Grundlage für Entscheidungen und Treiber der Digitalisierung

Geodaten, auch räumliche Daten genannt, sind Informationen, die mit einem bestimmten Ort auf der Erde verknüpft sind. Das können Straßenkarten, Satellitenbilder, aber auch Informationen zu Gebäuden, Böden oder Bevölkerungsdichte sein.

Im Alltag begegnen uns Geodaten an vielen Stellen, zum Beispiel bei der Nutzung von Wetter-Apps oder Navigationssystemen. Mit Hilfe von Geoinformationssystemen (GIS) können unter anderem räumliche Daten erfasst, verwaltet, analysiert und visualisiert werden. GIS kann man sich wie eine interaktive Karte vorstellen, die mit vielen zusätzlichen Informationen und Funktionen angereichert ist. In Krisensituationen unterstützen Geoinformationssysteme bei der Planung und Koordinierung von Rettungseinsätzen. Umweltschützer*innen verwenden GIS, um Veränderungen in der Natur zu beobachten und zu analysieren, Planer*innen zur Erstellung und Genehmigung von Bauleitplänen. Geoinformationen und Funktionen werden heute eher in IT-Verfahren integriert. GIS ist demgegenüber eher ein Experten-System, dessen eigentlicher Mehrwert durch die Integration bedarfsgerechter Geoinformationssysteme zum Beispiel für OZG-Dienste oder Fachverfahren entsteht.

Die digitale Transformation verändert die Verwaltung grundlegend. Das Onlinezugangsgesetz (OZG) gibt vor, dass staatliche Dienstleistungen online zur Verfügung gestellt werden müssen. Geodaten sind für einige Online-Dienste ein wichtiger Baustein. Mit ihrer Hilfe ist beispielsweise eine schnelle Überprüfung von Bauanträgen im Hinblick auf Bebauungspläne, Abstände zu Grenzen und die Lage von Versorgungsleitungen möglich. Digitale Katasterauskünfte bieten Bürger*innen schnelle und unkomplizierte Informationen über Grundstücke und Gebäude. In diesem Kontext bietet Dataport die Open-Source-Kartenkomponente POLAR (Plugins for OpenLAyeRs) an, die für die Einbindung in Webseiten und deren Prozesse konzipiert ist. POLAR ist eine in den Onlinediensten der Trägerländer etablierte Lösung. In vielen Antragsprozessen nach dem OZG wird die Komponente angezeigt, sobald es um Geodaten geht.

Verschiedene Initiativen wie zum Beispiel Inspire oder das Open Geospatial Consortiumhaben im Vergleich zu anderen Datendomänen sehr frühzeitig für eine Datenharmonisierung und Standardisierung gesorgt. Geodaten können damit sehr einfach interoperabel ausgetauscht und bereitgestellt werden. Bund, Länder und Kommunen haben mit der webbasierten Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE) eine zentrale Plattform geschaffen, auf der öffentliche Geodaten frei zugänglich bereitgestellt werden.

Essenziell sind Geodaten auch für die Erstellung und Nutzung von urbanen digitalen Zwillingen. Die digitale Kopie von Städten ermöglicht es, zum Beispiel die Auswirkungen von Bauprojekten zu simulieren und zu bewerten. Das hilft nicht nur Mitarbeitenden, sondern auch Bürger*innen. 

Wie können neuer Wohnraum geschaffen oder Verkehrswege optimiert werden? Wo gibt es Räume für neue Grün- und Freizeitflächen und Orte zur Erholung? Ganz unterschiedliche Fragestellungen können mit dem Konzept der urbanen digitalen Zwillinge bearbeitet werden. Digitale Zwillinge sind virtuelle Kopien eines physischen Systems oder einer Umgebung, die genauso aussieht und sich genauso verhält wie ihr reales Gegenstück.

In diesem Kontext haben sich Hamburg, Leipzig und München mit dem Projekt „Connected Urban Twins“ (CUT) auf den Weg gemacht, bestehende Technologien in den eigenen Städten weiterzuentwickeln. Ein Ziel ist es, ein datenbasiertes, digitales 3D-Modell der Stadt mit Gebäuden, Verkehrswegen und Grünflächen zu schaffen und Prozesse abzubilden, die in einer Stadt ablaufen. Planer*innen können mit digitalen Zwillingen für Städte und Kommunen zum Beispiel simulieren, wie sich ein Stadtteil unter der Berücksichtigung von Faktoren wie Bebauung, Bevölkerungszahlen oder Verkehr entwickelt. 

Wir bei Dataport sind seit Jahren im Bereich Geodaten tätig und haben unterschiedliche Projekte erfolgreich umgesetzt. So haben wir gemeinsam mit der Hamburger Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen (BSW) den „3DProjektplaner“ entwickelt. Die neue, digitale 3D-Webanwendung vereinfacht Planungsprozesse und bietet Planer*innen in der Verwaltung die Möglichkeit, Bauvorhaben digital in einem 3D-Stadtmodell abzubilden.

Der 3DProjektplaner steht allen Beschäftigten in der Freien und Hansestadt Hamburg über einen Webbrowser zur Verfügung. Mit der 3D-Webanwendung kann ein Bauvorhaben digital in ein 3D-Stadtmodell platziert werden. So lässt sich das Vorhaben im Umfeld analysieren und mit weiteren Geodaten wie digitalen Bebauungsplänen verknüpfen. Dadurch wird sichtbar, ob ein Planungsentwurf zum B-Plan passt. Der 3DProjektplaner bietet außerdem die Möglichkeit, Bestandsgebäude auszublenden, Schattenwürfe zu simulieren und das städtebauliche Umfeld aus der Fußgängerperspektive zu betrachten. Eingebettet ist das Tool in die digitale Open-Source-Webanwendung Masterportal und steht somit für die Allgemeinheit zur Verfügung.

Gefördert wurde der 3DProjektplaner durch das Projekt Connected Urban Twins. Perspektivisch soll die Anwendung auch für Planungs- und Architekturbüros geöffnet und es ermöglicht werden, 3D-Entwürfe direkt in den 3DProjektplaner zu laden und anschließend an die Verwaltung zu schicken. Angedacht ist zudem eine Simulationskomponente im 3DProjektplaner, die es beispielsweise ermöglicht, den Verkehrslärm in einem neuen Quartier am eigenen Rechner zu analysieren.

Bauleitplanung und Stadtentwicklung sind komplexe Prozesse, an denen viele verschiedene Akteure beteiligt sind. Architekt*innen, Mitarbeitende der Verwaltung, Stadt- und Umweltplaner*innen und mehr, benötigen Zugriff auf Pläne und sonstige Unterlagen. Damit das digital überhaupt möglich ist, wurde der Datenstandard xPlanung verbindlich für die Bauleitplanung festgelegt. XPlanung bildet digitale und intelligente Bauleitpläne ab, die über den Standard interoperabel sind.

Um den Planungsprozess insgesamt zu vereinfachen und zu beschleunigen, hat die Hamburger Behörde für Stadtentwicklung (BSW) die bundesweite Efa-Lösung DiPlanung entwickelt. Wir unterstützen und beraten beim Aufbau, Betrieb und Support der Online-Plattform. DiPlanung hilft dabei, die komplexen Bauleitplanungsverfahren in überschaubare Schritte zu unterteilen und zu organisieren. Alle Beteiligten können über die Plattform zusammenarbeiten und Informationen austauschen. Zudem werden alle relevanten Dokumente und Daten zentral gespeichert und sind so von überall zugänglich. Termine und Fristen können festgelegt und überwacht werden. DiPlanung ermöglicht es außerdem, den Fortschritt eines Projekts zu verfolgen und Berichte zu erstellen.

Die Nachnutzungsallianz für DiPlanung besteht aktuell aus Hamburg, Berlin, Bremen, Bayern und Brandenburg. Schleswig-Holstein wird voraussichtlich zeitnah folgen.

Die öffentliche Verwaltung steht vor der Herausforderung, immer größere und komplexere Datenmengen – auch Big Data genannt – ordnen, auswerten und schnellstmöglich valide Ergebnisse bereitstellen zu müssen. Künstliche Intelligenz (KI) kann der Verwaltung dabei helfen. Viele KI-Anwendungen nutzen dazu Geoinformation. Ein Beispiel sind KI-basierte Chatbots, die große Datensätze analysieren und effektiv auswerten können.

Einsatzgebiete von KI-Tools in Verbindung mit einer Geodatenanalyse sind zum Beispiel der Verkehr, das Bauwesen, der Umweltschutz oder die Landwirtschaft. Bürger*innen, Unternehmen und Behörden erhalten auf diese Weise niedrigschwellig Antworten auf ihre geobezogenen Fragen, ohne selbst Kenntnisse über die Datensätze oder deren Verarbeitung haben zu müssen. 

Für den öffentlichen Sektor entstehen durch die Kombination von Geoinformation mit Echtzeitdaten, KI-Methoden und moderner Intrastruktur neue Möglichkeiten, raumbezogene Daten und Sachverhalte für die Digitalisierung und Modernisierung der Verwaltungsaufgaben zu nutzen. 

So könnten Landwirt*innen ihre Ernte optimieren, über Satellitenbilder die Bodenfeuchtigkeit analysieren und Daten von Wettervorhersagen und zur Pflanzengesundheit mit einbeziehen. Diese Informationen hätten zum Beispiel Einfluss auf Bewässerung und Düngung ihrer Saat.

Auch die Sicherheit der Bürger*innen kann mit Hilfe von Geodaten und KI nachhaltig verbessert werden. So analysiert Künstliche Intelligenz Geodaten, um Erdbeben- und Überschwemmungsgebiete zu identifizieren. Anhand der Datenanalyse können Sicherheitsbehörden Notfallmaßnahmen im Vorwege besser planen. Frühwarnsysteme basieren auf diesen Analysen. 

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