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23.07.2021 Fachbeiträge

Helsinki baut die Digitalisierung mit stadtweitem digitalen Zwilling aus

Die Stadt Helsinki arbeitet daran, die funktionalste Stadt der Welt zu werden, indem sie alle Aspekte der Planung, des Baus und der Wartung digitalisiert. Auf einer Halbinsel im Finnischen Meerbusen gelegen, verfügt Helsinki über eine jahrhundertealte Architektur, die instand gehalten werden muss, während die Stadt auf nachhaltige Weise weiter wächst.

Autor: David Huie

Im Jahr 2013 begann die Stadt mit der Suche nach einem Projekt- und Dokumentenmanagementsystem und bewährten Prozessen, um ihre manuellen Betriebsabläufe zu ersetzen. So wurde eine vernetzte Datenumgebung als Rückgrat des neuen Betriebssteuerungssystems für Projekte eingesetzt, die einen soliden Rahmen für die Dokumentenverwaltung, den effizienten Informationsaustausch und die Zusammenarbeit zwischen den Projektteams schafft.

Eine funktionellere Stadt für die Einwohner schaffen

In 2016 setzten die Projektbeteiligten ihre Mission fort, Helsinki in eine digitale Modellstadt zu verwandeln, indem sie eine 3D-Darstellung der Stadt erstellten, um die internen Dienstleistungen und Prozesse Helsinkis zu verbessern, die Entwicklung der Smart City zu fördern und die Stadtmodelle als offene Daten für Bürger und Unternehmen für Forschung und Entwicklung zu teilen. Durch den Einsatz von Software zur Realitätsmodellierung konnten die Kosten für die Erstellung des Realitätsrastermodells der Stadt und des semantischen Stadtinformationsmodells deutlich gesenkt werden. Die interoperablen Modellierungsanwendungen boten der Stadt Helsinki die Möglichkeit, Smart-City-Entwicklung und fortschrittliche Stadtanalysen zu implementieren und an vorderster Front am Fortschritt teilzuhaben.

Mit dem Projekt „Digitale Stadt der Synergien“ in Helsinki wird nun versucht, die praktischen und vielseitigen Vorteile dieser Modelle zu realisieren und gleichzeitig durch die Schaffung eines stadtweiten digitalen Zwillings mehr Wert aus ihnen zu ziehen. Um dieses laufende Projekt abzuschließen, wurde erkannt, dass ihre Modelle integriert und genutzt werden müssen, um interne Prozesse und öffentliche Dienstleistungen zu unterstützen sowie die strategischen Ziele für eine nachhaltige, intelligente Stadt weiter zu fördern.

Die Stadt Helsinki beauftragte drei Organisationen damit, gemeinsam an der Realisierung ihrer Ziele zu arbeiten. Die Umweltabteilung der Stadt Helsinki ist für die strategische und detaillierte Planung, die Verkehrs- und Straßenplanung, die Grundstückserschließung sowie die Stadtraum- und Landschaftsplanung zuständig. Außerdem übernimmt sie die Stadtvermessung, die Vermögensverwaltung, den Wohnungsbau, die Stadt- und Unternehmensdienste und die Bauaufsicht. Helsinki 3D+ ist verantwortlich für die Erstellung der 3D-Modelle und die Pflege der digitalen Zwillinge mit den neuesten Informationen. Sie entwickeln offene Datendienste und unterstützen die Integration neuer Technologien für bessere Prozesse und Dienstleistungen. Forum Virium Helsinki ist ein stadteigenes Innovationsunternehmen, das mit Unternehmen, Universitäten, anderen Organisationen des öffentlichen Sektors und den Einwohnern der Stadt zusammenarbeitet, um die Stadtentwicklung und die Digitalisierung zu fördern.

Verbesserte Zusammenarbeit mit digitalen Workflows

Die Umweltabteilung der Stadt Helsinki, Helsinki 3D+ und das Forum Virium Helsinki wussten, dass sie die vorhandenen Modelle mit den Daten aus ihren internen Prozessen und öffentlichen Dienstleistungen integrieren wollten. Deshalb sollten Modelle genutzt werden, um die Einwohner einzubinden, offene Datenmodelle für öffentlich-private Co-Innovation zu nutzen und sowohl Smart-City-Ziele als auch nachhaltige, CO2-neutrale Ziele zu unterstützen.

Allerdings mussten zunächst alle Herausforderungen in Bezug auf Technologie und Zusammenarbeit überwunden werden. Die Stadt Helsinki ist 217 Quadratkilometer groß und die gesamte Stadt ist mit allen Anlagendaten zu implementieren. Außerdem musste sichergestellt werden, dass die Ergebnisse frei mit der Öffentlichkeit geteilt werden können und diese zur Mitarbeit ermutigt wird. Daher wurde eine offene digitale Stadtplattform für den digitalen Zwilling benötigt.

Digitalisierung von Helsinki mit einem digitalen Zwilling

Nachdem die Stadt Helsinki bereits für die Erstellung ihrer Stadtmodelle Bentley-Anwendungen verwendet hatte, entschied sie sich erneut für den Einsatz dieser Anwendungen, um das Projekt „Digitale Stadt der Synergien“ abzuschließen. Die Umweltabteilung der Stadt Helsinki verwendete MicroStation, ContextCapture und OpenCities Map mit einem Realitätsraster und einem Informationsmodell des 217 Quadratkilometer großen Stadtgebiets für ihren digitalen Zwilling, der ihr CityGML enthält. Zum Einsatz kam auch ProjectWise, um eine vernetzte Datenumgebung zu schaffen. OpenCities Planner wurde als Visualisierungs- und Kollaborationsplattform für alle Projektbeteiligten einschließlich der Öffentlichkeit eingesetzt.

Helsinki 3D+ verwendet weiterhin MicroStation, ContextCapture und OpenCities Map zur Erstellung und Pflege der gesamten Stadtrealitäts- und Informationsmodelle. Zusätzlich sorgen Laserscanning und Schrägbild-Photogrammetrie dafür, dass die Modelle der Stadt Oberflächen- und Geländedetails berücksichtigen. Die Anwendungen sorgen auch für Konsistenz zwischen den beiden Modellen, was für zuverlässige Daten unerlässlich ist. Außerdem wird LumenRT genutzt, um eigene Videoclips zu produzieren, die sie mit allen Projektbeteiligten und der Öffentlichkeit teilen können. OpenCities Planner ermöglicht es den Verantwortlichen und Entscheidungsträgern der Stadt, die Infrastruktur besser zu visualisieren, was das Verständnis für Projekte und die Gesamtorganisation verbessert. Mit Helsinkis Open-Data-Politik unterstützt das Team von Helsinki 3D+ viele Anwendungsfälle, wie z. B. die Analyse der Solarenergienutzung, die Durchführung von Überschwemmungsgutachten und Lärmberechnungen sowie die Möglichkeit für Drittentwickler und Universitäten, auf Daten zuzugreifen und diese für weitere Projekte zu nutzen.

In der Zwischenzeit erweiterte das Forum Virium Helsinki den digitalen Zwilling von Helsinki 3D+ mithilfe von Bentley-Anwendungen und konzentrierte sich dabei auf Kalasatama – ein 0,7 Quadratkilometer großes Stadtviertel in Helsinki. Dabei sollte überprüft werden, wie dieser erweiterte digitale Zwilling dabei helfen könnte, ein großes Stadtplanungsprojekt voranzutreiben. Es wurden Daten für eine grüne Infrastruktur analysiert und gesammelt, die der Stadt dabei helfen sollte, ihre Netto-Null-Emissionsziele bis 2035 zu erreichen. Der Bedarf an dieser Art von Infrastruktur ist auch während der COVID-19-Pandemie wichtiger denn je geworden. Die Smart Kalasatama genannte Plattform basiert auf OpenCities Planner, um Smart-City-Lösungen zu präsentieren, und dient für die Visualisierung und Kommunikation aller Projekte in ganz Helsinki als Ausgangspunkt vor der eigentlichen Umsetzung. Sie half auch dabei, die Bürgerbeteiligung zu erleichtern, indem sie eine leicht zugängliche, hochgradig visuelle Umgebung bereitstellte, in der Interessenvertreter einschließlich aktueller und potenzieller Einwohner von Kalasatama Projektinformationen einsehen und Eingaben machen konnten – sogar von mobilen Geräten aus. Die Plattform ist nun ein Vorbild für den Rest der Stadt für zukünftige Entwicklungsprojekte und zeigt, wie digitale Zwillinge kontinuierlich wachsen können, wenn die Bedürfnisse der Stadt im Laufe der Zeit zunehmen.

Mit offenem Datenzugang Projektbeteiligte und Bürger zusammenbringen

Die offene digitale Lösung der Stadt Helsinki ermöglicht eine bessere Entscheidungsfindung, indem sie die richtigen Informationen mit den richtigen Projektbeteiligten verbindet. Die Lösung ermöglicht es den Planern auch, verschiedene Pläne und deren Auswirkungen auf die Stadt vor dem Bau zu bewerten. Bei der Beantragung von Genehmigungen sind alle Informationen direkt im Modell verfügbar, um den Prozess einfacher und reibungsloser zu gestalten. Smart-City-Lösungen ermöglichen eine verbesserte Lebensqualität für die Einwohner, indem sie z. B. dafür sorgen, dass der Bau weniger störend und umweltfreundlicher ist. Durch den offenen Zugang zu Daten aus der gesamten Stadt kann die Öffentlichkeit auf dieselben Informationen zugreifen wie die Projektbeteiligten, was für Transparenz sorgt und die Öffentlichkeitsarbeit verbessert.

Derzeit werden die Stadtmodelle von Helsinki in Videospiele wie Minecraft Helsinki gestreamt. Dies ist vorteilhaft, weil damit das Interesse junger Menschen an Stadtmodellen in der Infrastruktur geweckt und auch der Tourismus nach Helsinki gefördert wird, sobald Reisen wieder sicher ist. Die Daten werden bereits von Universitäten und Forschungseinrichtungen genutzt, wobei die Stadtmodelle die am zweithäufigsten heruntergeladenen Datensätze sind. Insgesamt stellt die Stadt Helsinki eine zuverlässige digitalisierte Dateninfrastruktur bereit, um nachhaltige Smart-City-Initiativen zu unterstützen und eine bessere Lebensqualität für ihre Bürger und Besucher zu schaffen. In Zukunft wird die Stadt ihre Digitalisierungsbemühungen weiter ausbauen, um ihren stadtweiten digitalen Zwilling zu erstellen.

 

David Huie, Senior Product Marketing Manager, Modeling and Visualization, Bentley Systems
Bild: Bentley Systems

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