Wenn Hitzewellen zum Dauergast werden, Starkwinde lokal zuschlagen und die Thermik ganze Stadtquartiere unterschiedlich betrifft, braucht es mehr als pauschale Wetter-Apps. Kommunen wie Bremen stehen vor der Herausforderung, ihre Stadtstrukturen klimarobust zu gestalten und dabei auf verlässliche, lokal differenzierte Daten zurückgreifen zu können.

Mit der Stadtgemeinde Bremen als Anwendungspartner entsteht im Rahmen des Projekts ein praxisnahes Reallabor: Der digitale Stadtzwilling der Hansestadt wird gezielt um eine Stadtwetterprognose erweitert. Die Ergebnisse fließen direkt in den Hitzeaktionsplan der Stadt ein und sollen Entscheidungsträger:innen bei Gesundheits-, Infrastruktur- und Umweltfragen unterstützen.

Das Projekt „Stadtwettervorhersage“ schafft dafür ein wissenschaftlich fundiertes System, das mikroskalige Wetterphänomene in Echtzeit lokalisiert und präzise vorhersagt. Der Prototyp wird in enger Kooperation aller Partner konzipiert und umgesetzt.

Die Anwendung verknüpft numerische Stadtklimamodellierungen mit Wettervorhersagemodellen wie ICON – angereichert durch lokale Echtzeitmessungen. Eine „Stadtwetterbibliothek“ aus vorprozessierten Modellszenarien stellt die Basis für dynamische Prognosen dar.

Technisch erfolgt die Integration über standardisierte Schnittstellen:

• ein timedependent WMS für die Anbindung der Prognosemodelle,
• SensorThings API für die Übertragung von Echtzeitmessdaten,
• sowie REST-basierte Zugriffe auf statistische Klimadaten.

Diese Daten werden in der VC Map-basierten Webanwendung eingebunden und interaktiv dargestellt. Nutzer:innen erhalten Zugriff auf Karten mit Zeitverlauf, punktgenauen Auswertungen und – perspektivisch – auch auf animierte 3D-Visualisierungen (NetCDF-basiert).

VCS bringt seine umfassende Erfahrung aus der 3D-Stadtmodellierung und dem Aufbau Urbaner Digitaler Zwillinge in die technische Umsetzung ein.

Im Zentrum steht VC Map als Plattform, die für das Projekt erweitert wird. Dazu zählen:

• die Integration der Prognosemodelle von GEO-NET mittels OGC-konformer Schnittstellen,
• ein weiterentwickeltes IoT-Plugin zur Einbindung des neuen Sensornetzwerks in Bremen,
• sowie eine REST-API für ortsbezogene statistische Klimaabfragen.

Zusätzlich wird die Darstellung von Wind- und Temperaturverteilungen im 3D-Zwilling ausgebaut. Zeitvarianten Datenformate (NetCDF) können somit visuell anschaulich gemacht werden.

Die Schnittstellen- und Visualisierungslogik ist so angelegt, dass sie auch von anderen Städten mit vergleichbarer Datenstruktur genutzt werden kann.

Die Anwendung soll nicht nur dem Fachamt dienen, sondern als öffentlich zugängliches Werkzeug in der Stadtgesellschaft verankert werden. Pflegeeinrichtungen und Schulen können gezielter auf Hitzetage reagieren, Veranstalter erhalten fundierte Einschätzungen zu Windkomfort und Temperaturverteilung, und die Stadtplanung kann neue Quartiere unter klimatischen Gesichtspunkten optimieren.

Die Erfahrungen aus Bremen zeigen exemplarisch, welchen Nutzen eine lokal differenzierte Wetterprognose in der kommunalen Praxis stiften kann. Angesichts der absehbaren Zunahme extremer Wetterlagen in Deutschland – Hitzewellen, urbane Trockenstressphasen, mikroklimatische Starkwindereignisse – wird der Bedarf an ähnlichen Lösungen steigen.

Das Projekt ist von Beginn an auf Skalierbarkeit angelegt. Dank standardisierter Technologien, modularer Softwarearchitektur und der offenen Struktur des Urbanen Digitalen Zwillings lässt sich der Ansatz übertragen.

VCS strebt gemeinsam mit GEO-NET an, den Prototyp zur Marktreife zu führen und überregionale Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen. Ziel ist ein robustes, interoperables System zur kommunalen Klimaanpassung – technologisch fundiert, praxisnah und perspektivisch offen für neue Wetter- und Klimadatenformate.