Die Vision eines Digitalen Campus Zwillings

Konzeption und Entwicklung eines Digitalen Campus/Stadt Zwillings an der HTWG in den kommenden Semestern. Unsere Idee ist es, unsere Initiative auf den städtischen LoD2 GIS Daten als auch der bereits installierten Smart Citizen Kit Sensorik aufzubauen. In einem ersten Schritt sammeln wir Ideen für umsetzbare Anwendungsfälle (use cases) und priorisieren diese nach ihrem Kosten-Nutzen-Verhältnis.

link zum Digitalen HTWG Campus Modell (VIDEO)

link zum ArcGIS Modell der Stadt Konstanz

link zur StoryMap "Digitaler Zwilling Konstanz"

  • Anwendungsfallsammlung
    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 und 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

    Beispiel BIM und GIS link

  • Crashkurse zum Thema Digital Twin
    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)", Diese kostenlosen Online-Kurse bieten eine bequeme, effektive und unterhaltsame Möglichkeit, mit den rasanten Entwicklungen in der Geospatial-Technologie Schritt zu halten. Die Kurse dauern vier bis sechs Wochen und die Teilnehmer können lernen, wann immer sie Zeit haben. Nach Abschluss ist ein Zertifikat erhältlich, 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
  • Weiterführende Literatur
    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
  • Studentische Projekte

    Digitalisierung im Bauwesen

    1. Die Universität von morgen - Ein wirtschaftlicher und nachhaltiger Lösungsansatz für das A-Gebäude der Fachhochschule Konstanz (Gruppe 1) Link
    2. KONnect - Mobilität verbindet - Eine App für alle Verkehrsmittel - Ein Schritt in Richtung nachhaltige und multimodale Mobilität in Konstanz (Gruppe 2) Link
    3. Gebäudekühlung, Solarenergie und Wassergewinnung - Brauchwasserrückgewinnung durch Kondensation im Maun Science Park (Gruppe 3) Link
    4. Seat Navigator: "Suchst du noch oder lernst du schon" - Finde den passenden Platz zum Lernen! (Gruppe 4) Link

    Interdisziplinäres Projekt (Master)

    1. Implementierung einer smarten Raumbelegung an der HTWG (Gruppe 1) Link
    2. Konstanz schwingt sich auf's Rad - Leitfaden zur Verbesserung der Fahrradverkehrsinfrastruktur in Konstanz (Gruppe 2) Link
    3. Mehr Lebensraum in Konstanz- Nachverdichtung im Rahmen des Bebauungsplans (Gruppe 3) Link
    4. Digitaler Bodensee - Gastliegeplätze digital buchen und verwalten Link Link

    Interdisziplinäres Projekt (Bachelor)

    1. Outdoor Sportstätten Trainer - Ein interaktiver kartenbasierter outdoor Sporttrainer am Beispiel des Lorettowalds, Konstanz (Gruppe 1) Link
    2. Urban Heat Islands - Auswirkungen des Klimawandels auf Städte und das Gegensteuern durch gezielte Städteplanung (Gruppe 2) Link
    3. Stadtbilder von Morgen - Der digitale Zwilling (Gruppe 3) Link
    4. Verkehrserhebungen auf einen Blick - Hinterlegen von Verkehrserhebungen in ArcGIS zur besseren Übersichtlichkeit und Zugänglichkeit (Gruppe 4) Link
    5. Negative CO2-Emissionen in Konstanz - Wie viel Kohlenstoff speichern die Bäume in Konstanz? (Gruppe 5) Link
    6. Nutzung eines 3D-Gebäudemodells als digitalen Zwilling (Gruppe 6) Link
    7. Kartierung des WLANs auf dem Campus der HTWG Konstanz (Gruppe 7) Link
    8. Maun Science Park​ - Digitales Informationsmodell eines Greenbuildings in Botswana (Gruppe 8) Link
    9. Die smarte Straßenbeleuchtung (Gruppe 9) Link
    10. Verknüpfung von digitalem Zwilling und Immobilienplattform (Gruppe 10) Link
    11. Ermittlung von Menschenströmen in Konstanz (Gruppe 11) Link
    12. Der Weg der Wissenschaft - Vom winzig kleinen Punkt zum großen Ganzen (Gruppe 12) Link
    13. Die Erreichbarkeit der Nahversorgung - Am Beispiel der Erreichbarkeit von Supermärkten mit dem Fahrrad in Konstanz (Gruppe 13) Link
    14. Digitaler Nahverkehr in Konstanz (Gruppe 14) Link
    15. Photovoltaik-Anlagen in Konstanz - Eine Analyse der Einflussfaktoren auf den Ertrag von PV-Anlagen in Konstanz (Gruppe 15) Link
    16. Die Fahrradstadt Konstanz - Darstellung der Fahrradunfälle von 2015-2020 in Konstanz (Gruppe 16) Link