Digitaler ZwillingSmart Cities
iCity: Mit urbanen digitalen Zwillingen die Stadt von morgen gestalten
Die Forschungspartnerschaft iCity entwickelt innovative Lösungen für die lebenswerte, intelligente und nachhaltige Stadt (LIN-Stadt) der Zukunft.
Virtual City Systems beteiligt sich als Industriepartner am iCity-Projekt UDigiT4iCity, das den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien für nachhaltige Städte erforscht. Das Projekt fokussiert urbane digitale Zwillinge zur Verarbeitung und Nutzung städtischer Daten und profitiert von einer engen Zusammenarbeit von Wissenschaft und Praxis. Open Source und Open Data fördern eine breite Anwendung. iCity wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.
Weitere Partner von UDigiT4iCity sind invenio Engineering Solutions, Solingen & Technische Betriebe Solingen und Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim GmbH.
Inhalt
Über das Projekt
Wie können Städte auf intelligente, nachhaltige und lebenswerte Weise weiterentwickelt werden?
iCity: Die „Intelligente Stadt“ ist eine Forschungskooperation, die seit 2017 an innovativen Lösungen, Methoden, Dienstleistungen und Produkten arbeitet, um die lebenswerte, intelligente und nachhaltige Stadt der Zukunft (LINstadt) zu gestalten.
Die Stadt der Zukunft. Wodurch zeichnet sie sich aus?
Die Stadt der Zukunft wird zunehmend durch Digitalisierung und Vernetzung geprägt sein. Sie nutzt Ressourcen effizient, implementiert intelligente Mobilitätslösungen und sorgt dafür, dass ihre Infrastruktur größtenteils mit erneuerbarer Energie durch netzgebundene Systeme versorgt wird. Zudem zeichnet sie sich durch Inklusion, Vernetzung und Flexibilität aus. Neben den technologischen Aspekten rücken in modernen Konzepten für intelligente Städte zunehmend der Mensch und seine Lebensqualität in den Fokus.
Der entscheidende Aspekt der Intelligenz künftiger Städte liegt somit nicht nur in der Förderung technischer Innovationen, sondern auch in der systematischen Integration sozialer, ökologischer und ökonomischer Dimensionen.
Urbane Digitale Zwillinge für iCity
Die Initiative UDigiT4iCity untersucht aktuelle Herausforderungen bei der Erfassung, Verarbeitung, Integration, Bereitstellung und Nutzung städtischer Daten. Das übergeordnete Ziel dieses Impulsprojekts ist die Entwicklung, Erprobung und Bewertung zukunftssicherer Methoden und Anwendungen für urbane digitale Zwillinge.
Im Rahmen von Teilprojekt 1: Datenplattform für urbane digitale Zwillinge wird die Open Urban Data Platform weiterentwickelt, um die Visualisierung dreidimensionaler Daten, einschließlich Stadtmodellen, Simulationen und Sensordaten, zu unterstützen.
Teilprojekt 2: Integration öffentlicher Gebäude und Infrastruktur konzentriert sich auf die Erfassung, Integration und Nutzung von Internet-of-Things-(IoT)-Daten aus städtischen Gebäuden und deren Bereitstellung für Smart-City-Plattformen.
Teilprojekt 3: 5G-Pilotanwendungen für die Smart City untersucht die Machbarkeit der 5G-Technologie für urbane Sensornetzwerke.
Darüber hinaus wird in Teilprojekt 4: Klassifikation und Segmentierung von Gebäuden in Mesh-Modellen eine automatisierte Methode zur Klassifikation und Segmentierung von Gebäuden in texturierten 3D-Mesh-Modellen entwickelt, um eine effiziente Verarbeitung großflächiger 3D-Stadtmodelle zu ermöglichen.
Forschungsfrage – UDigiT4iCity untersucht, wie Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) zum Aufbau einer intelligenten, lebenswerten und nachhaltigen Stadt beitragen kann.
Ansatz: Aufbauend auf den grundlegenden Forschungsergebnissen des Projekts ICT4iCity liegt der aktuelle Fokus auf der Pilotierung und praktischen Umsetzung.
Die Teilprojekte im Überblick:
- Teilprojekt 1: Eine Datenplattform, die verschiedene APIs (RESTful OGC API, SimStadt API) nutzt, wird als Grundlage für detaillierte Umweltsimulationen geschaffen.
- Teilprojekt 2: Prototypische IoT-Anwendungen (z. B. Energiemonitoring, Nutzung öffentlicher Ressourcen) werden für intelligente öffentliche Gebäude und Infrastrukturen implementiert, in Smart-City-Plattformen integriert und evaluiert.
- Teilprojekt 3: Die Entwicklung von 5G-Demonstratoren sowie deren Bewertung anhand von Key Performance Indicators (KPIs) innerhalb der Campusnetze von Industriepartnern wird durchgeführt, einschließlich einer Analyse der 5G-Genauigkeit für Positionsbestimmung.
- Teilprojekt 4: Deep-Learning-Techniken werden eingesetzt, um Gebäude anhand texturierter und triangulierter 3D-Mesh-Modelle zu klassifizieren.
Erwartete Ergebnisse – Die Teilprojekte setzen konsequent auf Open-Source- und Open-Data-Ansätze, um eine hohe Akzeptanz in diesem äußerst vielfältigen Anwendungsbereich zu gewährleisten. Dies soll eine breite Nutzung über den eigentlichen Projektkontext hinaus fördern.
Auf einen Blick
Projektkoordination
Hochschule Für Technik Stuttgart
Projekt Webseite
https://www.hft-stuttgart.de/forschung/i-city
Projektpartner
Das Projekt vereint über 50 Forschende aus allen Kompetenzzentren und mehr als 45 Praxispartner, darunter kleine und mittlere Unternehmen, Großunternehmen, kommunale Partner.
Projektlaufzeit
Januar 2017 – Juni 2025
Projektleiter und unser langjähriger Partner bei der HFT Stuttgart ist Prof. Dr. Volker Coors