Unterstützung für Kommunen bei der Klimafolgenanpassung

Copernicus ist das Erdbeobachtungsprogramm der Europäischen Union, „Europas Auge für die Erde“. Die Copernicus-Dienste stellen nahezu in Echtzeit riesige Mengen an globalen Daten von Satelliten und bodengebundenen, luftgestützten und seegestützten Messsystemen zur Verfügung. Die Informationsdienste sind kostenlos und offen zugänglich. Die Daten können auch für lokale und regionale Bedürfnisse genutzt werden. „Bislang wird dieser Reichtum an Informationen aber kaum von Kommunen genutzt, da es keine praxistauglichen Werkzeuge für die Stadtplanung gibt, mit denen Fernerkundungsdaten mit lokalen Daten zusammengeführt, sinnvoll kombiniert und in kommunalen Planungsprozessen weiterverarbeitet und angewendet werden können“, sagt Prof. Dr.-Ing. Michael Bühler, Professor für Bauwirtschaftslehre, Bauökonomie und Bau(geschäfts)prozessmanagement an der HTWG. Er ist Co-Initiator und an der HTWG Leiter des Forschungsprojekts CoKLIMAx, das von einem Konsortium aus Forschern von HTWG, Universität Stuttgart, Technischer Universität München, Climate Service Center Germany (GERICS), Helmholtz-Zentrum hereon GmbH unter der Konsortialleitung der Stadt Konstanz durchgeführt wird. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt gesamt mit rund einer Million Euro, auf die HTWG entfallen zirka 330.000 Euro, auf die Stadt Konstanz 216.000 Euro. Die Förderung erfolgt im Rahmen der Bekanntmachung „Entwicklung und Implementierungsvorbereitung von Copernicus Diensten für den öffentlichen Bedarf zum Thema Klimaanpassungsstrategien für kommunale Anwendungen in Deutschland“. Die Projektlaufzeit beträgt zweieinhalb Jahre.

Kompetenzen in den Bereichen Digitalisierung und Nachhaltigkeit verknüpft

Der Konstanzer Gemeinderat hat das Projekt CoKLIMAx einstimmig und ohne Enthaltungen angenommen. „Die Stadt Konstanz freut sich, mit der HTWG bei der Entwicklung von digitalen Lösungen für eine klimagerechte Stadtplanung zusammenarbeiten zu können. Das Projekt CoKLIMAx hat enormes Potenzial, die digitale Transformation der Stadt Konstanz voranzutreiben. Im Vordergrund steht für uns der hohe praktische Nutzen in vielen Bereichen. Die Zusammenarbeit mit der HTWG kann uns daher sehr dabei helfen, unsere Ziele für eine nachhaltige Stadtentwicklung besser zu erreichen – ganz im Sinne unserer Smart Green City Strategie“, sagte der Konstanzer Oberbürgermeister Uli Burchardt. Prof. Dr. Gunnar Schubert, Vizepräsident Forschung, Transfer und Nachhaltigkeit der HTWG, sagt: „Das Projekt zeigt beispielhaft, wie die HTWG mit anwendungsorientierter Forschung externe Partner unterstützen kann. Ganz besonders ist uns wichtig, unsere Kompetenz in den Bereichen Digitalisierung und Nachhaltigkeit einbringen zu können – in diesem Projekt in idealer Weise miteinander verknüpft.“

Effekte und Folgen der Klimakrise haben besonders markante Auswirkungen auf Städte. Grund dafür sind die hohe räumliche Konzentration von Menschen, Bauwerken, technischer Infrastruktur, Wirtschaftsleistung und gesellschaftlichen sowie kulturellen Aktivitäten. Deshalb wird das Forscherteam am Beispiel der Stadt Konstanz arbeiten. Prof. Bühler ist überzeugt: „Städteplanung wird sich im Zuge der Digitalisierung grundlegend verändern.“ Das Projekt hat zum Ziel, niedrigschwellige Werkzeuge und effiziente Arbeitsprozesse dazu zu entwickeln, wie Gemeinden Copernikus-Daten abrufen, aufbereiten, auswerten und anwenden können. „Dazu gehört, dass Entscheidungsträger direkten Zugang zu den Daten in visualisierter Form bekommen, um daraus Erkenntnisse und Entscheidungsunterstützung abzuleiten“, erläutert Prof. Bühler.
Die Forscher fokussieren sich beispielhaft auf die Anwendungskontexte Wärme, Wasser und Vegetation. So sollen IT-Werkzeuge und Prozesse entwickelt werden, um Klimaresilienz-Anliegen wie Mikroklima, Kalt- und Frischluftzirkulation, Spezifikation und Konfiguration multifunktionaler Grün- und Freiflächen, Niederschlags- und Wassermanagement aufzubereiten. So sollen sachkundige, datenbasierte Entscheidungen innerhalb des klimawandel-bedingten Risiko- und Krisenmanagements ermöglicht werden.  

Exemplarische Anwendungsfälle als Leuchtturm

Die im Rahmen von CoKLIMAx erzielten Ergebnisse werden bereits projektbegleitend exemplarisch eingesetzt und evaluiert. So sollen die damit ermöglichte Qualitätsverbesserung und Effizienzsteigerung von Arbeitsprozessen kommunaler Aufgabenbereiche einerseits nachgewiesen und optimiert werden. Andererseits soll die Darstellung exemplarischer Anwendungsfälle als Leuchtturm wirken, damit weitere potenzielle Anwender zielführend angesprochen werden. Um diese Nachnutzung sicherzustellen und aktiv zu fördern, ist bereits im Projektvorfeld ein breit aufgestelltes Konzept dazu erarbeitet worden, wie die Ergebnisse übertragen und weiterverarbeitet werden können. So werden die Daten über einen Hochleistungsserver von Copernikus Deutschland für alle Kommunen in Deutschland zugänglich sein.

Der Konsortialführer Stadt Konstanz wird als kommunaler Anwender von Satellitendaten für die klimaresiliente Stadtplanung eine umfassende Anforderungsanalyse durchführen, um den Nutzen für kommunale Akteure in der Verwaltung zu maximieren. Hierfür wird die Stadt aktiv Lösungen mitgestalten, um die Copernicus-Datennutzung für Kommunen in Deutschland anwendungsfreundlicher und verwertbarer zu gestalten.

Das Teilprojekt der HTWG behandelt die wissenschaftlich-methodische Seite der Identifikation, Interpretation und mehrwertorientierten Nutzung von Geo-, Klima- und Umwelt-Fernerkundungsinformationen basierend auf Quellen wie Copernicus und dem C3S Climate Data Store durch kommunale Akteure der Stadt-, Bau- und Verkehrsplanung vor dem Hintergrund von Klimaanpassung und Umwelt. Mit der Ausrichtung dieses Teilprojekts auf die Schnittstelle zwischen der Datennutzung durch die Kommunen und der wissenschaftlich-technischen Konzeption und Umsetzung von IT-Werkzeugen für Datenabruf, -verarbeitung, -zusammenführung und -darstellung werden im Teilprojekt der HTWG die entscheidenden Grundlagen und Lösungskonzepte für eine effiziente und leistungsfähige Datennutzung sowie praxistaugliche Auslegung und Funktionsstruktur der zu entwickelnden Methoden und Werkzeuge geschaffen.

Für Studierende ergibt sich durch das Projekt die Möglichkeit, städtische Planungsprozesse besser zu verstehen und in Abschluss- und Projektarbeiten konkret mitzuwirken. Schon ab November sucht CoKLIMAx daher interessierte wissenschaftliche Hilfskräfte.

Weitere Informationen:

Internationale Veröffentlichung des CoKLIMAx Konsortiums im Schweizer Wissenschaftsjournal MDPI “Remote Sensing” zum Thema: „Application of Copernicus Data for Climate-Relevant Urban Planning Using the Example of Water, Heat, and Vegetation“.

Weitere Informationen im Podcast aus dem Konstanzer Gemeinderat vom 23. September 2021 (Tagesordnungspunkt 4)

Bildquelle: DLR