Das Projekt Connected Urban Twins fördert den Einsatz Digitaler Zwillinge in deutschen Städten und Kommunen. Diese virtuellen Stadtmodelle verbinden reale Daten mit dynamischen Simulationen und schaffen so eine neue Planungsbasis. Kommunen profitieren von präzisen Analysen, verbesserten Steuerungsmöglichkeiten und einer datenbasierten Stadtentwicklung – ein entscheidender Schritt für die Städte von morgen.
Digitale Zwillinge können eine umfassende digitale Abbildung städtischer Räume bieten. Sie integrieren eine Vielzahl unterschiedlicher Datenquellen – von Gebäuden und Infrastrukturen bis hin zu Echtzeitinformationen über Verkehr, Umwelt und Energieverbrauch. Dadurch entsteht ein lebendiges, sich ständig aktualisierendes Modell, das komplexe Zusammenhänge abbildet und für die Planung sowie Steuerung urbaner Systeme genutzt werden kann.
Diese ganzheitliche Sichtweise eröffnet Städteplanerinnen und -planern völlig neue Möglichkeiten. Sie können verschiedene Szenarien simulieren, etwa den Einfluss neuer Verkehrswege oder die Auswirkungen von Klimaschutzmaßnahmen, bevor sie umgesetzt werden. So lassen sich Ressourcen gezielter einsetzen und städtische Lebensqualität verbessern.
Das Projekt Connected Urban Twins als Innovationsmotor
Connected Urban Twins ist eine städteübergreifende Partnerschaft, die den Aufbau und Betrieb Digitaler Zwillinge in Städten und Kommunen unterstützt. Das Projekt schafft die technologische und organisatorische Infrastruktur, um unterschiedliche Datenquellen – etwa von Sensoren, Verwaltung oder Wirtschaft – miteinander zu vernetzen und in digitale Stadtmodelle zu integrieren.
Ein zentrales Anliegen ist dabei die Schaffung offener, interoperabler Standards, die den Datenaustausch zwischen verschiedenen Systemen erleichtern. Connected Urban Twins arbeitet eng mit Normungsinitiativen wie buildingSMART Deutschland e. V. zusammen, um die notwendige Standardisierung voranzutreiben. So wird gewährleistet, dass Digitale Zwillinge nicht nur Insellösungen bleiben, sondern branchen- und softwareübergreifend funktionieren. Das Projekt starte im Januar 2021und läuft bis Dezember 2025.
Praxisbeispiel Leipzig: Echtzeitdaten für präzise Stadtmodelle
Ein konkretes Beispiel aus der Praxis ist der Ausbau der Sensordateninfrastruktur in Leipzig. Die Stadt hat ihr Netz an Umweltsensoren systematisch erweitert, um Echtzeitdaten zur Luftqualität, zu Verkehrsbewegungen und weiteren städtischen Parametern zu erfassen. Diese Daten speisen den Digitalen Zwilling der Stadt und ermöglichen eine hochaktuelle und detaillierte Abbildung der urbanen Realität.
Diese Echtzeitinformationen bilden die Grundlage für zahlreiche Anwendungen: Umweltbelastungen können frühzeitig erkannt und gezielt reduziert werden. Verkehrsflüsse lassen sich dynamisch steuern, um Staus zu vermeiden und die Mobilität effizienter zu gestalten. Zudem unterstützt die datengestützte Steuerung die nachhaltige Nutzung von Ressourcen wie Energie oder Wasser.
Der Digitale Zwilling wird so zum operativen Instrument für eine datenbasierte Stadtentwicklung. Er verknüpft die verschiedenen Fachbereiche – von Umweltmanagement bis Verkehrsplanung – und schafft eine gemeinsame Grundlage für Entscheidungen. Die Digitalisierung der Stadtplanung gewinnt dadurch an Präzision, Geschwindigkeit und Flexibilität.
Integration in bestehende Planungsprozesse und BIM
Die Verbindung Digitaler Zwillinge mit BIM ist ein weiterer Erfolgsfaktor für die digitale Transformation im Bau- und Infrastruktursektor. Während BIM bisher vor allem die strukturierte Modellierung und den standardisierten Austausch von Bauwerksinformationenergänzt, eröffnet der Digitale Zwilling zusätzlich Potenziale – etwa durch die dynamische Verknüpfung von Planungs-, Betriebs- und Echtzeitdaten. Digitale Zwillinge können sowohl auf einzelne Bauwerke als auch auf ganze Quartiere oder Infrastrukturen angewendet werden. BIM stellt die strukturierte Datenhaltung und den standardisierten Austausch von Planungsinformationen sicher. In Kombination mit den Echtzeitdaten des Digitalen Zwillings entsteht ein umfassendes Instrumentarium für Planung, Bau und Betrieb städtischer Infrastruktur.
Perspektiven
Langfristig eröffnen Digitale Zwillinge die Möglichkeit, Städte resilienter gegen Umwelt- und Klimarisiken zu machen, den Ressourcenverbrauch zu minimieren und die Lebensqualität nachhaltig zu steigern. Connected Urban Twins zeigt exemplarisch, wie durch technische Innovation, offene Standards und kooperative Netzwerke die digitale Transformation in der Stadtentwicklung vorangetrieben wird.
Connected Urban Twins wird von dem Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) sowie der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) gefördert. Die Gesamtprojektleitung übernimmt die Senatskanzlei der Freien und Hansestadt Hamburg, weiterhin unterstützen das Referat Digitale Stadt der Stadt Leipzig und das Referat für Stadtplanung und Bauordnung der Landeshauptstadt München das Projekt. Das Projekt startete im Januar 2021 und endete im Dezember 2025.
Weitere Informationen über die Aktivitäten und erweiterte Partnerschaft sind auf der Website des Projekts einsehbar:
www.connectedurbantwins.de/das-projekt-2/unser-team/
Unterstützendes Angebot von BIM Deutschland
Unabhängig vom Projekt Connected Urban Twins, stellt das Ministerium praxisnahe Informationsmaterialien zur erfolgreichen Einführung von BIM und Digitalen Zwillingen bereit. Diese stehen kostenfrei zum Download zur Verfügung und bieten praxisorientierte Hilfestellungen, wie zum Beispiel der Praxisleitfaden zu den Digitale Zwillingen und erste Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt Digitale Zwillinge für die Infrastruktur.
Ergänzendes Angebot
Das Bundesministerium für Verkehr (BMV) stellt, unabhängig vom Projekt Connected Urban Twins, praxisnahe Informationsmaterialien zur erfolgreichen Einführung von BIM und Digitalen Zwillingen bereit. Die Informationen stehen kostenfrei zum Download zur Verfügung und bieten praxisorientierte Hilfestellungen insbesondere für Kommunen.
Zum Praxisleitfaden und zur Überblickstudie für Digitale Zwillingen im Bau und Infrastrukturmanagement gelangen Sie hier.
