen
• öffentliche Dashboards und verständliche Erläuterungen zu den eingesetzten Technologien und Messwerten sowie
• evtl. eine kleine Photovoltaikanlage zur lokalen Energieversorgung einzelner Komponenten

Auf diese Weise kann aus einem gewöhnlichen Warte- oder Durchgangsort ein punktuell verdichtetes Smart-City-Micro-Reallabor werden. Bewohnerinnen und Bewohner können die verschiedenen Technologien dort unmittelbar im realen Stadtraum erleben, ausprobieren und mitgestalten.

Ein solcher Referenzpunkt wird zu einem Anziehungs- und Identifikationspunkt im Projektgebiet. Menschen können gezielt dorthin kommen, um die unterschiedlichen Systeme kennenzulernen und auszuprobieren. Auch Schulklassen, Vereine, Fachbesucherinnen und Fachbesucher sowie Vertreterinnen und Vertreter anderer Kommunen können den Ort später für Präsentationen, Workshops und Bildungsangebote nutzen.

Der Vorteil dieses Ansatzes liegt nicht in einer möglichst großen Zahl installierter Technologien, sondern in ihrer sinnvollen räumlichen, funktionalen und partizipativen Verknüpfung. Zugleich bleiben Investitionen und Integrationsaufwand überschaubar. Das punktuelle Reallabor ist dabei nicht als abgeschlossene Insellösung zu verstehen, sondern als Referenz-, Lern- und Ausgangspunkt für eine spätere Übertragung erfolgreicher Bausteine auf weitere Standorte.

4. Mögliche Teillösungen und Erprobungsbausteine

4.1 intelligente, adaptive Straßenbeleuchtung

Der BVSC verfügt innerhalb seines Mitgliederkreises über umfangreiche Expertise im Bereich Smart Lighting und kann mit einem oder mehreren Mitgliedsunternehmen eine Pilotinstallation intelligenter, adaptiver Straßenbeleuchtung realisieren.

Die Pilotinstallation dient nicht allein der technischen Erprobung einer bedarfsgerechten Lichtsteuerung. Sie kann als herstellerneutraler Forschungs- und Bildungsdemonstrator ausgestaltet werden, der untersucht, wie intelligente Beleuchtung zu einem einladenden, sicheren, ökologisch verträglichen und am menschlichen Maß orientierten öffentlichen Raum beiträgt.

Dabei werden beispielsweise folgende Fragestellungen untersucht:

• die Auswirkungen unterschiedlicher Beleuchtungsszenarien auf Aufenthaltsqualität, Sicherheitsempfinden, Geborgenheit und räumliche Orientierung,
• die Wirkung des Lichts auf Wohlbefinden und die emotionale Wahrnehmung des Stadtraums,
• die Frage, ob unterschiedliche Beleuchtungsszenarien Menschen nicht nur das sichere Passieren ermöglichen, sondern auch zum Verweilen, zur Begegnung und zur Nutzung des öffentlichen Raums einladen,
• die räumliche Gliederung durch unterschiedliche Beleuchtungsfelder, gezielte Lichtakzente und bewusst gedämpfte Bereiche,
• die Vermeidung von Blendung, monotoner Überbeleuchtung und anderen als unangenehm empfundenen Lichtwirkungen,
• die Unterstützung der städtebaulichen und architektonischen Charakteristik des jeweiligen Ortes,
• Energieverbrauch, bedarfsgerechte Steuerung und situationsabhängige Anpassung der Beleuchtung,
• die Vermeidung unnötiger Lichtemissionen und die ökologische Verträglichkeit,
• die Akzeptanz bei Anwohnenden, Passantinnen und Passanten sowie Gewerbetreibenden,
• die Wirkungen einer höheren Aufenthaltsqualität auf die Wahrnehmung und Nutzung angrenzender Einzelhandels-, Gastronomie- und Dienstleistungsangebote sowie
• die technische, räumliche und organisatorische Übertragbarkeit auf weitere Bereiche der Stadt.

Aufenthaltsqualität und Stadtraum im menschlichen Maß

Nicht die größtmögliche Helligkeit, sondern eine ausgewogene Lichtgestaltung kann aus einem bloßen Durchgangsraum einen angenehmen Aufenthaltsort machen. Adaptive Leuchten ermöglichen unterschiedliche, auf den Ort abgestimmte Beleuchtungsfelder, z.B. gut erkennbare Wege und Gesichter, gezielt hervorgehobene Fassaden, Sitzbereiche und Orientierungspunkte sowie behutsam gedämpfte Randzonen. Auch die vertikale Ausleuchtung und das Verhältnis von Licht und Schatten prägen, wie offen, übersichtlich, geborgen oder unwirtlich ein Platz wahrgenommen wird. Das Zusammenspiel von Lichtverteilung, Lichtfarbe, Blendungsbegrenzung und zeitlicher Anpassung kann gemeinsam mit den Nutzenden vor Ort untersucht werden.

Unsicherheitsräume und subjektive Sicherheit

Auf wenig frequentierten Wegen, an Haltestellen und auf Plätzen können unübersichtliche Übergänge, dunkle Zugänge oder blendende Lichtquellen das Unsicherheitsgefühl verstärken. Durch gut erkennbare Wegebeziehungen, Sichtachsen, Gesichter und mögliche Ausweichmöglichkeiten können Beleuchtungsszenarien das Orientierungsempfinden verbessern. Dabei ist gerade nicht vorgesehen, etwaige Angsträume pauschal mit maximaler Helligkeit auszuleuchten: Harte Kontraste und Blendung können gegenteilige Wirkungen haben. Erprobt wird, für welche Menschen, zu welchen Uhrzeiten und unter welchen Bedingungen sich ein Ort sicherer anfühlt.

Belebung verwaister Plätze, Einzelhandel und soziale Kohäsion

Eine angenehme, differenzierte Beleuchtung kann dazu beitragen, dass wenig genutzte Plätze auch nach Einbruch der Dunkelheit wieder für Begegnung, Aufenthalt, kleinere Veranstaltungen oder temporäre Nutzungen infrage kommen. Gemeinsam mit Sitzgelegenheiten, Begrünung, Gastronomie und lokalen Aktivitäten entstehen neue Anlässe, sich dort aufzuhalten und mit anderen Menschen in Kontakt zu treten. Das Micro-Reallabor untersucht daher den Zusammenhang zwischen Lichtgestaltung, tatsächlicher Raumnutzung, Aufenthaltsdauer, subjektiver Lebensqualität und der Wahrnehmung des lokalen Gewerbes.

Situationsgerechte Steuerung und ökologische Verträglichkeit

Beleuchtungsstärken können in geeigneten Anlagen zeit-, nutzungs- oder ereignisabhängig geregelt werden: beispielsweise gedimmt bei geringer Nutzung und bedarfsgerecht erhöht, wenn Personen einen Weg passieren oder ein Platz für eine Veranstaltung genutzt wird. Technisch denkbar sind abgestimmte Lichtszenarien für Ruhe, Begegnung, sichere Wegeführung und besondere Ereignisse. Gleichrangige Ziele bleiben Energieeffizienz, die Begrenzung unnötiger Lichtemissionen, die Vermeidung von Blendung sowie der Schutz von Insekten, nachtaktiven Tieren und angrenzenden Wohnbereichen.

Notfälle, Krisen und Katastrophenschutz

In einer zusätzlichen Erprobungsstufe kann Smart Lighting mit Umweltsensorik, Warnsystemen und den kommunalen Einsatzstrukturen verknüpft werden: Bei einer plausibilisierten Gefahrenmeldung können definierte Leuchten kurzzeitig die Ausleuchtung eines betroffenen Bereichs oder von Zugangs- und Rettungswegen verbessern, damit Hindernisse, Gefahrenstellen und hilfsbedürftige Personen besser erkennbar werden. Auch abgestimmte Beleuchtungsszenarien zur Orientierung an einer Anlaufstelle oder zur Unterstützung von Einsatzkräften sind denkbar.

Ausfallsicherheit und der ImpulsPunkt als Resilienz-Hub

Ein Notfallkonzept muss zusätzlich berücksichtigen, dass bei großflächigem Strom- oder Mobilfunkausfall auch intelligente Lichtsteuerung ausfallen kann. Für ausgewählte Leuchten, Informationseinrichtungen und Kommunikationskomponenten wären daher eine geeignete unabhängige Stromversorgung (etwa Batteriespeicher, ggf. mit Photovoltaik), lokal ausführbare Notbetriebsregeln sowie vom öffentlichen Mobilfunk unabhängige Kommunikationswege gesondert zu planen und zu erproben. So kann der vertraute ImpulsPunkt bei entsprechender Ausstattung auch in einer Ausnahmesituation Orientierung bieten.

Begleitforschung und Wirkungskontrolle

Neben Sicherheitsempfinden und Orientierung können Aufenthaltsnutzung, Rückmeldungen des Gewerbes, Energiebedarf und Lichtemissionen untersucht werden – mit datensparsamer, möglichst aggregierter Erhebung positiver Wirkungen auf Handel, Sicherheitsgefühl und gesellschaftlichen Zusammenhalt. Der BVSC-Fachartikel „Smart City und der Sinn des Lebens“ bildet die konzeptionelle Grundlage für das menschzentrierte Lichtverständnis; die beschriebenen Krisenfunktionen sind zusätzliche Erprobungskonzepte des ImpulsPunktes.

Die unterschiedlichen Beleuchtungsszenarien werden möglichst unter Einbeziehung von Bürgerinnen und Bürgern, Anwohnenden und Gewerbetreibenden entwickelt und bewertet. Ergänzend können Lichtstimmungen und Steuerungsvarianten zunächst in einem dreidimensionalen Modell des Projektgebiets visualisiert und aus unterschiedlichen Blickwinkeln, zu verschiedenen Tages- und Jahreszeiten sowie aus der Perspektive unterschiedlicher Nutzergruppen erprobt werden.

So wird nicht erst nach der Installation die allgemeine Akzeptanz abgefragt. Vielmehr wirken die Menschen bereits an der Frage mit, welche Beleuchtung sie an dem konkreten Ort als einladend, sicher, angenehm und identitätsstiftend erleben.

4.2 Smarte Bewässerung und kooperatives Management von Stadtgrün

Die digitale Beteiligung kann unmittelbar mit einer sichtbaren und veränderbaren Maßnahme im öffentlichen Raum verbunden werden. So kann z.B. ein automatisiertes, sensorunterstütztes Bewässerungssystem in einem gemeinschaftlich genutzten Hochbeet eingesetzt werden.

Für diesen Erprobungsbaustein kommen beispielsweise Bewässerungslösungen des BVSC-Mitgliedsunternehmens Plances infrage.

Ein solches Hochbeet kann auf belastbaren Rollen montiert und an seinem jeweiligen Standort sicher arretiert werden. Seine Position kann im Verlauf des Reallabors bei Bedarf z.B. durch Beschäftigte der Stadt bzw. eines beauftragten kommunalen Unternehmens fachgerecht verändert werden. Dadurch wäre gewährleistet, dass Bürgerinnen und Bürger zwar Standortvorschläge einbringen und über mögliche neue Standorte mitentscheiden können, das Hochbeet jedoch nicht selbst versetzen.

Dabei können beispielsweise folgende Fragen gemeinsam untersucht werden:

• An welchem Standort trägt das Hochbeet besonders zur Aufenthaltsqualität bei?
• Wo bietet es einen sichtbaren Mehrwert für Bürgerinnen und Bürger sowie ortsansässiges Gewerbe?
• An welcher Stelle erhalten die Pflanzen ausreichend Licht, ohne dauerhaft zu starker Sonneneinstrahlung ausgesetzt zu sein?
• Wo kann das Hochbeet als Treffpunkt, Blickfang und kleinräumiges Gestaltungselement dienen?

Die Standortvorschläge können mit Messwerten zur Temperatur, Sonneneinstrahlung und Bodenfeuchtigkeit verbunden werden. Auf dieser Grundlage kann das Hochbeet zeitweise durch Beschäftigte der Stadt oder eines beauftragten kommunalen Unternehmens an einen anderen Standort versetzt werden. Die Menschen erleben damit unmittelbar, dass ihre digital eingebrachten Vorschläge zu einer sichtbaren Veränderung im realen Stadtraum führen.

Das Hochbeet kann gemeinsam von der örtlichen Wirtschafts- bzw. Einzelhandelsgemeinschaft und interessierten Bürgerinnen und Bürgern bepflanzt und gepflegt werden. Neben Zier- und insektenfreundlichen Pflanzen können auch essbare Pflanzen wie Kräuter, Erdbeeren oder Tomaten angebaut werden.

Die Möglichkeit, während eines Aufenthalts im Projektgebiet beispielsweise eine reife Erdbeere oder Tomate zu naschen, ist eine kleine, aber unmittelbar positive Alltagserfahrung. Zugleich können die Beteiligten erleben, dass sie selbst zur Begrünung und Aufwertung ihrer Innenstadt oder ihres Stadtteils beitragen können. Selbstwirksamkeit wird dadurch nicht abstrakt vermittelt, sondern konkret sichtbar und gemeinschaftlich erfahrbar.

Über die Bodenfeuchtigkeitsmessung und die Wasserstandsmessung des intelligenten Bewässerungssystems in Kombination mit einem Temperatursensor kann das Hochbeet über eine Open-Source-Datenplattform automatisiert Nachrichten an eine öffentlich zugängliche und moderierte Chatgruppe senden.

Das Hochbeet kann sich dabei bewusst in einer einfachen, sympathischen und leicht verständlichen Sprache an die Gemeinschaft wenden, beispielsweise:

„Hilfe, Hilfe, mein Wassertank ist fast leer. Kann mich jemand versorgen?

„Mir wird gerade ziemlich heiß. Ich stehe schon lange in der prallen Sonne. Wäre ein schattigerer Standort vielleicht besser für mich?“

Auf eine solche Nachricht können Bürgerinnen und Bürger, Gewerbetreibende und städtische Angestellte unmittelbar reagieren, etwa mit dem Hinweis:

„Ich bin ohnehin gerade in der Nähe und kümmere mich darum.“

Ebenso kann sich ein örtlicher Gewerbetreibender melden:„Max Mustermann vom Einzelhandel XYZ:

„Wir füllen den Wassertank gleich wieder auf.“

Dadurch entsteht eine unmittelbare Kommunikation zwischen den Bürgerinnen und Bürgern, den örtlichen Gewerbetreibenden, der Kommune und dem technischen System. Die Sensorik erhebt nicht nur unsichtbar Daten, sondern schafft einen konkreten Anlass für gemeinschaftliches Handeln.

Die Personifizierung des Hochbeets kann einen starken emotionalen Anker bilden. Technische Messwerte wie Bodenfeuchtigkeit oder Temperatur werden in verständliche und handlungsorientierte Nachrichten übersetzt. Die Menschen erleben unmittelbar, dass ihr Handeln eine sichtbare Wirkung hat und dass digitale Systeme nicht nur der Verwaltung oder abstrakten Datenerhebung dienen, sondern gemeinschaftliches Engagement unterstützen.

Zugleich lässt sich spielerisch vermitteln, wie die Integration von Sensorik, automatisierten Regeln und digitaler Kommunikation funktioniert. Das Hochbeet wird damit auch zu einem niedrigschwelligen Bildungsangebot: Es zeigt, wie Messwerte erfasst, interpretiert und in konkrete Handlungsempfehlungen übersetzt werden.

Die öffentliche Chatgruppe kann darüber hinaus für weitere gemeinschaftliche Aktivitäten genutzt werden, beispielsweise für Hinweise auf Pflanzaktionen, Pflegeeinsätze, reife Früchte, Standortvorschläge oder kleinere Probleme. So kann sich rund um das Hochbeet eine lokale Gemeinschaft bilden, in der Bürgerinnen und Bürger sowie Gewerbetreibende Verantwortung übernehmen, sich abstimmen und gemeinsam zur Aufenthaltsqualität im Projektgebiet beitragen.

Gerade diese Verbindung aus Technik, Humor, emotionaler Ansprache und sichtbarer Selbstwirksamkeit kann das Interesse an dem Reallabor erheblich erhöhen und auch Menschen zur Mitwirkung motivieren, die sich von klassischen Beteiligungsformaten normalerweise nicht angesprochen fühlen.

Das mobile Hochbeet wäre damit zugleich:

• ein kurzfristig sichtbares Begrünungselement,
• ein Anwendungsfall für intelligente und ressourcenschonende Bewässerung,
• ein Gegenstand digitaler und analoger Bürgerbeteiligung,
• ein gemeinschaftliches Projekt von Gewerbe und Bevölkerung,
• ein emotionaler Ankerpunkt des Reallabors,
• ein Lernort für klimaangepasste Stadtgestaltung und
• ein praktisches Experiment zur Wirkung kleiner Interventionen auf die Aufenthaltsqualität.

4.3 Digitale Angebote zur angenehmen und sinnvollen Nutzung von Wartezeiten

Als weiterer kurzfristig umsetzbarer Ansatz kommt eine forschungsorientierte Pilotierung des BVSC-Projekts HECINO mit dessen eigenständiger Teillösung HECINO-Wait in Betracht.

HECINO-Wait setzt bei alltäglichen, bislang jedoch nur selten bewusst gestalteten Warte- und Übergangssituationen an. Das Konzept untersucht, wie ein Teil unvermeidbarer Wartezeit zu einem kurzen, freiwilligen und sinnvollen Moment für Bewegung, Entlastung oder Beteiligung werden kann.

Dabei steht nicht die Technologie im Mittelpunkt, sondern die konkrete Alltagssituation der wartenden Menschen. HECINO-Wait verbindet den realen Ort mit einer digitalen Ebene. Der Zugang bleibt einfach, freiwillig und auf den jeweiligen Warteort abgestimmt. Das Angebot setzt weder eine bestimmte Nutzung noch ein Benutzerkonto voraus und soll den eigentlichen Wartevorgang nicht zusätzlich belasten.

Eine beispielhafte Nutzungssituation: Eine Person wartet einige Minuten an einem öffentlichen Ort. Über einen einfach zugänglichen Hinweis kann sie freiwillig ein kurzes, zur Situation passendes Angebot nutzen – beispielsweise einen Bewegungsimpuls, eine kleine Beteiligungsmöglichkeit oder eine relevante Information zum unmittelbaren Umfeld. Die Nutzung bleibt jederzeit optional; auf Wunsch kann anschließend eine kurze Rückmeldung gegeben werden.

Im Projektgebiet wird zunächst untersucht, an welchen Orten und in welchen Alltagssituationen Menschen warten oder sich vorübergehend aufhalten. Die konkrete Ausgestaltung eines Pilotprojekts wird anschließend gemeinsam mit den beteiligten Partnern an den jeweiligen Ort, die Zielgruppen und die Forschungs-bzw. Projektziele angepasst.

Je nach Standort und Zielsetzung kommen beispielsweise folgende Elemente in Betracht:

• kurze freiwillige Bewegungs- oder Entlastungsimpulse,
• niedrigschwellige digitale Beteiligungsaufgaben,
• freiwillige Rückmeldemöglichkeiten zum Warteort und zum konkreten Angebot,
• ortsbezogene Informationen zu unmittelbar erreichbaren Angeboten und Aktivitäten,
• lokale Entdeckungs- und Mitmachimpulse sowie
• physische Elemente, die den Aufenthalt unterstützen und mit der digitalen Ebene verbunden sind.

HECINO-Wait ist dabei weder an ein bestimmtes Wartehäuschen noch an eine bestimmte bauliche oder technische Lösung gebunden. Im Mittelpunkt steht die Wartesituation selbst.

Dafür verbindet HECINO-Wait digitale und – je nach Einsatzort – physische Elemente zu einem flexiblen, ortsbezogenen Konzept. Die konkrete Umsetzung kann an den jeweiligen Standort angepasst werden, zum Beispiel über QR-Codes, digitale Anwendungen, Informationsflächen oder andere geeignete Medien.

Je nach Standort können ergänzend Informationen zu Geschäften, Gastronomie, Dienstleistungen oder Veranstaltungen eingebunden werden, wenn sie für die konkrete Wartesituation relevant sind und den wartenden Menschen einen erkennbaren Mehrwert bieten.

Sie sind jedoch nicht der Hauptzweck von HECINO-Wait, sondern eine von mehreren möglichen ortsbezogenen Funktionen.

Der Pilot ermöglicht es der Kommune und den beteiligten Betreibern, solche Angebote zunächst in kleinem Maßstab unter realen Bedingungen zu erproben. So kann vor größeren Investitionen oder einer dauerhaften Umsetzung geprüft werden, welche Elemente tatsächlich genutzt werden, akzeptiert werden und einen erkennbaren Mehrwert schaffen.

Die Begleitforschung untersucht, wie die freiwilligen Angebote wahrgenommen und genutzt werden, welche Faktoren ihre Akzeptanz beeinflussen, wo Barrieren bestehen und unter welchen Bedingungen ein tatsächlicher Mehrwert für die wartenden Menschen und die Betreiber des jeweiligen Ortes entsteht. Dabei wird eine positive Wirkung nicht vorausgesetzt, sondern im begrenzten realen Anwendungsfall offen geprüft.

Aggregierte Nutzungsmuster und freiwilliges Feedback unterstützen die beteiligten Betreiber und Partner dabei, die Eignung der Angebote und die Qualität des Warteortes besser einzuschätzen. HECINO-Wait bewertet keine einzelnen Menschen, sondern liefert Erkenntnisse darüber, wie die angebotenen Elemente am jeweiligen Ort angenommen werden und wo Anpassungsbedarf besteht.

Am Ende des Piloten soll daher nicht nur sichtbar werden, ob ein Angebot genutzt wurde, sondern auch, welche Art von Angebot an welchem Ort sinnvoll erscheint, welche Rahmenbedingungen die Nutzung fördern oder erschweren und ob eine Weiterentwicklung oder Übertragung auf weitere Standorte fachlich gerechtfertigt ist.

Für die Erprobung gelten die Grundsätze der Datenminimierung und Zweckbindung. HECINO-Wait verwendet keine Gesichtserkennung, erstellt keine persönlichen Gesundheits- oder Bewegungsprofile, nimmt keine medizinischen Diagnosen vor und setzt kein verpflichtendes Benutzerkonto voraus. Erhoben werden nur diejenigen aggregierten oder freiwillig bereitgestellten Informationen, die für die jeweilige Forschungsfrage erforderlich und für die Beteiligten transparent nachvollziehbar sind.

Erst auf Grundlage der praktischen Erprobung wird bewertet, welche Elemente sich bewähren, angepasst werden müssen oder für den jeweiligen Standort keinen ausreichenden Mehrwert schaffen. Dadurch lassen sich neue Ansätze in einem begrenzten Rahmen testen, bevor größere Investitionen oder langfristige Entscheidungen getroffen werden.

4.4 Spielerische Beteiligung im 3D-Stadtmodell

Eine kurzfristig realisierbare und unmittelbar erfahrbare Maßnahme ist eine spielerische Form der digitalen Bürgerbeteiligung mit der Plattform Scenerii, einer Ausgründung der TU Dresden. Für das Projektgebiet entsteht ein browserbasiertes 3D-Modell, in dem Bürgerinnen und Bürger sich frei bewegen und ihre Hinweise, Kritikpunkte und Ideen genau dort verorten, wo sie entstehen.

Ohne Vorleistungen der Kommune

Das Modell entsteht automatisch aus offenen Daten, aus OpenStreetMap sowie Gebäudehöhen und Vegetationsdaten des DLR. Die Kommune muss also weder ein 3D-Stadtmodell besitzen noch eines beauftragen. Amtliche Daten wie CityGML oder LoD2 und Entwürfe im IFC-Format lassen sich einbinden, sind aber nicht Voraussetzung.

Das Beteiligungsprojekt richtet die Verwaltung eigenständig über ein Administrations-Dashboard ein. Programmierkenntnisse sind nicht nötig, eine dauerhafte Agenturbindung entsteht nicht, beim Formulieren der Fragen und den Übersetzungen unterstützt eine KI-Funktion. Ein Projekt lässt sich so in wenigen Stunden vorbereiten und jederzeit anpassen, was für ein Reallabor mit wechselnden Fragestellungen wesentlich ist.

Zugang unmittelbar am ImpulsPunkt

Die Teilnahme erfolgt ohne App und ohne Registrierung im Browser des eigenen Smartphones. Vor Ort genügt ein QR-Code, gescannt mit der gewöhnlichen Kamera-App. So verbindet sich der physische Ort direkt mit der digitalen Beteiligung und Wartezeit an der Haltestelle wird zu Beteiligungszeit. Mit dem Modul SceneriiWalk lassen sich weitere Stationen im Umfeld anlegen, freigeschaltet über die Ortung des Gerätes oder über einen QR-Code an der Station. Das hält die Beteiligung auch dort verlässlich, wo die Ortung ungenau bleibt.

Spielerischer Zugang

Das Alleinstellungsmerkmal gegenüber Online-Befragungen und zweidimensionalen Beteiligungskarten liegt im spielerischen Zugang. Es bereitet Menschen Freude, den vertrauten Stadtraum zu erkunden und Vorschläge unmittelbar an den betreffenden Orten zu hinterlassen. Bürgerinnen und Bürger können beispielsweise markieren,

• wo sie sich mehr Sitzgelegenheiten, Schatten oder Begrünung wünschen,
• wo Beleuchtung fehlt oder als störend empfunden wird,
• wo Hitze, Lärm oder Verkehr die Aufenthaltsqualität beeinträchtigen,
• welche Orte sich für Veranstaltungen oder temporäre Nutzungen eignen oder
• wohin ein mobiles Begrünungselement versetzt werden soll.

Beiträge lassen sich kommentieren, ergänzen und bewerten, und anders als bei einer abstrakten Umfrage ist immer sichtbar, auf welchen Ort sich eine Anregung bezieht. Für Schulklassen steht mit SceneriiBlock ein Werkstattmodul bereit, in dem eigene Gestaltungsideen dreidimensional gebaut und öffentlich abgestimmt werden.

Auswertung und Datenschutz

Die Rückmeldungen werden automatisch nach Stimmung und Themen ausgewertet, über den gesamten Bestand geclustert und mit belegenden Zitaten zusammengefasst. Sichtbar werden dadurch auch Muster und Dissens, die beim manuellen Durchsehen leicht übersehen werden. Die Teilnahme ist anonym und ohne Benutzerkonto, Server und KI-Dienste laufen in Deutschland und der EU, auf Wunsch vollständig lokal.

Offene Formate und Anschlussfähigkeit

Die verorteten Beiträge stehen als GeoJSON bereit und lassen sich ohne Umweg in ein Geoinformationssystem, in eigene Auswertungen oder in eine kommunale Datenplattform übernehmen. Der Weg hinein funktioniert ebenso: Eigene Fachdaten wie Baumkataster, Hitzekarten, Messpunkte oder Planungsstände lassen sich als GeoJSON mit geringem Aufwand als zusätzliche Ebene im 3D-Modell darstellen. Das Modell ist damit nicht auf die mitgelieferten offenen Daten beschränkt und die im Reallabor erhobenen Beiträge bleiben für andere Systeme nutzbar.

Beitrag zum integrierten Reallabor

Der Baustein liefert die subjektive Seite des Reallabors, also Wahrnehmung und Ideen der Menschen, räumlich genau verortet und damit unmittelbar mit den Messwerten der Umweltsensorik vergleichbar. Wo empfundene Belastung und gemessene Werte auseinandergehen, entsteht daraus eine eigenständige Erkenntnis für die Begleitforschung.

Die Plattform ist modular aufgebaut, fachliche Erweiterungen lassen sich also gezielt ergänzen, ohne den Kern zu verändern. Für das Reallabor heißt das: Die Umweltsensorik kann als eigenes Modul integriert werden, das die Messwerte aus der IoT- und Datenplattform an ihrem Standort im 3D-Modell zeigt, direkt neben den Rückmeldungen der Menschen. Damit entsteht die aus unserer Sicht stärkste Verbindung zwischen den Teillösungen, nämlich empfundene und gemessene Qualität am selben Ort.

Voraussetzungen

Nötig sind die Abgrenzung des Projektgebiets, die Beteiligungsfragen, eine verantwortliche Person in der Verwaltung für die Moderation sowie Öffentlichkeitsarbeit, die auf das Angebot hinweist. Technisch genügen ein aktueller Browser und eine Mobilfunkverbindung, vor Ort ergänzt um wetterfeste Hinweisschilder mit QR-Code.

Bisherige Erfahrungen

Eingesetzt wurde die Plattform unter anderem am Sankt-Anna-Platz in München mit 388 Teilnehmenden und 839 Beiträgen, davon rund drei Viertel mobil, im Verfahren „M wie Zukunft“ in Mainz mit 269 Teilnehmenden und 640 Beiträgen sowie in der Kinder- und Jugendbeteiligung zur BUGA Dresden 2033 mit elf Schulen und 864 Rückmeldungen. Gezählt wird nur, wer tatsächlich einen Beitrag verfasst oder auf Beiträge reagiert hat, Aufrufe zählen bewusst nicht mit.

4.5 Umwelt-Sensorik mit automatisiertem Informations- und Warndienst

In öffentlichen Workshops können Bürgerinnen und Bürger gemeinsam mit dem BVSC kostengünstige Do-it-yourself-Sensorkits assemblieren und konfigurieren.

Die Sensorkits können insbesondere folgende Größen erfassen:

• Temperatur und Hitzeentwicklung,
• relative Luftfeuchtigkeit,
• Niederschlagsmenge und Windgeschwindigkeit
• Feinstaub und weitere Luftqualitätsparameter sowie
• Schallpegel, ausdrücklich ohne die Aufzeichnung von Sprache oder anderen Audiodaten.

Im Projektgebiet kann ein feinmaschiges Messnetz entstehen, wenn Gewerbetreibende, Eigentümerinnen und Eigentümer sowie Anwohnende geeignete private Außenflächen zur Verfügung stellen, auf denen die Sensorkits sicher montiert und mit Strom versorgt werden können. Je nach technischer Ausgestaltung müssen die beteiligten Haushalte oder Gewerbebetriebe ggf. auch einen WLAN-Zugang für die Datenübertragung bereitstellen.

Die Datenübertragung kann alternativ auch über ein LoRaWAN-Funknetz erfolgen, z.B. wenn ein solches von der Kommune angeboten und für das Pilotprojekt geöffnet wird. Es kann aber für das Projektgebiet auch sehr kostengünstig ein eigenes LoRaWAN-Netz aufgespannt werden. Dadurch lässt sich die Sensor-Positionierung auch an Standorten ermöglichen, an denen kein privates WLAN zur Verfügung gestellt werden kann.

Das Umwelt-Messnetz erfasst nicht nur Messwerte und visualisiert diese in Kombination mit der Open-Source-Datenplattform in Dashboards. Die Datenplattform verknüpft die Daten zusätzlich mit Wetterprognosen, definierten Schwellenwerten sowie Informationen zu geeigneten Rückzugs- und Unterstützungsangeboten. Auf dieser Grundlage sendet das System automatisierte, leicht verständliche und handlungsorientierte Nachrichten z.B. an eine öffentlich zugängliche und moderierte Chatgruppe.

Dadurch entstehen aus eher abstrakten Umwelt- und Wetterdaten konkrete Hilfestellungen für den Alltag. Dies ist insbesondere für ältere Menschen, Menschen mit gesundheitlichen Einschränkungen, Schwangere, Familien mit kleinen Kindern sowie weitere gegenüber Hitze oder Luftbelastungen besonders empfindliche Personengruppen relevant.

Das System informiert beispielsweise frühzeitig:

„Achtung, Hitzehinweis: Die Temperatur im Projektgebiet steigt heute voraussichtlich auf über [Schwellenwert] °C. Vermeiden Sie nach Möglichkeit längere Aufenthalte in der direkten Sonne, trinken Sie ausreichend und nutzen Sie bei Bedarf einen der ausgewiesenen kühlen Rückzugsorte.“

Örtliche Geschäfte, Gastronomiebetriebe oder öffentliche Einrichtungen beteiligen sich freiwillig an dem Projekt. In diesem Fall nennt die Nachricht zusätzlich konkrete Unterstützungsangebote:

„Mehrere teilnehmende Geschäfte und Einrichtungen im Projektgebiet bieten einen klimatisierten oder kühleren Aufenthaltsbereich an. Dort erhalten Sie bei Bedarf auch kostenlos Trinkwasser. Die aktuell geöffneten Anlaufstellen finden Sie auf der Karte.“

Ebenso weist das System auf begrünte und verschattete Aufenthaltsorte hin:

„Suchen Sie bei Bedarf eine unserer grünen Oasen in Ihrer Nähe auf. Auf der Karte finden Sie schattige Sitzplätze, begrünte Aufenthaltsbereiche, Trinkwasserangebote und weitere geeignete Rückzugsorte.“

Die Nachricht ist unmittelbar mit einer digitalen Karte verknüpft, auf der beispielsweise folgende Orte angezeigt werden:

• klimatisierte oder nachweislich kühlere Geschäfte und öffentliche Einrichtungen,
• schattige Sitz- und Aufenthaltsbereiche,
• begrünte Plätze, Pocket Parks und andere schattige Rückzugsorte,
• öffentlich zugängliche Trinkwasserstellen,
• teilnehmende Geschäfte mit kostenlosem Wasserangebot,
• barrierefrei erreichbare Rückzugsorte sowie
• ggf. öffentliche Toiletten und medizinische Anlaufstellen.

Die Empfehlungen beruhen nicht nur auf der allgemeinen Wetterprognose, sondern auch auf den lokal erhobenen Messwerten. So erkennt das System beispielsweise, dass sich einzelne Straßenabschnitte, Plätze oder stark versiegelte Bereiche deutlich stärker aufheizen als andere Orte in der Umgebung. Es weist dann gezielt auf einen nahe gelegenen, tatsächlich kühleren Aufenthaltsort hin.

Das System versendet außerdem Hinweise bei weiteren Belastungssituationen:

„Die Feinstaubbelastung ist im Bereich [Ort] derzeit erhöht. Besonders empfindliche Personen sollten dort vorübergehend körperlich anstrengende Aktivitäten reduzieren. Weniger belastete Wege und Aufenthaltsorte finden Sie auf der Karte.“

oder:

„Die Schallpegel im Bereich [Ort] sind derzeit deutlich erhöht. Als ruhigere Alternative empfiehlt das System aktuell den nahe gelegenen Aufenthaltsbereich [Ort].“

Die Schallsensorik erfasst ausschließlich Schallpegel und zeitliche Pegelverläufe, jedoch keine Sprache oder sonstigen Audioinhalte. Neben der langfristigen Analyse der Lärmbelastung erkennt das System auffällige Ereignisse, bei denen der gemessene Schallpegel plötzlich und deutlich über dem für den jeweiligen Standort und Zeitpunkt üblichen Niveau liegt.

Ein solches Ereignis lässt noch keinen sicheren Rückschluss auf seine Ursache zu. Es kann jedoch auf eine ungewöhnliche Situation wie einen Unfall, einen Hilferuf, eine Auseinandersetzung, Glasbruch oder einen anderen besonderen Vorfall hinweisen. Das System kennzeichnet das Ereignis deshalb als mögliche Auffälligkeit und löst nach transparent definierten Schwellenwerten eine automatisierte Benachrichtigung aus.

Freiwillig teilnehmende Gewerbetreibende oder andere zuvor autorisierte Akteure in der unmittelbaren Umgebung erhalten beispielsweise folgende Nachricht:

„Am Standort [Ort] wurde soeben ein ungewöhnlich hoher Schallpegel festgestellt, der deutlich über dem dort üblichen Niveau liegt. Bitte prüfen Sie nur, sofern dies gefahrlos möglich ist, aus sicherer Distanz, ob Unterstützung benötigt wird. Begeben Sie sich nicht selbst in eine Gefahrensituation. Rufen Sie bei einem erkennbaren Notfall die zuständigen Rettungs- oder Sicherheitskräfte.“

Die Empfängerinnen und Empfänger bestätigen im Chat, ob sie die Situation wahrnehmen oder bereits nach dem Rechten sehen. Dadurch entsteht ein lokales, freiwilliges Aufmerksamkeitsnetzwerk, ohne dass das System automatisiert behauptet, tatsächlich liege ein Notfall vor. Wiederholte Fehlalarme werden im Rahmen der Begleitforschung ausgewertet und die Schwellenwerte entsprechend angepasst.

Ein ungewöhnlich erhöhter Schallpegel kann zudem automatisiert eine vorübergehende Erhöhung der Beleuchtungsstärke der intelligenten Straßenlaternen auslösen. Kommt es am Projektstandort beispielsweise zu einer Auseinandersetzung oder einem anderen auffälligen Ereignis, verbessert die hellere Ausleuchtung die Einsehbarkeit des Bereichs und erhöht dessen Wahrnehmbarkeit für Passantinnen und Passanten sowie Gewerbetreibende in der unmittelbaren Umgebung. Diese können die Situation aus sicherer Distanz prüfen und bei Bedarf Sicherheits-, Rettungs- oder andere Hilfskräfte verständigen. Das System stellt dabei lediglich eine erhöhte Aufmerksamkeit her und trifft keine automatische Aussage darüber, ob tatsächlich ein Notfall vorliegt.

Perspektivisch ergänzt eine KI-gestützte, sprachgesteuerte und mehrsprachige Kommunikationsfunktion das System. Bürgerinnen und Bürger melden über ein öffentlich zugängliches Endgerät oder ihr Smartphone einen Notfall bzw. eine auffällige Situation in einer von ihnen gewählten Sprache. Das System erkennt die Sprache, stellt leicht verständliche Rückfragen, strukturiert die Angaben und übersetzt sie für die weitere Bearbeitung.

Eine Person kann beispielsweise mitteilen:

„Hier ist jemand gestürzt und kann nicht mehr aufstehen.“

Das System erfasst daraufhin den Standort, fragt nach unmittelbar relevanten Informationen und zeigt klar an, welche weiteren Schritte erforderlich sind. Es kann die Meldung an eine autorisierte kommunale Stelle, einen moderierten lokalen Kommunikationskanal oder – nach entsprechender rechtlicher, organisatorischer und technischer Einbindung – an bestehende Notfall- und Hilfestrukturen weiterleiten.

Die KI ersetzt weder den Notruf noch die Beurteilung durch Rettungs-, Sicherheits- oder medizinisches Fachpersonal. Sie dient als barrierearme Kommunikations- und Übersetzungshilfe, insbesondere für Menschen mit geringen Deutschkenntnissen, eingeschränkter Schriftsprachkompetenz oder besonderen Zugangsbarrieren. Datenschutz, Missbrauchsschutz, nachvollziehbare Entscheidungsregeln und eine eindeutige Übergabe an menschliche Verantwortliche bilden dabei verbindliche Voraussetzungen.

Die automatisierten Empfehlungen folgen transparenten und öffentlich dokumentierten Regeln. Für jede Nachricht ist nachvollziehbar, welche Messwerte, Prognosen und Schwellenwerte sie ausgelöst haben. Zugleich weisen die Mitteilungen deutlich darauf hin, dass sie eine niedrigschwellige Orientierung bieten und keine individuelle medizinische Beratung ersetzen.

Alle in den Nachrichten genannten Rückzugsorte und Unterstützungsangebote werden vorab geprüft und mit den jeweiligen Betreiberinnen und Betreibern abgestimmt. Insbesondere Öffnungszeiten, Barrierefreiheit, Aufenthaltsmöglichkeiten und ein zugesagtes Trinkwasserangebot werden regelmäßig aktualisiert. Dadurch empfiehlt das System keine Angebote, die zum betreffenden Zeitpunkt nicht tatsächlich verfügbar sind.

Die lokalen Gewerbetreibenden übernehmen dadurch eine aktive Rolle innerhalb des Reallabors. Sie profitieren nicht nur von einer höheren Aufenthaltsqualität, sondern treten zugleich als sichtbare Partnerinnen und Partner der gemeinschaftlichen Hitzevorsorge und Innenstadtresilienz auf. Die technische Infrastruktur verbindet somit Umweltmonitoring, Gesundheitsvorsorge, soziale Unterstützung, lokale Wirtschaft und bürgerschaftliche Beteiligung miteinander.

4.6 Offene IoT- und Datenplattform für Rapid Proofing und interoperable Smart-City-Anwendungen

Die Messwerte der Sensorik sowie weitere Daten aus den unterschiedlichen Anwendungen des Micro-Reallabors können über eine vom BVSC genutzte und vom Mitgliedsunternehmen SenLab bereitgestellte IoT- und Datenplattform schnell und kostengünstig zusammengeführt werden. Für geeignete Datenquellen und Anwendungsfälle ermöglicht die Plattform eine weitgehend grafische Konfiguration ohne individuelle Programmierung. Damit eignet sie sich besonders für das sogenannte Rapid Proofing, also die schnelle Entwicklung, Integration und Erprobung von Proofs of Concept und kleinräumigen Smart-City-Reallaboren.

Die technische Architektur orientiert sich am offenen, herstellerunabhängigen ETSI-Standard NGSI-LD für die Verwaltung und den standardisierten Austausch von Kontextinformationen. Hierfür können unter anderem Open-Source-Komponenten aus dem FIWARE-Ökosystem eingesetzt werden. Ergänzend werden geeignete harmonisierte Datenmodelle, beispielsweise aus der Initiative Smart Data Models, genutzt. Durch diese Trennung zwischen offenen Standards, Datenmodellen und deren konkreter Softwareimplementierung sollen die langfristige Interoperabilität und die Unabhängigkeit von einzelnen Anbietern und Produkten gefördert werden.

Die Plattform dient zunächst als schnell verfügbare Erprobungs- und Integrationsumgebung. Sie ist damit jedoch nicht auf zeitlich begrenzte Pilotprojekte beschränkt. Bei entsprechender technischer, betrieblicher und vertraglicher Ausgestaltung kann sie auch dauerhaft, beispielsweise in einer eigenen, kommunal kontrollierten Instanz, betrieben und schrittweise um weitere Smart-City-Anwendungen erweitert werden. Der Ansatz ist grundsätzlich vom einzelnen Micro-Reallabor bis hin zu einem stadtweiten Einsatz skalierbar. Die hierfür notwendige Systemarchitektur und Leistungsfähigkeit müssen entsprechend dem Datenaufkommen und den jeweiligen Anwendungsfällen dimensioniert werden.

Bei allen technischen Bausteinen verfolgt der BVSC die Prinzipien der Minimal Interoperability Mechanisms (MIMs), die im europäischen Smart-City-Kontext von Open & Agile Smart Cities and Communities (OASC) entwickelt und fortgeschrieben werden. Für das Micro-Reallabor sind insbesondere relevant:

• MIM0 – Data Access: standardisierter Zugang zu Datenquellen über geeignete, dokumentierte Schnittstellen;
• MIM1 – Context Information Management: interoperable Verwaltung und Bereitstellung von Kontextinformationen, insbesondere über NGSI-LD;
• MIM2 – Data Models: Verwendung gemeinsamer, harmonisierter Datenformate und semantischer Datenmodelle, beispielsweise geeigneter Smart Data Models.

Je nach späterem Anwendungsumfang können auch weitere Mechanismen, insbesondere MIM3 für die Auffindbarkeit, Beschreibung und vertrauenswürdige gemeinsame Nutzung von Daten, relevant werden. Ergänzend dient die DIN SPEC 91357 – Referenzarchitekturmodell Offene Urbane Plattform als Orientierung für die Einbindung in kommunale Smart-City-Architekturen.

Für ein Impulspunkt-Projekt bedeutet dies, dass die eingesetzten Systeme ihre Daten möglichst von Beginn an über dokumentierte Schnittstellen und in interoperablen, maschinenlesbaren Strukturen bereitstellen sollen oder entsprechend transformiert werden können.

So wird bereits beim Aufbau des Micro-Reallabors berücksichtigt, dass die Daten und Funktionen später in eine bestehende oder neu entstehende kommunale Smart-City-Gesamtarchitektur integriert werden können. Die Anbindung ist dabei nicht auf FIWARE-basierte Zielsysteme beschränkt. Entscheidend ist, dass geeignete standardisierte Schnittstellen, Datenmodelle oder ggf. erforderliche Konnektoren verfügbar sind.

Für die spätere Datenübernahme oder Weitergabe kommen insbesondere folgende technische Wege infrage:

• Datenaustausch und Föderation über NGSI-LD-Schnittstellen, sofern die beteiligten Plattformen entsprechende Funktionen unterstützen;
• Datenexport in dokumentierten, maschinenlesbaren Standardformaten, einschließlich der für eine Weiterverwendung erforderlichen Metadaten und Datenmodellbeschreibungen;
• Anbindung anderer kommunaler Plattformen über offene APIs und ggf. erforderliche Schnittstellen;
• Veröffentlichung geeigneter offener Daten über kommunale Open-Data-Portale, unter Berücksichtigung des deutschen Metadatenstandards DCAT-AP.de. Die Katalogmetadaten sind dabei vom laufenden Austausch von Sensor- und Kontextinformationen zu unterscheiden.

Die Verwendung offener Standards und Datenmodelle erleichtert eine spätere Migration und reduziert das Risiko von Abhängigkeiten. Die tatsächliche Übertragbarkeit von Datenbeständen, historischen Messreihen, Konfigurationen und Anwendungslogik muss dabei für die jeweilige Implementierung überprüft und ggf. durch entsprechende Export- und Migrationsverfahren sichergestellt werden.

Ein wesentlicher Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass für die erste, räumlich begrenzte Erprobung nicht zwangsläufig sämtliche Anwendungen von Beginn an durch den Betreiber einer größeren kommunalen Smart-City-Plattform individuell integriert, konfiguriert und dauerhaft betrieben werden müssen. Stattdessen können die Systeme zunächst in einer gekapselten und vergleichsweise kostengünstigen Umgebung zusammengeführt und unter realen Bedingungen erprobt werden. So lässt sich untersuchen, welche Lösungen technisch funktionieren, von den Menschen akzeptiert werden und einen tatsächlich nachweisbaren Mehrwert für das Projektgebiet schaffen.

Auf dieser Grundlage können unter anderem:

• öffentliche Dashboards mit verständlichen Messwerten und Statusinformationen bereitgestellt werden,
• Umweltbelastungen und zeitliche Entwicklungen sichtbar gemacht werden,
• Messwerte verschiedener Standorte und Datenquellen miteinander verglichen werden,
• geeignete Schwellenwerte und automatisierte Informations- beziehungsweise Warnmeldungen definiert werden,
• Daten und Systemzustände aus Beleuchtung, Sensorik, Bewässerung und weiteren Anwendungen zusammengeführt und für gemeinsame Analysen bereitgestellt werden,
• Daten für weitere Visualisierungs- und Beteiligungsangebote, beispielsweise eine räumliche Darstellung im 3D-Stadtmodell, verfügbar gemacht werden sowie
• Messwerte, Hinweise und fachlich geeignete Handlungsempfehlungen über angebundene digitale Kommunikationskanäle vermittelt werden.

Für die direkte Kommunikation mit Bürgerinnen und Bürgern können bei Bedarf eigenständige, geeignete Kommunikationslösungen angebunden werden, beispielsweise der vom BVSC bereits erprobte Open-Source-Chat Nextcloud Talk. So können Messwerte, Warnhinweise oder situationsbezogene Informationen in moderierten öffentlichen Chaträumen bereitgestellt werden. Die hierfür erforderlichen Kommunikations- und Moderationsfunktionen müssen nicht Bestandteil der IoT- und Datenplattform selbst sein. Sie können über geeignete Schnittstellen mit ihr verbunden werden.

Die IoT- und Datenplattform bildet somit die technische Integrations- und Verarbeitungsebene, ohne zwingend auch die einzige Darstellungs- oder Interaktionsoberfläche für Nutzerinnen und Nutzer bereitzustellen. Die gewünschten Messwerte und Statusinformationen können bei entsprechender Schnittstellenanbindung bereits zu Beginn des Micro-Reallabors in ein vorhandenes kommunales Smart-City-Dashboard oder eine andere von der Kommune gewählte Oberfläche eingebunden werden. Ebenso können zusätzliche Anwendungen, etwa räumliche Visualisierungs- und Beteiligungsplattformen, die bereitgestellten Daten nutzen.

Die Kommune behält dadurch die Möglichkeit, ihre bevorzugten Informations- und Kommunikationsoberflächen einzusetzen und weiterzuentwickeln. Die IoT- und Datenplattform übernimmt im Hintergrund die schnelle Erprobung, Zusammenführung, Verarbeitung und standardisierte Weitergabe der Daten.

Damit demonstriert das Micro-Reallabor nicht nur einzelne technische Funktionen, sondern auch die praktische Umsetzbarkeit einer offenen, interoperablen und schrittweise ausbaufähigen Smart-City-Architektur. Es dient zugleich als Forschungs- und Bildungsumgebung, in der die Leistungsfähigkeit, Übertragbarkeit, Wirtschaftlichkeit und gesellschaftliche Wirkung integrierter Smart-City-Anwendungen unter realen Bedingungen überprüft werden können.

5. Gemeinsamer Forschungs-, Bildungs- und Beteiligungsrahmen

Die genannten Bausteine sollen nicht als voneinander unabhängige technische Einzelprojekte betrachtet werden. Zusammen bilden sie ein sichtbares und verständliches Micro-Reallabor, in dem Wahrnehmungen der Menschen, objektivierbare Messdaten und konkrete Interventionen über ihren gemeinsamen räumlichen Bezug miteinander verbunden werden können. Der konkrete Ort bzw. die Position bildet dabei den gemeinsamen räumlichen Schlüssel, über den heterogene Daten, Beteiligungsinformationen und Maßnahmen miteinander in Beziehung gesetzt werden. So kann ein gemeinsames räumliches Lagebild entstehen:

• Die Sensorik liefert objektivierbare, ebenfalls räumlich zuordenbare Daten u.a. zu Temperatur und Hitze, relativer Luftfeuchtigkeit, Feinstaub, Bodenfeuchte und Lärm. Perspektivisch können auch Zustände weiterer Systeme wie Beleuchtung und Bewässerung sowie – sofern entsprechende Daten verfügbar und fachlich sinnvoll integrierbar sind – Informationen zur Verkehrsbelastung einbezogen werden.
• Die 3D-Plattform erfasst Wahrnehmungen, Bewertungen und Ideen der Menschen, beispielsweise zur Aufenthaltsqualität oder zu als unsicher wahrgenommenen Bereichen, und verortet sie punktgenau im Stadtraum.
• Über den modularen Aufbau der 3D-Plattform sowie offene, dokumentierte Schnittstellen, Formate wie GeoJSON und interoperable, standardisierte Datenmodelle können relevante Messwerte und Systemzustände aus der IoT- und Datenplattform standortbezogen im 3D-Modell dargestellt und unmittelbar den räumlich verorteten Rückmeldungen der Menschen gegenübergestellt werden.
• Die 3D-Plattform kann damit im Micro-Reallabor als Querschnittsfunktion zu einer gemeinsamen räumlichen Integrations-, Visualisierungs-, Beteiligungs- und Interaktionsoberfläche entwickelt werden. Sie stellt eine mögliche zusätzliche Nutzeroberfläche dar, nicht das obligatorische Frontend, wie z.B. kommunale Smart-City-Dashboards.
• Smart Lighting, das Hochbeet und HECINO-Wait erproben konkrete Verbesserungsmaßnahmen und machen erfahrbar, wie aus Erkenntnissen, Messdaten und Beteiligung konkrete Veränderungen im realen Stadtraum entstehen.
• Die IoT- und Datenplattform bildet die technische Daten-, Integrations- und Verarbeitungsschicht. Sie führt Daten zusammen, ermöglicht Auswertungen, Benachrichtigungen und Handlungsempfehlungen und stellt sie über offene, dokumentierte Schnittstellen der 3D-Plattform, kommunalen Dashboards und anderen Fachoberflächen bereit.
• Offene Standards und die Orientierung an den MIMs gewährleisten, dass die einzelnen Systeme nicht dauerhaft an eine bestimmte Plattform gebunden sind und später in eine städtische Smart-City-Gesamtarchitektur integriert werden können.
• Die öffentliche Chatgruppe verbindet Messwerte und technische Systeme mit gemeinschaftlichem Handeln.
• Eine kleine Photovoltaikanlage kann zusätzlich zeigen, wie einzelne Komponenten dezentral und erneuerbar mit Energie versorgt werden können.
• Die Begleitforschung untersucht Wirkung, Akzeptanz und Übertragbarkeit. Das räumliche Lagebild macht empfundene und gemessene Qualität am selben Ort vergleichbar und gemeinsam interpretierbar. Darin liegt ein besonderer Forschungsmehrwert für Aufenthaltsqualität, urbane Gesundheit, Klimaanpassung und Resilienz.

Der BVSC kann diese Maßnahmen im Rahmen seiner Satzungszwecke begleiten, sofern das Vorhaben konsequent als gemeinwohlorientiertes Forschungs- und Bildungsprojekt mit einem starken Beteiligungs- und Wissenstransferansatz ausgestaltet wird.

Im Mittelpunkt steht nicht Digitalisierung als Selbstzweck, sondern die konkrete Steigerung der Aufenthaltsqualität im Projektgebiet. Davon profitieren die Bürgerinnen und Bürger und insbesondere auch die dort ansässigen Handels-, Gastronomie- und Dienstleistungsbetriebe.

Die Verbindung aus subjektiver Wahrnehmung, objektivierbaren Daten und erlebbaren Interventionen schafft einen digitalen Lern- und Wirkungskreislauf: wahrnehmen, messen, verstehen, handeln und bewerten. Diese verknüpfte Wirkungskette unterscheidet den ImpulsPunkt von einer bloßen Produktschau: Lösungen stehen nicht nur nebeneinander, sondern ihre Daten, Rückmeldungen und Wirkungen werden über den gemeinsamen Ortsbezug verbunden und gemeinsam untersucht. So wird der konkrete Nutzen digitaler Technologien für Innenstadtentwicklung, lokale Gemeinschaft und gemeinwohlorientierte Innovation sichtbar.