Alle Städte und Gemeinden müssen demnach umfangreiche Daten erheben, bewerten und Akteuren in Verwaltung, Politik und Wirtschaft zur Verfügung stellen. Dabei geht es um Gebäude, Heizungsanlagen, Netze, regenerative Energieträger und die Nutzung von Abwärme. Helfen können dabei urbane digitale Zwillinge (UDZ). Das sind digitale Modelle von Gebäuden und Versorgungsnetzen. Sie unterstützen durch Echtzeitdaten und Simulationen die kommunale Wärmewende. Die Publikation „Urbane Digitale Zwillinge in der Wärmeplanung“ des Bundesinstituts für Bau‑, Stadt- und Raumforschung (BBSR) beschreibt Potenziale und Rahmenbedingungen. Großstädte müssen bis Juni 2026 einen Wärmeplan vorlegen, kleinere Städte und Gemeinden bis 2028. Beispiele für den Einsatz von UDZ finden sich in Rheinland-Pfalz unter anderem in Speyer, Trier, Pirmasens und Mainz.

• Urbane digitale Zwillinge in der Wärmeplanung (PDF des BBSR, 56 Seiten, 1,4 MB)

In heißen Sommern wie 2018 wurde vielerorts die Schwelle von 25 Grad häufig überschritten. Eine neue Projektion der Internationalen Kommission zum Schutz des Rheins (IKSR) zeigt, dass die Temperaturen bis zum Jahr 2100 weiter steigen werden – je nach Klimaschutz zwischen ein und mehr als drei Grad. Besonders betroffen sind wieder der Ober- und Mittelrhein, mit möglichen Temperaturen von mehr als 28 Grad an einzelnen Tagen. Folgen sind unter anderem Belastungen für Fische, Kühlwassernutzung und die Schifffahrt. Eine Grafik im Bericht zeigt einen Trend für den Rhein bei Koblenz, wo die Temperatur seit 1978 um 0,29 Grad Celsius pro Dekade anstieg.

• Klimawandel am Rhein (PDFs der Internationalen Kommission zum Schutz des Rheins, 39 Seiten, 4,8 MB, und Simulation bis 2100, 93 Seiten, 18,8 MB)

Gemeinsam mit den Städten Düsseldorf und Karlsruhe hat das Deutsche Institut für Urbanistik (Difu) im Projekt „Plan°C“ erarbeitet, wie diese Handlungsempfehlungen in konkretes Verwaltungshandeln übertragen werden können. Die Projektergebnisse, darunter detaillierte Praxisberichte aus Düsseldorf und Karlsruhe sowie eine inhaltliche Auswertung aller bis Ende 2024 veröffentlichten deutschen HAPs, sind in diesem Difu-Impulse-Band detailliert dargestellt. Neben den Erfahrungen deutscher Kommunen sind Erkenntnisse aus der nationalen Hitzeaktionsplanung Frankreichs in die Ergebnisse eingeflossen. Ein Jahreskalender für die Hitzeaktionsplanung ergänzt die Empfehlungen.

• Hitzeaktionsplan in der kommunalen Praxis (PDF, 62 Seiten, 2,1 MB)

Das Tool stellt auf einer Weltkarte dar, wie sich Grundwasser, erneuerbares Wasser und Verdunstung in verschiedenen Regionen zwischen den Jahren 1985 und 2100 entwickeln könnten. Nutzer wählen eine Region aus und erhalten für verschiedene Szenarien anschauliche Diagramme zu Wasserverfügbarkeit und Klimafolgen, vergleichbar mit Wetterkarten. Auch für das Rhein-Main-Gebiet oder Städte wie Mainz oder Koblenz lassen sich Auswirkungen simulieren, die etwa die Planung für die Trinkwasserversorgung beeinflussen können. Grundlage sind mehrere internationale Klimamodelle.

• Explorer für Klimawandelauswirkungen auf Wasserressourcen (Anwendung der Goethe-Universität)

Auch Arten wie Waldkiefer oder Flaumeiche werden seltener, während mediterrane Arten wie Aleppokiefer, Steineiche und Seekiefer häufiger vorkommen dürften. Besonders die Seekiefer hat ein Plus von 28 Prozent, während für die Stieleiche ein Rückgang von 47 Prozent erwartet wird. Diese Entwicklung erhöht die Gefahr für Schädlinge und Waldbrände, weil neue, oft trockenheitsliebende Arten eingeführt werden. Die Autoren der Studie sprechen von „katastrophalen ökologischen Konsequenzen“, weil sich die Fähigkeit der Wälder verringern würde, Kohlenstoff zu speichern.

• Interaktive Karte zeigt mögliche Folgen des Klimawandels in Wäldern von RLP (Seite des SWR Data Labs)

Die 17 Ziele der Vereinten Nationen als Anlass

Im Jahr 2015 verabschiedeten die Vereinten Nationen die Agenda 2030. Darin verpflichteten sich 193 Staaten, bis 2030 17 Ziele für eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen. So soll allen Menschen ein Leben in Würde gesichert werden.

Neben Themen wie Armutsbekämpfung, Menschenrechten und Selbstbestimmung stehen dabei besonders die ökologischen Grenzen unseres Planeten im Fokus. So hat sich Deutschland verpflichtet, den Klimawandel zu bekämpfen und nachhaltiger mit Ressourcen umzugehen.

Die Stadt Speyer, die Stadtwerke Speyer und die Metropolregion Rhein-Neckar sahen dies als Anlass, über die Umsetzung der Ziele nachzudenken: Welche Maßnahmen sind schon verwirklicht, welche sollten bald angegangen werden? Dabei sollte auch die Öffentlichkeit eingezogen werden: Die Speyerer:innen sollten sehen, was im Bereich Nachhaltigkeit unternommen wird und was bereits erreicht wurde.

Beschreibung des Projektes

Die Metropolregion Rhein-Neckar brachte die Idee eines ‚Dashboards‘ für Nachhaltigkeit ein: Eine zentrale Übersichtsseite, die relevante Daten zusammenführt und möglichst in Echtzeit darstellt. So sollten einerseits Entscheidungsträger:innen und Mitarbeiter:innen eine Übersicht erhalten, um datenbasiert zu handeln. Andererseits sollten interessierte Bürger:innen sehen können, was aktuell für Klimaschutz und Ressourcenschonung unternommen wird.

Im ersten Schritt wurde geprüft, welche vorhandenen Datensätze für eine solche Übersichtsseite relevant sein könnten. Dabei wurde analysiert, welche Daten für die Öffentlichkeit interessant sind und welche ausschließlich intern genutzt werden sollten.

Besonders relevant für die Öffentlichkeit waren Verkehrsdaten, etwa zur Belegung der E‑Auto-Ladesäulen oder der Parkplätze. Beide Datensätze lagen den Stadtwerken Speyer auch vor. Dank der Online-Darstellung der Parkplatzbelegung konnte der Suchverkehr verringert werden. Besucher:innen können sich vorab informieren, auf welchen Parkplätzen noch freie Plätze verfügbar sind: Mehr Komfort für die Besucher:innen, weniger Verkehr und CO₂-Ausstoß für die Umwelt.

Ebenso sollten Interessierte erfahren können, wie viel Strom bereits auch erneuerbaren Energien erzeugt wird. Bis 2030 will Speyer rechnerisch den gesamten Strombedarf im Stadtgebiet selbst decken.

Als eines der am längsten laufenden Nachhaltigkeitsprojekte wurde als weiteres wichtiges Thema die Umstellung der städtischen Beleuchtung auf LED-Technik.

Die Daten werden bei der Metropolregion Rhein-Neckar gesammelt und anschließend zentral im Nachhaltigkeitsmonitor der Stadtwerke Speyer dargestellt.

Wie funktioniert es?

Die Stadtwerke Speyer betreiben ein stadtweites LoRaWAN-Netz (Long Range Wide Area Network). Dieses ermöglicht die Übertragung kleiner Datenmengen, wie zum Beispiel Messdaten von Sensoren, über große Entfernungen und mit geringem Energieaufwand. Damit werden in Speyer unter anderem Zählerstände oder auch die Energieerzeugung der örtlichen Photovoltaik-Anlagen erfasst.

Die Daten werden anschließend an das Datenbanksystem der Metropolregion Rhein-Neckar übertragen, dort aufbereitet und an die verschiedenen Dashboards ausgegeben, unter anderem an den öffentlich zugänglichen Nachhaltigkeitsmonitor.

Der Nachhaltigkeitsmonitor bietet Informationen zu drei Bereichen des nachhaltigen Wirtschaftens: Er zeigt in Echtzeit die Belegung der öffentlichen Parkplätze und hilft den Nutzer:innen, ihre Parkplatzsuche effizient zu planen. Auch Zeitreihen sind verfügbar, die eine Betrachtung der Parkplatzbelegung im zeitlichen Verlauf ermöglichen.
Im Bereich PV-Anlagen kann man die Entwicklung der fertiggestellten Photovoltaik-Anlagen sowie deren Strom-Einspeisung tagesaktuell einsehen. Gleichzeitig wird angezeigt, wie viele Tonnen CO₂ durch die Anlagen eingespart werden.
Der dritte Bereich behandelt die Umstellung der städtischen Beleuchtung auf LED-Technik. Die Einführung wird dort im Zeitverlauf visualisiert.

Bis vor Kurzem zeigte das Dashboard auch die Belegung der E‑Auto-Ladesäulen, sodass freie Lademöglichkeiten bequem online gefunden werden konnten. Diese Funktion ist aktuell aufgrund eines Betreiberwechsels deaktiviert, soll jedoch bald wieder verfügbar sein.

Zusätzlich zum öffentlichen Nachhaltigkeitsmonitor gibt es themenspezifische Dashboards, die Abteilungen der Stadtverwaltung und Stadtwerke Speyer für Auswertung und Steuerung nutzen. So kam zum Beispiel während der Corona-Pandemie ein Dashboard zur CO₂-Belastung in den Schulen zum Einsatz, um die Infektionsschutzmaßnahmen besser zu steuern.

Nicht nur interessante Infos zur Verbesserung der Nachhaltigkeit findet man auf dem Nachhaltigkeitsmonitor in Speyer. Man sieht auch schnell, ob sich die Fahrt zum geplanten Parkplatz noch lohnt oder ob man besser woanders parkt. Die Umwelt und die eigenen Nerven freut’s.

Was hat sich durch das Projekt geändert?

Der Nachhaltigkeitsmonitor gibt den Einwohner:innen einen klaren Überblick über die bisherigen Erfolge im nachhaltigen Umgang mit natürlichen Ressourcen. Gleichzeitig hat er auch einen praktischen Nutzen: Die Parkplatzsuche wird deutlich erleichtert.

Arbeiten im Hintergrund wie der Aufbau des LoRaWAN, die Entwicklung der Datenübertragung und ‑verarbeitung sowie die Einrichtung der Dashboard-Infrastruktur bilden die Grundlage für zukünftige Smart-City-Projekte.

So soll auf dieser Basis ein digitaler Zwilling der Stadt entwickelt werden. Durch die Einbindung könnte man zum Beispiel in Echtzeit erfassen, wie viel Strom Photovoltaik-Anlagen bei verschiedenen Wetterlagen liefern und wie das Mikroklima in den einzelnen Stadtbereichen aussieht.

Es wird auch überlegt, das LoRaWAN für private Sensoren zu nutzen. So könnten auch Bürger:innen ihre Sensordaten bereitstellen, um ein umfassenderes Bild über das städtische Klima zu haben.

Aktuell wird der Nachhaltigkeitsmonitor im Hintergrund überarbeitet.

So wurde es gemacht

Ziel

Der Nachhaltigkeitsmonitor soll der Öffentlichkeit zeigen, welche Themen Stadtverwaltung und Stadtwerke Speyer aktuell im Bereich Nachhaltigkeit bearbeiten. Gleichzeitig soll er motivieren, wie jede:r Einzelne zu einem nachhaltigeren Speyer beitragen kann. Ganz konkret soll auch deutlich werden, dass die PV-Anlagen in Speyer auch bei schlechtem Wetter Strom liefern.

Vorgehen

Stadtwerke und Verwaltung organisierten zunächst einen gemeinsamen Workshop. Dabei wurde diskutiert, welche Daten verfügbar sind, welche für die Verwaltung und die Stadtwerke relevant sind und welche besonders die Bürger:innen interessieren. Dabei wurden verschiedene Themenbereiche identifiziert: die Belegung der Parkplätze und der E‑Auto-Ladesäulen, die Anzahl und Stromeinspeisung der Photovoltaik-Anlagen sowie der Anteil stromsparender LED-Lampen an der städtischen Beleuchtung.

Es wurde eine Projektgruppe gebildet, die sich mit dem Thema des Datenaustausches befasste. In mehreren Abstimmungsrunden zwischen Stadtwerken, Stadtverwaltung und der Metropolregion wurde die Verarbeitung der Sensordaten bis zum fertigen Dashboard präzise ausgearbeitet. Es wurde deutlich, dass einige Daten, wie die Belegung der Parkplätze und Ladesäulen, in Echtzeit erforderlich sind. Andere, wie die Stromeinspeisung aus Photovoltaik, reichen vorerst tagesaktuell aus. Diese Daten konnten auch automatisiert bereitgestellt werden. Die Daten zu den fertiggestellten PV-Anlagen und der Anteil der LED-Beleuchtung werden aktuell noch manuell eingetragen.

Anschließend wurde in einem weiteren Workshop die Darstellung der Daten erarbeitet. Ziel war es ein möglichst ansprechendes und verständliches Design für den Nachhaltigkeitsmonitor zu erstellen.

Die Daten-Infrastruktur der Metropolregion diente als zentrale Schnittstelle zwischen der Datenerfassung und der grafischen Darstellung auf den Dashboards.

Aufwand

Rückblickend erwies sich der Aufwand als größer als zunächst erwartet. Die Datenübertragung, ‑aufbereitung und ‑verarbeitung stellten sich aufgrund der unterschiedlichen Datenquellen als komplex heraus. Die Gesamtkosten des Projekts lagen im fünfstelligen Bereich, wobei der Großteil in die Konzeption und die Visualisierung der Daten sowie die Dateninfrastruktur floss. Die laufenden Kosten sind dagegen gering.

Die derzeitige Überarbeitung findet im Rahmen des Förderprojektes ‚Digitaler Zwilling‘ statt.

Verantwortliche

Das Projekt wurde in enger Zusammenarbeit zwischen den Stadtwerken, der Stadtverwaltung und der Metropolregion umgesetzt.

Die Stadtwerke liefern die Daten und bereiten sie für die weitere Nutzung auf. Die Metropolregion Rhein-Neckar stellt die technische Infrastruktur für die Datenverarbeitung zur Verfügung. Die Stadtverwaltung koordiniert das Projekt und fungierte als Schnittstelle zur Stadtgesellschaft.

Erfolgsfaktoren

Erfahrungen aus der Mein Speyer-App halfen bei der erfolgreichen Umsetzung ähnlicher Projekte. Hier konnte auf einige Vorarbeiten zurückgegriffen werden, wie zum Beispiel zur Echtzeiterfassung der Parkplatzbelegung.

Hilfreich war, dass trotz der komplexen Situation schnell erste Ergebnisse erzielt werden konnten, die das Team weiter motivierten.

Ein zentraler Erfolgsfaktor war die intensive und konstruktive Zusammenarbeit zwischen den drei Partnern. Die Partner diskutierten offen über verschiedene Ansätze zur Umsetzung.

Stolpersteine

Ein zentraler Stolperstein war die Bereitstellung der Daten, die teilweise mühsam gesammelt werden mussten. Einige Dateninhaber mussten erst von der Herausgabe überzeugt werden. Eine weitere Herausforderung war die Harmonisierung der Datenformate, da die vorliegenden Daten oft in unterschiedlichen Strukturen vorlagen.

Derzeit fehlt es vor allem auf Seiten der Verwaltung an personellen Ressourcen, um das Projekt weiter voranzutreiben. So ist die Verknüpfung mit Wetterdaten noch in Planung. Durch das neue Förderprojekt des Digitalen Zwillings erwarten die Verantwortlichen aber neue Impulse für das Projekt.

Ansprechpartner

Sollten Sie Fragen zum Projekt haben, können Sie sich an folgenden Ansprechpartner wenden:

Stadtwerke Speyer
Georg Weyrich
Tel: 06232/625‑2080
E‑Mail: georg.weyrich@stadtwerke-speyer.de

Stadtverwaltung Speyer
Maike Threin
Tel: 06232/14–2030
E‑Mail: Maike.Threin@Stadt-Speyer.de

Für die Redaktion des Digital-Newsletters ist die Entwicklungsagentur Rheinland-Pfalz e. V. verantwortlich.

Der „Digital-Newsletter“ wird unterstützt von:

Teile dieses Artikels wurden auf Basis von Änderungsvorschlägen einer KI-Assistentin überarbeitet, um den Text präziser und lesefreundlicher zu gestalten.

Das Magazin gibt einen Überblick, wer wofür zuständig ist, wie Brandbekämpfung aus der Luft funktioniert und welche Taktiken in der Vegationsbrandbekämpfung gefragt sind. Die Broschüre stellt weiterhin die Rolle internationaler Teams wie dem „Emergency Medical Team“ in Katastrophenfällen vor. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf besserer Koordination durch das sogenannte „Fähigkeitsmanagement“ von Bund und Ländern. Schließlich wird die psychosoziale Unterstützung von Einsatzkräften thematisiert, die oft nach traumatischen Einsätzen Hilfe benötigen.

• Bevölkerungsschutz: Wald- und Vegetationsbrand (PDF, 60 Seiten, 7,4 MB)

Der Umweltforscher Matthew Fitzpatrick erstellte eine interaktive Karte, die die möglichen klimatischen Veränderungen in mehr als 40.500 Städten veranschaulicht. So könnte das Klima in Stockholm dem von Kroatien ähneln und London könnte sich wie Bordeaux anfühlen. Die Anwendung basiert auf Daten des Weltklimarates IPCC und verwendet das statistische Verfahren der Klimaanalogie. Für Regionen nahe am Äquator gibt es keine vergleichbaren Klimavorhersagen.

• Wie sich das Klima in 60 Jahren anfühlt (Seite der Universität Maryland)

^{(Grafik: Copernicus)}
Ein jetzt veröffentlichter Bericht des europäischen Klimawandeldienstes Copernicus und der Weltwetterorganisation (WMO) zeigt, dass Europa sich schneller als andere Kontinente erwärmt und das vergangene Jahr eines der wärmsten seit Beginn der Aufzeichnungen war. Rund 1,6 Millionen Menschen waren von Überflutungen betroffen, und es wurden enorme Schäden in Milliardenhöhe verzeichnet. Zugleich stieg die Zahl der hitzebedingten Todesfälle, was auf die erhöhten Temperaturen zurückzuführen ist.

Der Bericht hebt hervor, dass die Situation sich in naher Zukunft voraussichtlich nicht verbessern wird, da der Klimawandel fortschreitet. Insgesamt war auch die Produktion von Ökostrom hoch, was ein kleiner positiver Aspekt in einem sonst problematischen Klimajahr war.

• European State of the Climate Report 2023 (Webseite von Copernicus mit zahlreichen Grafiken, englisch)

^{(Foto: iStock/michal-rojek)}

Dabei rücken Fragen nach den Kosten und Einsparungen von Klimaschutzmaßnahmen an Gebäuden in den Fokus. In einem Seminar des Deutschen Instituts für Urbanistik (Difu) sollen die nötigen Investitionen, Finanzierungsmodelle und der Fachkräftemangel anhand praktischer Beispiele diskutiert werden. Das kostenlose Angebot richtet sich an Energie- und Klimaschutzagenturen, Führungskräfte und Fachpersonal aus Stadtentwicklung und Stadtplanung und Gebäudemanagement sowie Klimaschutzmanager und Multiplikatoren aus kommunalen Verbänden. Die Veranstaltung findet online statt und erfordert eine Anmeldung.

• Was kostet Klimaschutz? Kosten und Nutzeneffekte von Klimaschutzmaßnahmen (Anmeldung beim Difu)