Prof. Dr.-Ing. Michael Bühler

    The vision of a Digital Campus Twin

    Conception and development of a Digital Campus/City Twin at HTWG in the coming semesters. Our idea is to build our initiative on the urban LoD2 GIS data as well as the already installed Smart Citizen Kit sensor technology. In a first step, we will collect ideas for feasible use cases and prioritise them according to their cost-benefit ratio.

    link to the digital HTWG Campus Model (VIDEO)

    link to the ArcGIS Model of the City of Konstanz

    link to the StoryMap "Digital Twin Konstanz"

    • Use case collection
      1. Christoph Sebald (2021): "Smart Citizen Kit Sensoren Konstanz" link
      2. Buziek, Gerd; Konrad Nübel; Michael Bühler (2020): "Smart Infrastructure Management", use case, EU Gaia-X, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie link
      3. Bühler, Michael; ESRI (2020): "Indoor Navigation HTWG", ArcGIS Indoors: Building a 2D and 3D Indoor GIS, Video, link und "ArcGIS Indoors Fundamentals", Learning Plan, link and whitepaper download
      4. Bühler, Michael; ESRI (2020): "Stadtentwicklung Konstanz", ähnlich dem Projekt "Entwicklungsgebiet Neu-Oerlikon - Nächster Schritt für die Verdichtung in Neu-Oerlikon", use case, Der Stadtrat will beim Bahnhof Oerlikon das Wohn- und Arbeitsangebot ausweiten und kulturelle Angebote schaffen link
      5. Michalski, Alexander; Michael Bühler (2021): "Visualisierung von Echtzeit Windmessungen und Windvorhersagen im Bereich des HTWG Campus", use case, TBD
      6. Meng, Jian-Hua; Michael Bühler (2021): "Hochwasservorhersage und Visualisierung von Überflutungsszenarien am Seerhein in HTWG Campusnähe", Verwendung unterschiedlicher öffentlich zugänglicher Daten, zum Beispiel Hochwasservorhersagezentrale Baden-Württemberg, Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg link Als Vorlage könnte hier das Beispiel "100-jähriges Hochwasser in Frankfurt" dienen, use case, TBD link
      7. Meng, Jian-Hua; Michael Bühler (2021): "Visualisierung von Überflutungsszenarien für den Maun Science Park, Botswana sowie Hochwasserschutzmaßnahmen", Hydrologische Daten und Topographie für Maun Science Park, sonst ähnliches Vorgehen wie bei HTWG Campus Hochwasser Szenarios, TBD
      8. Bühler, Michael; Alexander Michalski; Benno Rothstein (2021): “Entwicklung einer (digitalen) Multi-Stakeholder-Plattform zur Unterstützung von lokalen Planungs-, Partizipations-und Implementierungsprozessen und zur Dekarbonisierung des Fachtourismus im Rahmen des Maun Science Park Project, Botswana“, Umsetzung spezifischer Teil-Anwendungsfälle, TBD
      9. Krötsch, Stefan (2021): "Bauen im globalen Süden - Integration verschiedener Entwurfsalternativen in den Digitalen Maun Science Park Zwilling als Teil eines öffentlichen Partizipationsprozesses", TBD link
      10. Julian Lienhardt (2021): "Tragwerksentwurf Maun Science Park - Integration verschiedener Entwurfsalternativen in den Digitalen Maun Science Park Zwilling als Teil eines öffentlichen Partizipationsprozesses", TBD
      11. Schmidthuber, David; Nelly Wrede (2021): "Zusammenführung und Integration verschiedener existierender BIM Modelle bestehender HTWG Gebäude zu einem partiellen Digital Campus Twin", TBD
      12. Bühler, Michael; Stadtwerke Konstanz (2021): "Konstanzer Verkehrsinformationen und Echtzeitsimulation der Busbewegungen in Konstanz", TBD
      13. Wingert, Daniela; Bühler, Michael (2021): "Solaroffensive Konstanz", Auswertung der Dachflächen, ESRI Vorschlag, ähnlich wie Projekt "Estimate solar power potential
        Determine how much electricity could be generated from solar power in a city neighborhood", learn ArcGIS link
      14. Wingert, Daniela; Bühler, Michael (2021): "Resilienz Konstanz", Verschiedene Themen, ESRI Vorschlag, TBD
      15. Thöni, Katja; Gunnar in het Panhuis (2021): "HTWG Campus Indoor Navigation", Stadt Konstanz, Vorschlag; siehe auch Indoor Navigation & Smart Building Management mit ArcGIS Indoors link
      16. Sippel, Maike; Bühler, Michael (2021): "CO2 Fußabdruck des HTWG Campus",  Visualisierung, siehe auch "Unlocking low carbon potential with GIS" link
      17. Bühler, Michael; Maike Sippel; Nelly Wrede; Green Office (2021): "Ideen-Wettbewerb Greening the Campus“, ähnlich wie Partizipationsprozess Maun Science Park, siehe auch Greeing Universities Tool Kit v2.0 link 
      18. Rothstein, Benno (2021): "Kohlenstoffsenke Baumkataster Konstanz - Gegenwarts- und Zukunftsperspektiven", Vorschlag, TBD
    • BIM-GIS Integration

      Example BIM and GIS link

    • Crash courses on "Digital Twins"
      1. Ingold, Thomas (2021): "ArcGIS Tutorials für Schulen: Die 7 ersten Schritte mit ArcGIS Online", GIS^IQ Website, link
      2. Alvarez, David (2021): "Geolocating Revit Files in ArcGIS Pro", 3D Visualization & Analytics, March 02, 2021, link
      3. Dangermond, Jack (2021): "Keynote: The Future of Geodesign", ESRI CEO Jack Dangermond provides a vision for Esri’s contributions to the geodesign community, including technology, trends, and insights into the future, link
      4. ESRI (2021): "Massive Open Online Courses (MOOCs)", These free online classes offer a convenient, effective, and fun way to keep up with the fast-paced developments in geospatial technology. Classes are four to six weeks long and participants can study whenever they have spare time. A certificate is available upon completion, link
      5. ESRI (2021): "Guided lessons based on real-world problems", Learn ArcGIS, link
      6. ESRI (2021): "Try ArcGIS Pro - Get started with the essentials of ArcGIS Pro" link
      7. ESRI (2020): "Creating 3D GIS from Imagery and Lidar", Learn how to extract 3D objects from images using stereo mapping tools and how to extract 3D features from point clouds using lidar. Our 3D and imagery experts will also show you how your 3D datasets can be shared across the enterprise and on the web, YouTube link
      8. ESRI (2020): "ArcGIS Tutorials für Schulen: Tipps & Tricks zur Administration von ArcGIS Online", ArcGIS Online Administration link
      9. ESRI (2019): "BIM and GIS: An Introduction", Video, July 31, 2019, Esri Academy, link
      10. Deloitte (2020): "Grenzenlos vernetzt: Digital Twins - Smarte Digitalisierung durch IoT, Digitale Zwillinge und die Supra-Plattform" link
    • Further reading
      1. Alonso, Rubén et al. (2019): "SPHERE: BIM Digital Twin Platform", Proceedings 2019, 20, 9; doi:10.3390/proceedings2019020009, www.mdpi.com/journal/proceedings link
      2. Andreas Carstens (2019): "BIM & GIS – New Dimensions of Improved Collaboration for Infrastructure and Environment", Journal of Digital Landscape Architecture, 4-2019, pp. 114-121. © Wichmann Verlag, VDE VERLAG GMBH, Berlin, Offenbach, ISBN 978-3-87907-663-5, ISSN 2367-4253, e-ISSN 2511-624X, doi:10.14627/537663012.  link
      3. Arup (2019): "Digital Twin - Towards a meaningful framework", A digital twin has the potential to transform the design, management and performance of assets across the built environment link
      4. DOU Shiqing, ZHANG Honghua,ZHAO Yanqin, WANG Aimin, XIONG Youtao, ZUO Jingmeng (2020): "Research on construction of spatio-temporal data visualization platform for GIS and BIM fusion", The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XLII-3/W10, 2020, International Conference on Geomatics in the Big Data Era (ICGBD), 15–17 November 2019, Guilin, Guangxi, China link
      5. Ertak, Özgür (2021): "ArcGIS: Das Fundament für Digitale Zwillinge", Digitale Zwillinge sind virtuelle Repräsentationen der realen Welt, die physische Objekte, Prozesse, Beziehungen und Verhalten umfassen. Digitale Zwillinge lassen sich vielfältig einsetzen: Zur Abbildung der genauen historischen Gegebenheiten, zum Performance-Monitoring sowie zur Erforschung und Vorhersage eines Zustands. link
      6. ESRI (2019): "Dresden 3D Stadtmodell, Verkehrsmonitoring Köln, Turanga Library, ArcGIS Indoors Esri Campus Redlands, Weihnachtsmarkt Leipzig, ArcGIS Urban, 3D-Stadtplan der Stadt Winterthur, Hochhäuser der Stadt Zürich, CityDashboard Paris, UKY Buildings BIM, Vision Zero Dashboard" link
      7. ESRI (2020): "ArcGIS Hub - Stadt Konstanz: Bebauungsplanübersicht" link
      8. ESRI (2020): "Der Weg zum Smart Campus: Wie Sie mit ArcGIS Indoors Innenräume vernetzen", Özgür Ertac link
      9. ESRI (2020): "Themenforum Digitale Infrastrukturen", Solution & Innovation Track, GeoBIM - Digitales Planen, Bauen & Betreiben. link
      10. ESRI (2020): "Smart City - Smart-City-Interview: “Die Zeit der Konzepte ist vorbei”" link
      11. ESRI (2020): "3D im Web", Özgür Ertac, Esri Deuschland, See what others can't link
      12. ESRI (2021): "ArcGIS als Planungs- und Betriebsplattform", Präsentation für TUM und HTWG link
      13. ESRI (2021): "Botswana GeoPortal" link
      14. ESRI (2021): "Online Themenkarten Stadt Konstanz", Städtische Dienstgebäude Stadt Konstanz, 3D Stadtmodell der Stadt Konstanz, Prämierte Denkmalhäuser in der Stadt Konstanz, Baustellen mit Verkehrsbehinderung (BIS), Übersichtskarte der rechtsverbindlichen Bebauungspläne der Stadt Konstanz, Bildungseinrichtungen Stadt Konstanz, Bodenrichtwertzonenkarte Stadt Konstanz, Bodenrichtwertzonenkarte (Basikarte für die WFÖ. Anbindung an das COBRA System), Energienutzungsplan der Stadt Konstanz, Flohmarkt Standplanung Stadt Konstanz, HaPro-Radverkehr Stadt Konstanz, Kindertagesbetreuung Konstanz, Kleinräumige Gliederung der Stadt Konstanz, Übersicht der Naturdenkmäler der Stadt Konstanz, Online Stadtplan Konstanz, Parkplätze in Konstanz mit Liveinformationen, Alle Spielplätze in der Stadt Konstanz mit verschiedenen Kategorien, Alle Sportarten in der Stadt Konstanz mit verschiedenen Kategorien, Übersicht über Straßen und Radwege in Konstanz gekennzeichnet nach Priorität der Räumdienstes link
      15. GovData (2021): "GovData - das Datenportal für Deutschland", Open Government: Verwaltungsdaten transparent, offen und frei nutzbar link
      16. Mitropoulou, Ioanna; Stefan Arisona; Taisha Fabricius (2019): "From CityEngine to Unreal Engine: the journey from first design steps to high-quality real-time visualization" link
      17. Offene Daten Konstanz (2020): "Solarpotenzial, Kindertagesbetreuung - Einrichtungen, Baumkataster Konstanz, Öffentliche Papiereimer - Stadt Konstanz, Städtische Einrichtungen/ Behörden, Kleinräumige Gliederung Stadtviertelfläche, Georeferenzierte Standorte Sportanlagen, Georeferenzierte Standorte Spielplätze, Georeferenzierte Standorte Glascontainer, Georeferenzierte Standorte Parkhäuser, Kleinräumige Gliederung Stadtviertelfläche, Bodenrichtwertkarte" link
      18. Prama, Maria Haque (2016): "Bebauungsplanübersicht - APP", Übersichtskarte der rechtsverbindlichen Bebauungspläne der Stadt Konstanz, update 2020, link
      19. Prama, Maria Haque (2019): 3D Stadtmodell der Stadt Konstanz link
      20. Prama, Maria Haque (2021): Konstanz 3D Mesh link - zum Beispiel zur Visualisierung des HTWG Campus in 3D link
      21. Wang, Mudan et al. (2020): "A Systematic Review of Digital Technology Adoption in Off-Site Construction: Current Status and Future Direction towards Industry 4.0", Buildings 2020, 10, 204; doi:10.3390/buildings10110204, link
    • Student projects

      Digital transformation in construction

      1. University of tomorrow - An economic and sustainable solution approach for the A - building of the University of Applied Science Konstanz (team 1) Link
      2. KONnect - mobility connects - A multi-modal transportation app - A step towards sustainable and multimodal mobility in Constance (team 2) Link
      3. Building cooling, solar energy and water harvesting - Domestic water recovery through condensation in the Maun Science Park (team 3) Link
      4. Seat Navigator: "Are you still searching or are you already learning" - Find the right place to study! (team 4) Link

      Interdisciplinary project (master level)

      1. Implementation of smart room allocation at HTWG (team 1) Link
      2. Konstanz schwingt sich auf's Rad - Leitfaden zur Verbesserung der Fahrradverkehrsinfrastruktur in Konstanz (team 2) Link
      3. Mehr Lebensraum in Konstanz- Nachverdichtung im Rahmen des Bebauungsplans (team 3) Link
      4. Digitaler Bodensee - Gastliegeplätze digital buchen und verwalten (team 4) Link

      Interdisciplinary project (bachelor level)

      1. Outdoor sports facilities trainer - An interactive map-based outdoor sports trainer using the example of the Lorettowald, Constance (team 1) Link
      2. Urban Heat Islands - Impacts of climate change on cities and counteracting them through targeted urban planning (team 2) Link
      3. Tomorrow's Cityscapes - The digital twin (team 3) Link
      4. Traffic surveys at a glance - Storing traffic surveys in ArcGIS for better clarity and accessibility (team 4) Link
      5. Negative CO2 emissions in Constance - How much carbon do the trees in Constance store? (team 5) Link
      6. Use of a 3D building model as a digital twin (team 6) Link
      7. Mapping of the WLAN on the campus of the HTWG Konstanz (team 7) Link
      8. Maun Science Park​ - Digital information model of a green building in Botswana (team 8) Link
      9. The smart street lighting (team 9) Link
      10. Linking digital twin and real estate platform (team 10) Link
      11. Determining flows of people in Constance (team 11) Link
      12. The path of science - From the tiny little point to the big picture (team 12) Link
      13. The accessibility of the local supply - Exemplified by the accessibility of supermarkets by bicycle in Constance (team 13) Link
      14. Digital public transportation in Constance (team 14) Link
      15. Photovoltaic plants in Constance - An Analysis of the Factors Influencing the Yield of PV Plants in Constance (team 15) Link
      16. The bicycle city of Constance - Depiction of bicycle accidents from 2015-2020 in Constance (team 16) Link
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