...

2.2.1 Datenmapping und Modellanpassungen

2.2.2 Ausführen der Datenimporte

→ TODO: Schritte des Datenimports, Darstellung der Feedbackschleifen (S4D)

...

→ TODO: Anhang mit Auflistung der importierten Datenquellen (S4D)

2.

...

2.

...

2.3.2 Einrichtung und Bereitstellung der Plattform in der Cloud

2.3.3 Skalierung und Optimierung der Werkzeuge zur Abbildung der Datenbankstruktur und zur Über-nahme der Daten

2.3.4 Testanwendung 

2.4 Datenmanagementtools [SCL, S4D]

4.1 Analyse und Konzeption (SCL)

4.2 Realisierung des Importgenerators (SCL)

4.3 Nutzung, Bedienung und Qualitätssicherung (SCL)

4.4 Konzeption und Realisierung einer prototypischen Testanwendung (SCL)

4.5 Compiler zur Übersetzung der UML-Klassendiagramme (S4D)

2.5 Services und APIs [MOSS]

2.5.1 Entwicklung von Web Diensten für den Datenabruf

2.5.2 Entwicklung API

2.5.3 Viewer (Datenrecherche und Visualisierung)

2.6 Sichten und Datenverarbeitung [SCL, S4D]

6.1 Analyse und Konzeption der Outputformate und der Exportschnittstellen (SCL)

6.2 Realisierung der Exportschnittstellen und Sichten (SCL)

6.3 Nutzung und Qualitätssicherung (SCL)

6.4 Erstellung einer prototypischen Testanwendung und Analyse der Daten (SCL)

6.5 Sichten und Anwendungen für Standards (S4D)

6.6 Sichten und Anwendungen für den Anwendungsfall Klima und Mobilität (S4D)

2.7 Anwendungsfälle [BKG, LIP, FHE]

Beteiligte Kommunalpartner waren der Landkreis Lippe, die Stadt Dresden, die Stadt Leipzig und der Vogelsbergkreis. Die Anwendungsfälle wurden von den Partnern so gewählt, dass sie die Verwaltungsrealität möglichst realistisch mit einbeziehen.

2.7.1 Kreis Lippe

Das Projekt envVisio-GI ist Bestandteil des Zukunftskonzeptes 2025 (ZK2025) des Kreises Lippe im Leitziel Digitalisierung. Es gehört zur Maßnahme Ausbau der Geodienste für den Kreis Lippe. Langfristig sollte das envVisio-GI an vielen Stellen der Verwaltung durch die Integration Nutzen bringen. In dem Förderprojekt des mFund sind die Schwerpunkte zunächst in den Bereichen Klima und Mobilität gesetzt. Das mFund envVisio-GI Projekt soll in der Verwaltung implementiert und integriert werden. Ein  in der Verwaltung nutzbares envVisio-GI Projekt soll in die im Kreis Lippe bestehenden Projekte oder Anwendungsfälle und deren Verwaltungsprozessen eingebunden werden. 

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Mobilität und Umwelt, zu der auch der Bereich Klima dieses Förderprojektes gehört, sind ebenfalls Leitziele im ZK 2025 des Kreises Lippe. In jedem dieser Leitziele sind Maßnahmen und Projekte zugeordnet, die im Rahmen der digitalen Transformation der Kreisverwaltung umgesetzt werden sollen. Der Anwendungsfall aus dem Projekt envVisioGI für den Kreis Lippe soll an konkreten, unten näher beschriebenen Maßnahmen/Projekten der im Rahmen des Zukunftskonzepts erstellten Digitalstrategie des Kreises Lippe erfolgen. Diese sollen in das envVisio-GI eingebunden werden.

Mobilität

...

2 Ausführen der Datenimporte

Datenimport in das envVisio Data Warehouse

Das envVisio Data Warehouse stellt zwei aufeinander abgestimmte Werkzeuge zur Verfügung, um Datensätze einzuspielen. Gemeinsam bilden sie die Komonente envVisio Import (s.o.), der die klassischen ETL-Aufgaben (Extract, Transform, Load) erfüllt.

In der Komponente envVisio Simplex (s.o.) werden die Daten verwaltet und modelliert.

Loader // Extract

Über den Loader können Dokumente in einer Reihe von Formaten auf den Server geladen und in die Datenbank eingespielt werden. Alternativ können datenliefernde Dienste über ihre URL registriert werden.

• Unterstützte Formate: (Geo)JSON, CSV, shapefiles und XML/GML

• Unterstützte Komprimierungen: zip

• Unterstützte Dienststandards: OGC API-Features (Core)

Wenn die Daten auf dem Server sind, können die in ihnen enthaltenen Informationen gezielt ausgewählt werden.

• Für flache Strukturen (wie z.B. Shapefiles, CSV, GeoJSON) kann der Importer vollautomatisch alle Informationen in den Dokumenten erkennen und diese einspielen.

• Ebenso können API-Features-Dienste bequem als Datenquellen registriert werden, die automatisch eingespeist werden.

• Für komplexe Datenformate, insbesondere komplexe hierarchische Grammatiken in XML (z.B. INSPIRE, OKSTRA, …) müssen aufwändigere Importspezifikationen angelegt werden. Ein zweistufiger Import hilft dabei, aus der komplexen Strukturen die relevanten Elemente und ihre Eigenschaften zu identifizieren und zu extrahieren.

• Einmal angelegt, werden alle Importspezifikationen gespeichert und sind in einem Auswahlmenü verfügbar. So können zukünftige Importe desselben Formats mit einem Klick durchgeführt werden.

Die einzelnen Schritte des Load können nachvollzogen und dokumentiert werden.

• Um den Überblick zu bewahren ist an vielen Stellen die Möglichkeit gegeben, Notizen über die Daten anzulegen und sie zu beschreiben.

• Die Daten können zwischen den Schritten betrachtet werden, um zu kontrollieren, ob alles korrekt geschieht

Sowohl das Hochladen als auch das Einlesen der Daten ist auch für sehr große Datensätze (zweistellige Millionen Einträge in CSV oder Doklumente mit 694 MB ) erprobt und möglich

Konverter // Transform + Load

Der Konverter bietet ein Interface, um die Daten in die Doppeltetraederstruktur zu übertragen und in das Simplex zu laden.

→ Da das envVisio Datenmodell mit einfachen, wiederkehrenden Strukturen arbeitet, ist die Zuordnung (oft auch als Mapping bezeichnet) relativ überschaubar und wiederholt sich.

Wesentlich ist beim Konvertieren auch die Definition der Verbindungen zwischen den Datensätzen, die durch die Eingabe von Fremdschlüsseln umgesetzt wird.

[! auch Verbindungen mappbar]

[! alle Attribute mappbar, da keine fixen Zielstrukturen]

→ Da die Zielstrukturen der Zuordnung nicht starr sind, können alle in einer Ausgangsdatei vorhandenen Informationen berücksichtigt werden: Ist bisher kein geeignetes Element in der Zielstruktur vorhanden, kann es leicht definiert und eingefügt werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass bei der Zuordnung keine Informationen verloren gehen.

Modeller/Doptet // No-Code-Modellierung

Der Modeller erzeugt die Strukturen des envVisio. Er initialisiert die Datenbankstruktur mit allen Metadaten, Tabellen, Constraints und Views und bereitet so die Basis für das Arbeiten mit dem Konverter.

Ebenso kann er die Strukturen des envVisio bzw. deren einzelne Komponenten löschen und neu anlegen.

→ Mithilfe des Modellers kann ein envVisio Data Warheouse auf einem geeigneten Server in wenigen Minuten installiert werden.

→ TODO:

• Korrektur, Re-Importe Plausibilitätskontrolle (S4D)
• Anhang: HowTo-Artikel (S4D)
  

2.3 Datenhaltungskomponente [MOSS]

2.3.1 Detailkonzeption der Datenhaltungskomponente 

2.3.2 Einrichtung und Bereitstellung der Plattform in der Cloud

2.3.3 Skalierung und Optimierung der Werkzeuge zur Abbildung der Datenbankstruktur und zur Über-nahme der Daten

2.3.4 Testanwendung 

2.4 Datenmanagementtools [SCL, S4D]

4.1 Analyse und Konzeption (SCL)

4.2 Realisierung des Importgenerators (SCL)

4.3 Nutzung, Bedienung und Qualitätssicherung (SCL)

4.4 Konzeption und Realisierung einer prototypischen Testanwendung (SCL)

4.5 Compiler zur Übersetzung der UML-Klassendiagramme (S4D)

→ TODO:  Entwicklung des Compilers zur automatischen Generierung der Datenbankstrukturen aus dem UML-Klassendiagramm von envVisio-GI (S4D)

→ TODO: Entwickeln des Compilers zum generischen Steuern der Importprozesse (S4D, Abgleich mit 2.2.2)

2.5 Services und APIs [MOSS]

2.5.1 Entwicklung von Web Diensten für den Datenabruf

2.5.2 Entwicklung API

2.5.3 Viewer (Datenrecherche und Visualisierung)

2.6 Sichten und Datenverarbeitung [SCL, S4D]

6.1 Analyse und Konzeption der Outputformate und der Exportschnittstellen (SCL)

6.2 Realisierung der Exportschnittstellen und Sichten (SCL)

6.3 Nutzung und Qualitätssicherung (SCL)

6.4 Erstellung einer prototypischen Testanwendung und Analyse der Daten (SCL)

6.5 Sichten und Anwendungen für Standards (S4D)

6.6 Sichten und Anwendungen für den Anwendungsfall Klima und Mobilität (S4D)

2.7 Anwendungsfälle [BKG, LIP, FHE]

Beteiligte Kommunalpartner waren der Landkreis Lippe, die Stadt Dresden, die Stadt Leipzig und der Vogelsbergkreis. Die Anwendungsfälle wurden von den Partnern so gewählt, dass sie die Verwaltungsrealität möglichst realistisch mit einbeziehen.

2.7.1 Kreis Lippe

Das Projekt envVisio-GI ist Bestandteil des Zukunftskonzeptes 2025 (ZK2025) des Kreises Lippe im Leitziel Digitalisierung. Es gehört zur Maßnahme Ausbau der Geodienste für den Kreis Lippe. Langfristig sollte das envVisio-GI an vielen Stellen der Verwaltung durch die Integration Nutzen bringen. In dem Förderprojekt des mFund sind die Schwerpunkte zunächst in den Bereichen Klima und Mobilität gesetzt. Das mFund envVisio-GI Projekt soll in der Verwaltung implementiert und integriert werden. Ein  in der Verwaltung nutzbares envVisio-GI Projekt soll in die im Kreis Lippe bestehenden Projekte oder Anwendungsfälle und deren Verwaltungsprozessen eingebunden werden. 

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Mobilität und Umwelt, zu der auch der Bereich Klima dieses Förderprojektes gehört, sind ebenfalls Leitziele im ZK 2025 des Kreises Lippe. In jedem dieser Leitziele sind Maßnahmen und Projekte zugeordnet, die im Rahmen der digitalen Transformation der Kreisverwaltung umgesetzt werden sollen. Der Anwendungsfall aus dem Projekt envVisioGI für den Kreis Lippe soll an konkreten, unten näher beschriebenen Maßnahmen/Projekten der im Rahmen des Zukunftskonzepts erstellten Digitalstrategie des Kreises Lippe erfolgen. Diese sollen in das envVisio-GI eingebunden werden.

Mobilität

Im Postfossilen Zeitalter bilden dieBereiche Klima und Mobilität die Anwendungsschwerpunkte. Im Bereich Mobilität gibt es beim Kreis Lippe die Maßnahme Postfossile Mobilität.

Im Rahmen der REGIONALE 2022 geht der Kreis Lippe mit seiner Kommunalen Verkehrsgesellschaft (KVG) einen wichtigen Weg in Richtung Mobilität der Zukunft. Mit dem multimodalen Verkehrskonzept wird der Verkehr im ländlichen Raum zukunftsfähig und effektiv aufgestellt. Gleichzeitig geht der Kreis Lippe auch als Vorbild für andere Kommunen voran und zeigt, wie der ÖPNV bürgernah gestaltet werden kann. Das Projekt Schnellbusachsen für das Kreisgebiet Lippe ist aus dem Förderprojekt Multimodales Verkehrskonzept für Lippe entstanden.

Die Fahrzeiten von regionalen Buslinien werden beschleunigt und auf den jeweiligen Anschluss zu anderen Ortsbussen angepasst. Der flexible Einstieg an zusätzlichen Bedarfshaltestellen wird auf Anfrage ermöglicht. Außerdem entstehen Mobilstationen, die den Umstieg zwischen Bus und Bahn, dem Rad sowie dem Auto fördern. Sie bieten sichere Abstellflächen für Fahrräder sowie Ladestellen für E-Fahrzeuge. Zusätzlich werden Car-Sharing-Fahrzeuge und Leihräder bereit gestellt. Darüber hinaus soll eine einheitliche Informations-, Buchung- und Bezahlplattform entstehen, die den Nutzern online zur Verfügung stehen soll. Es geht hier um die ständige Optimierung der Verbindungsachsen im Kreisgebiet die aufgrund starker Nachfrage und hiermit einhergehender hoher Frequenz den Kern des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) des Kreises Lippe bilden. Dies soll durch das envVisio-GI unterstützt und wesentlich vereinfacht werden. Alternative postfossile Antriebsformen sind für die Zukunft geplant. Zur Umsetzung dieses Schritts bedarf es weiterer Partner. Neben den Verkehrsverbünden und ihren Organisationen gibt es auch Beteiligte im Genehmigungsverfahren, Energieversorger, Kommunale Einrichtungen usw.. Auch diese sind für den Anwendungsfall im EnvVisio-GI Projekt potentielle Nutzer von bereitzustellende Informationen. Dies können die bestehenden und zu schaffenden E-Ladestellen, Breitbandinfrastruktur, Verkehrssteuerung, Bewegungsdaten, Verfügbarkeit, Statusanzeigen der Infrastruktur und ähnliches sein.

Klima

Den Übergang zum Bereich Klima bereitet im Leitziel Umwelt des ZK2025 die Maßnahme Masterplan 100% Klimaschutz. Hierin soll Klimaschutz auch auf regionaler Ebene realisiert werden. Der Kreis Lippe setzt in seinem integrierten Klimaschutzkonzept „Lippe_Re-Klimatisiert“ (LiReK) auf verschiedene Maßnahmenbündel, um jährlich 3.900 Tonnen CO2 einzusparen. Gefördert wird dies durch den Europäischen Fond für regionale Entwicklung der EU und durch EFRE NRW des Ministeriums für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie (MWIDE-NRW).

Eine Umsetzung bildet das Projekt „Ankommen im Klimahafen“. Analysen des Masterplanteams „100% Klimaschutz“ haben ergeben, dass der Verkehrssektor knapp ein Viertel der Treibhausgasemissionen in Lippe verursacht. Da gerade im ländlichen Raum viele Wegstrecken mit dem privaten PKW zurücklegt werden, braucht es Anreize für ein alternatives Mobilitätsverhalten. Dafür bringt der Kreis ein ganzheitliches postfossiles Mobilitätskonzept auf den Weg. Der Fokus liegt darauf, den Umstieg auf öffentliche Verkehrsmittel, das Fahrrad oder E-Mobile bequemer und bedarfsgerechter zu gestalten: Hierfür entstehen etwa in Detmold und am Dienstleistungszentrum in Blomberg moderne Abstellanlagen für Fahrräder und Ladestationen für E-Bikes. Daneben profitieren Pendler künftig von sechs Mobilitätspunkten in und um Detmold sowie in Lügde, Lage und Horn-Bad Meinberg.

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Ziel des Projekts ist es den Pendlern außerhalb des Nahbereiches die Nutzung von klimafreundlichen, multimodalen Verkehren zu ermöglichen und hierüber eine Minderung des Treibhausgas-Ausstoßes zu erreichen. Das Angebot richtet sich konkret an Berufspendler, aber auch Individualreisende sind die Zielgruppe die angesprochen werden soll. Im Grunde soll das Angebot allen in dem „Hafen“ ankommenden und abgehenden Kunden zur Verfügung stehen.
In Lippe verfügen 93% der Haushalte ständig über mindestens einen Pkw und 47 % sogar über zwei oder mehr Pkw. Der Pkw stellt bei Strecken > 4 km das bevorzugte Verkehrsmittel dar. Die vielfältigen Untersuchungen, Modul-Split-Analysen, Befragungen und Erfahrungen der Kommunalen Verkehrsgesellschaft Lippe aus den letzten Jahren zeigen immer wieder auf, dass bei Pendlern oder anderen Verkehren eine Substitution des IV, also des privaten PKWs, durch den klimaschonenderen ÖPNV und SPNV (Schienen Personen Nahverkehr)vielfach an den Schnittstellen der Übergänge zwischen verschiedenen Verkehrsarten scheitert. Zu weite Wege, Wartezeiten, Wettereinflüsse, Sicherheitsbedenken oder Unbequemlichkeiten führen zu einem zu stark empfundenen Bruch in der zurückzulegenden Wegestrecke. In urbanen Räumen erfüllen z.B. U- oder S-Bahn-Stationen diese Funktion und die Bedarfe der Verkehrsteilnehmer. In ländlichen Räumen hingegen fehlt es vielfach an einfachsten Infrastrukturen, so dass auch die vorhandenen die Möglichkeiten kaum oder zumindest nicht im ausreichenden Maß genutzt werden. Hier setzt diese Maßnahme an, um einen bedeutenden Anteil der potenziellen zu realen Nutzern eines klimaschonenderen Verkehrsmittels werden zu lassen.
Die Verbesserung der Möglichkeit einer kombinierten Nutzung von verschiedenen Verkehrsmitteln erfordert zusätzlich zu den Infrastrukturen des ÖPNV/SPNV weitere Investitionen in genau solche speziellen Infrastrukturen, welche den bequemen und sicheren Umstieg auf andere Verkehrsmittel ermöglichen (Mobilstationen).

Aktuelle Situation (pre envVisio-GI)

Mobilitäts- und Umweltdaten mit kleinräumiger Aussagekraft dienen den Kommunen auch als fundamentale Grundlage regionaler intermodaler Mobilitätskonzepte sowie der Umsetzung von umweltpolitischen Nachhaltigkeitszielen. Sie sind zudem im Zuge des INSPIRE-Umsetzungsprozesses in den Bundesländern je nach gesetzlicher Vorgabe und kommunaler Betroffenheit von den Kommunen selbst oder von den dafür zuständigen Landesfachverwaltungen standardisiert aufzubereiten. Derzeit gibt es keine Plattform, die eine vernetzte Bereitstellung sowohl kommunaler als auch länder- und bundesbezogener Mobilitäts- und Umweltdaten ermöglicht.

Im Bereich der Mobilität  nutzt unsere Kommunale Verkehrsgesellschaft (KVG) als Datenbestand die Sollfahrplandaten und Haltestellen aus einer gemeinsam mit anderen Verkehrsverbünden betriebenen Quelle. Für die Kontrolle und gegebenenfalls Optimierung des Verkehrsablaufs werden weitere Daten benötigt. Das sind Einwohnerdaten der Kommunen und Pendlerstromdaten des Statistischem Landesamtes NRW. Bei der Beschaffung gibt es organisatorische wie technische Herausforderungen:

• Kommunale Einwohnerdaten beschaffen - Hoheit bei den Kommunen
• Einwohnerdaten anonymisieren - bearbeitung durch Statistikstelle gem. Bundesstatistikgesetz (BStatG )
• anonymisierte Daten verorten - Geodatenbereich
• Daten des Stat. Landesamtes beschaffen
• Statistischem Landesamtsdaten verorten - Geodatenbereich
• Alle Daten zusammenführen - Datenkompatibiltät
• Daten auswerten - Zeitverzug

Hieraus resultieren:

• ein hoher Verwaltungsaufwand
• Ressourcenbindung
• Zeitaufwand
• langer Prozesszeitraum

Im Bereich Klima haben wir den Fall, dass hier bewusst ein Projekt gewählt wurde, welches im Aufbau ist. Aus diesem Grund gibt es hier keinen genutzten Datenbestand zu beschreiben. Für das Projekt Ankommen im Klimahafen wurden die einzelnen Standorte zunächst an vorbestimmten Orten aufgebaut und in Betrieb genommen. Bis zum jetzigen Umsetzungsstand wurden keine konkreten Daten in Anspruch genommen. In den Vorgesprächen wurde aber klar, dass Daten für den Betrieb oder die Erweiterung von Standorten benötigt würden.

Situation (post envVisio-GI)

Zielsetzung:

Der Kreis Lippe sieht  in einem ersten Schritt ein Kernziel des EnvVisio-GI Projekts in der Entwicklung innovativer Nutzungs- und Vernetzungsmöglichkeiten von Mobilitäts- und Umweltdaten. EnvVisio-GI ist für den Kreis Lippe eine Unterstützungskomponente. Die Stärke dieser Lösung in der kommunalen Anwendung liegt darin, vorhandene Ressourcen zu bündeln und damit Möglichkeiten interner und externer Nutzung zu vereinfachen und transparent zu machen. Die durch das envVisio-GI-Modell ermöglichte Homogenisierung von diversen Datenquellen und -formaten soll die Datenbereitstellung innerhalb der Kreisverwaltung erleichtern, beschleunigen und im Umfang der Datenmenge vergrößern.

Die vielen externen und teilweise frei zugänglichen Datenquellen, die sich auf den Kreis Lippe beziehen, sollen durch envVisio-GI zu einem Datenpool zusammengefasst werden, aus dem die zunächst beiden Bereiche Klima und Mobilität für die o.g. Projekte aus dem ZK 2025 einen Mehrwert generieren. Darüber hinaus soll dieser Datenpool bei Bedarf für alle anderen Organisationseinheiten des Kreises Lippe zur Verfügung stehen, um neue Anwendungsmöglichkeiten zu entdecken oder bestehende Herausforderungen zu lösen, sodass die Nachhaltigkeit und ggfs. Weiterentwicklung der Projektergebnisse sichergestellt werden.

Für die jeweiligen Bereiche Klima und Mobilität wurde der vorhandene Datenbestand analysiert und anhand der festgelegten Ziele und Mehrwerte ein Datenbedarf ermittelt.

Im Detail soll im Bereich Klima die Infrastruktur der "Klimahäfen" laufend optimiert und erweitert werden. Hierzu muss ermittelt werden, wo sich die sinnvollen Standorte für weitere Klimahäfen befinden. Um die Standorte festzulegen benötigt man Daten zu:

• E-Ladestellen
• individuelle Mobilitätsdaten
• Haltestellen-, Linien-, Fahrplandaten
• Einwohnerdaten
• Pendlerströme
• Umweltdaten (Luftverschmutzung).

Mit diesen Daten, die aus diversen Quellen in verschiedenen Formaten bezogen werden müssen, soll mithilfe von envVisio-GI ein einheitlicher Datenpool nutzbar gemacht werden. Diese Daten sollen auswertbar und visualisierbar sein.

Im Bereich Mobilität soll im Rahmen der laufenden Planungs- und Optimierungsprozesse des Nahverkehrangebotes weitere Daten zum bestehenden Datenbestand hinzugefügt werden, die erweiterte Auswertungen ermöglichen und neue Optimierungspotenziale herauskristallisieren sollen. Hierzu werden die folgenden neuen Datenquellen benötigt:

• individuelle Mobilitätsdaten
• Einwohnerdaten
• Pendlerströme

Auch hier sollen die neuen Datenquellen mit dem vorhandenen Datenbestand zusammengeführt werden, um so ggfs. bessere Nahverkehrsangebote zu ermitteln, z.B. durch neue Wegführung, neue Haltestellen, Anpassung des Fahrplanes bzw. der Taktung usw.

Darüber hinaus gibt es Synergieeffekte zwischen den beiden Bereichen Klima und Mobilität, die zum einen daraus resultieren, dass auf Basis des identischen Datenpools verschiedenste Auswertungen und Visialisierungen mit wenig Auswand möglich sind und zum anderen die Optimierung des Nahverkehrangebotes Auswirkungen auf die Infrastruktur der Klimahäfen hat und umgekehrt.

Weitere Synergieeffekte ergeben sich dadurch, dass andere Projekte aus dem Umweltbereich, aber auch aus den anderen Bereichen bzw. Organisationseinheiten des Kreises Lippe mithilfe des durch envVison-GI ermöglichten Datenpools Auswertungs- und Visualisierungsmöglichkeiten bekommen, um die jeweiligen Aufgaben- und Fragestellungen sowie Herausforderungen mit relativ wenig Arbeits- und Zeitaufwand zu meistern.

Weitere Projekte des ZK2025 aus den Bereichen Klima zeigen ebenfalls Potential die in der envVisio-GI Vorhabensbeschreibung beschriebenen Integrativen Ansätze zu erfüllen.
HyLand – Regionenförderung des NIP ist als BMVI gefördertes Projekt ebenfalls gut geeignet als Anwendungsfall zu dienen. Der Kreis Lippe, der Kreis Minden-Lübbecke und die kreisfreie Stadt Bielefeld haben bereits heute das Potenzial für die Wasserstoffmobilität. Man verfogt das Ziel die Wasserstofferzeugung und -anwendung in Ostwestfalen-Lippe (OWL) zu etablieren und will die Region auch deutschlandweit als Modellregion ausbauen. Dieses Projekt ist erst in der Anfangsphase und kann daher aufgrund des Zeitplans unseres mFund Projekts zunächst noch nicht eingebunden werden.
Wie die Schnellbusachsen steht auch die Schaffung eines Energieinformationsangebot im ZK2025 des Kreises Lippe. Es verfolgt den Aufbau einer zentralen Energieinformationsplattform für den Kreis Lippe zur Nutzbarmachung von Energiedaten. Dieses Energieportal soll Energiethemen und -daten (Texte, Karten, Grafiken, Statistiken etc.) an einer zentralen Stelle vernetzen. Zudem sollen dort die energiepolitischen Ziele und Fortschritte im Rahmen der Energiestrategie des Kreises Lippe dokumentiert werden. Ein weiteres Ziel ist die nutzer- und themenspezifische Aufbereitung von energiepolitischen Entwicklungen und Herausforderungen. Dieses Projekt ist noch in der Startphase und daher auch derzeit nicht für die Nutzung in unserem Projekt geeignet.

Mit der Nutzung und Präsentation der Daten werden sich zahlreiche neue Ansätze ergeben. Nennen wir es das IKEA-Prinzip - "Entdecke die Möglichkeiten".

2.7.2 Vogelsbergkreis

Der Vogelsbergkreis verfolgt ähnliche Ziele. Geprüft wird die Konvertierung der bereits für INSPIRE vorbereiteten und teil-vektoriell aufbereiteten Plandaten des Vogelsbergkreises (Umringe als Shape, Pläne als georef. Rasterplan) ins XPlanGML-Format, um mit diesem Standard eine zukünftige Weiterverarbeitung dieser Geodaten im Bauantrags- und Baugenehmigungsverfahren und weiteren OZG-Prozessen zu ermöglichen. Zusätzliches Vorhaben ist die Aufbereitung weitere kommunaler Geodaten des Vogelsbergkreises (Schulstandorte, Schuleinzugsgebiete, Naturdenkmale, Schutzgebiete) für die Bereitstellung entsprechend der INSPIRE-Spezifikationen und ggf. zur Weiterverarbeitung in digitalen Fachverfahren.

2.7.3 Leipzig

Für die Stadt Leipzig wurde ein Szenario gewählt, bei dem die vorhandenen Prozesse beim Erzeugen von Lärmkarten nach § 47c Bundes-Immissionsschutzgesetz optimiert werden sollen. Datengrundlage für diesen Prozess bilden u.a. Gebäudedaten mit Höhe und Gebäudetyp, Adresskoordinaten, Einwohnerdaten, ein Straßenkanten-Knotenmodell sowie Straßendaten (u.a. Straßenzustand, Kapazität, Geschwindigkeit, Verkehrszeichen, Straßentyp, Kfz-Anteil).

Der Prozess zur Erzeugung von Lärmkarten wird zurzeit durch die manuelle Beschaffung und Aufbereitung der Geodaten erschwert. Neben der Datenbeschaffung aus verschieden Quellen erschweren insbesondere zeitaufwändig und kostenintensiv Arbeitsprozesse wie Aktualisierungen, Digitalisierungen, Verknüpfungen, Verschneidungen und Berechnungen die Umsetzung.

Ziel ist die Entwicklung eines (teil)automatisierten Prozesses, der sowohl eine effizientere Datenaufbereitung, Fortführung und Aktualisierung der Daten unterstützt, als auch die Bereitstellung der veredelten Daten in einer effizienteren Datenstruktur für die Nachnutzung der Daten für weitergehende Analysen und Anwendungen. Eine Optimierung hätte nicht nur Vorteile für die Stadt Leipzig, sondern für alle, die selbständig Lärmkarten erstellen.

2.7.4 Dresden

In Dresden wurde geprüft, ob sich der Aufwand einer zusätzlichen envVisio-Datenhaltung im Gegensatz zur klassischen Bereitstellung von Daten via OGC-konformen Diensten oder der FME-gestützten Datenabgabe lohnt. Betrachtet wurde die Bereitstellung in verschiedenen Formaten oder Modellen (z.B. INSPIRE). Außerdem wurde eruiert, ob sich durch die Verbindung der Daten Mehrwerte generieren lassen, die bisher nicht oder nur mit großem Aufwand möglich waren. Grundlage der Prüfung bildet das OpenData Portal Dresden.

2.8 Qualitätssicherung [BKG, LIP, FHE]

Im Zuge der Entwicklung der o.g. Szenarien wurden Anforderungsmatrizen erstellt, welche die grundlegenden Bedürfnisse der Kommunen in dem Projekt beschreiben.

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Ausschnitt der Anforderungsmatrix im Vogelsbergkreis: Zu sehen sind verschiedene Bereiche in denen die Kommunen ihre Anforderungen eintragen und gewichten konnten. Die Auswertung soll eine bessere Beurteilung ermöglichen, inwieweit der Einsatz der envVisio-Methode die Projektziele befördern konnte.

Grundlage aller Szenarien ist eine Vielzahl an Geodaten aus unterschiedlichsten Quellen. Neben eigenen kommunalen Geodaten und Daten aus OpenData Portalen werden auch Daten aus externen Quellen wie Erhebungen des Zensus zur Bevölkerungsdichte genutzt. Außerdem werden Geobasisdaten des BKG-Dienstleistungszentrum, wie die Verwaltungsgebiete oder kommunale Teilgebiete genutzt.

Schwierigkeiten gab es teilweise hinsichtlich der Nutzbarkeit der Geodaten für die gewählten Szenarien. So sind die Daten des Zensus z.B. von 2011 und somit für die aktuellen Anwendungsfälle zu alt. Dazu kommen die verschiedensten Formate von einfachen CSV-Formaten über GTFS Formate (Fahrplansolldaten) bis hin zu formatlosen PDF-Daten, welche erst re-digitalisiert werden müssen (Pendlerströme).

Die Begutachtung der Eingangsdaten spielt bei der Qualitätssicherung eine große Rolle. So werden Daten, welche zum Import bereitgestellt werden vorher überprüft. Dabei liegt das Augenmerk auf klassischen Qualitätsmerkmalen wie der Aktualität, Genauigkeit (zeitlich, räumlich), dem Format, Standardkonformität und wie auf die Daten zugegriffen werden kann. Dienste wie WFS oder WMS werden mithilfe der GDI-DE Testsuite überprüft. Zusätzlich werden die Anforderungen der Kommunalpartner, also ob Daten für den Anwendungsfall geeignet sind, berücksichtigt. Zur Qualitätssicherung gehört daneben noch die Überprüfung der Dokumentation. Allgemein beinhaltet dies das Gegenüberstellen von Zielen und Anforderungen mit den Ergebnissen aber auch die Beschreibung der Abläufe bei fachspezifischen Umsetzungen, ob Änderungen der Semantik und Strukturen (Importprozesse) stattfinden, die Beschreibung der Transformationsprozesse von originären Daten in ein standardkonformes Datenmodell und deren Abgabe über standardisierte Schnittstellen.

Der envVisio Service soll dieses Datenkonglomerat bündeln und über eine zentrale Anlaufstelle verfügbar machen. Es gibt mehrere Wege, um auf den zentralisierten Datenpool zuzugreifen. Zum einen, einen Webzugriff, über den die verschiedenen Datensammlungen angesteuert werden können, in denen sich die harmonisierten Geodaten nun befinden. Hier können die Daten als JSON, GeoJSON oder Shapefile heruntergeladen werden. Außerdem bietet der Service an, über eine OGC-API Features Schnittstelle den Zugriff direkt über QGIS zu wählen.

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Einbindung des envVisio Service mit Hilfe der OGC API Schnittstelle in QGIS. Aufgeklappt sind die Informationen, die der Dienst zu bieten hat. Beispielhaft eingebunden sind Gebäudeflächen, Straßenknoten und Verkehrsflächen der Stadt Leipzig.

(LIP) Zu den Anforderung an das envVisio-GI aus kommunaler Sicht stand die Nutzung im Vordergrund.

Aus dieser Perspektive differenzieren wir die zu erreichenden Ziele in den vier Stufen Projekt, Datenimport, Datenaufbereitung und Datenbereitstellung. Dies wird bei der Realisierung des Projekts sich auch auf Prozesse von envVisio-GI auswirken und fließt in die Qualitätskontrolle ein. Die in der nachfolgenden Tabelle dargestellten Anforderungen sind farblich abgegrenzt. Die Farbintensität gibt jeweils die Höhe der Priorität an.
Zur Anzeige klicken Sie bitte auf das Bild:

2.8.1 Funktionale Systemanalyse

2.8.2 Inhaltliche Datenanalyse in den Anwendungsfällen

3. Öffentlichkeitsarbeit

3.1 Präsentationen in Fachkongressen [S4D, FHE]

3.2 Wissenschaftliche Veröffentlichungen [FHE]

3.3 Hackathon [BKG, S4D]

Am Ende der Projektlaufzeit soll das Konzept envVisio mittels eines Hackathons noch einmal auf die Probe gestellt werden. Hier wird die Bedienung durch mit der Materie nicht vertraute Studenten getestet sowie neue Mehrwerte herausgearbeitet. Dies soll über das Bearbeiten von Challenges ablaufen, welche vom Kreis Lippe und dem Vogelsbergkreis in den Hackathon eingebracht werden. Der Kreis Lippe hat die Herausforderung des Etablierens von oben beschriebenen „Klimahäfen“ gewählt, während der Vogelsbergkreis eine Aufgabe zur Flächennutzungsanalyse formuliert hat. Mit dieser sollen neue Potentialflächen für Windenergieanlagen ermittelt werden.

3.3.1 Open Data Camp - Stadionhack Urban Mobility (S4D)

Vom 22.-24.10.2021 findet im Dynamo-Stadion in Dresden das "Open Data Camp - Stadionhack Urban Mobility" statt. Die Stadt Dresden und die Fangemeinschaft Dynamo Dresden organisieren unter Beteiligung des GDI-Sachsen e.V., der TU Dresden, SLUB, DVB, Geo-SN und weiterer Mitgestalter den Hackathon.

Im Kern wollen einige Programmierer live in Teams in 48h innovative digitale Lösungen zur städtischen Mobilität kreieren und ausprobieren. Simplex4Data stellt in Absprache mit der Stadt Dresden eine Auswahl an Daten zur Verfügung. Die Ergebnisse und kreative Lösungen werden auf der Tagung "Digitale Welten" im Januar präsentiert. Genauere Informationen zum Hackathon unter: https://www.fangemeinschaft-dynamo.de/opendatacamp/

Organisation

Organisiert wird das Open Data Camp vom Bereich Smart City des Amtes für Wirtschaftsförderung der Landeshauptstadt Dresden, der Fangemeinschaft Dynamo und der Stadion Dresden Projektgesellschaft. Die Veranstaltung wird im Rahmen des EU-Projektes MAtchUP organisiert.

Weitere Beteiligte

Dresdner Verkehrsbertriebe

Open Data Portal Dresden

Verschiedene Institutionen des Freistaates stellen Daten und Services zur Verfügung u.a. die freien Geodaten des Staatsbetriebes Geobasisinformation und Vermessung Sachsen (GeoSN) sowie des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG).

Dresdner Verkehrsbetriebe

Verkehrsverbund Oberelbe

Sächsische Landes- und Universitätsbibliothek (SLUB)

Die Simplex4Data GmbH beteiligt sich am Hackathon, indem sie Daten über eine eigens für den Hackathon erstellte Instanz des envVisio Service bereitstellt.

Daten

• Daten des mFund-Projektpartners Dresden aus dessen OpenDataPortal (zu den Themen Mobilität, Barierefreiheit, POI, Straßennetze...)
• Offene Geodaten zu ÖPNV

Applikationen

• envVisio Service

Ziele: Zum ersten Mal wird der envVisio Service einem breiteren Publikum öffentlich zugänglich gemacht.

Der Hackathon bietet eine hervorragende Möglichkeit, Feedback von einer größeren Menge Programmierer*Innen zu erhalten, die zudem aus unterschiedlichen Bereichen kommen (Studierende, Professionelle, Forschende ...)

Aus technischer Sicht kann getestet werden, wie der Dienst auf eine größeren Anzahl unkoordinierter Anfragen reagiert

Da hier Menschen zum ersten Mal auf den Dienst treffen, lässt sich eine Menge über die usability und das intuitive Verständnis des Dienstes lernen

→ TODO: Fazit Hackathon (S4D)

3.3.2 Hack4GDI

→ TODO Artikel zu Hackathon einpflegen

Im Rahmen der REGIONALE 2022 geht der Kreis Lippe mit seiner Kommunalen Verkehrsgesellschaft (KVG) einen wichtigen Weg in Richtung Mobilität der Zukunft. Mit dem multimodalen Verkehrskonzept wird der Verkehr im ländlichen Raum zukunftsfähig und effektiv aufgestellt. Gleichzeitig geht der Kreis Lippe auch als Vorbild für andere Kommunen voran und zeigt, wie der ÖPNV bürgernah gestaltet werden kann. Das Projekt Schnellbusachsen für das Kreisgebiet Lippe ist aus dem Förderprojekt Multimodales Verkehrskonzept für Lippe entstanden.

Die Fahrzeiten von regionalen Buslinien werden beschleunigt und auf den jeweiligen Anschluss zu anderen Ortsbussen angepasst. Der flexible Einstieg an zusätzlichen Bedarfshaltestellen wird auf Anfrage ermöglicht. Außerdem entstehen Mobilstationen, die den Umstieg zwischen Bus und Bahn, dem Rad sowie dem Auto fördern. Sie bieten sichere Abstellflächen für Fahrräder sowie Ladestellen für E-Fahrzeuge. Zusätzlich werden Car-Sharing-Fahrzeuge und Leihräder bereit gestellt. Darüber hinaus soll eine einheitliche Informations-, Buchung- und Bezahlplattform entstehen, die den Nutzern online zur Verfügung stehen soll. Es geht hier um die ständige Optimierung der Verbindungsachsen im Kreisgebiet die aufgrund starker Nachfrage und hiermit einhergehender hoher Frequenz den Kern des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) des Kreises Lippe bilden. Dies soll durch das envVisio-GI unterstützt und wesentlich vereinfacht werden. Alternative postfossile Antriebsformen sind für die Zukunft geplant. Zur Umsetzung dieses Schritts bedarf es weiterer Partner. Neben den Verkehrsverbünden und ihren Organisationen gibt es auch Beteiligte im Genehmigungsverfahren, Energieversorger, Kommunale Einrichtungen usw.. Auch diese sind für den Anwendungsfall im EnvVisio-GI Projekt potentielle Nutzer von bereitzustellende Informationen. Dies können die bestehenden und zu schaffenden E-Ladestellen, Breitbandinfrastruktur, Verkehrssteuerung, Bewegungsdaten, Verfügbarkeit, Statusanzeigen der Infrastruktur und ähnliches sein.

Klima

Den Übergang zum Bereich Klima bereitet im Leitziel Umwelt des ZK2025 die Maßnahme Masterplan 100% Klimaschutz. Hierin soll Klimaschutz auch auf regionaler Ebene realisiert werden. Der Kreis Lippe setzt in seinem integrierten Klimaschutzkonzept „Lippe_Re-Klimatisiert“ (LiReK) auf verschiedene Maßnahmenbündel, um jährlich 3.900 Tonnen CO2 einzusparen. Gefördert wird dies durch den Europäischen Fond für regionale Entwicklung der EU und durch EFRE NRW des Ministeriums für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie (MWIDE-NRW).

Eine Umsetzung bildet das Projekt „Ankommen im Klimahafen“. Analysen des Masterplanteams „100% Klimaschutz“ haben ergeben, dass der Verkehrssektor knapp ein Viertel der Treibhausgasemissionen in Lippe verursacht. Da gerade im ländlichen Raum viele Wegstrecken mit dem privaten PKW zurücklegt werden, braucht es Anreize für ein alternatives Mobilitätsverhalten. Dafür bringt der Kreis ein ganzheitliches postfossiles Mobilitätskonzept auf den Weg. Der Fokus liegt darauf, den Umstieg auf öffentliche Verkehrsmittel, das Fahrrad oder E-Mobile bequemer und bedarfsgerechter zu gestalten: Hierfür entstehen etwa in Detmold und am Dienstleistungszentrum in Blomberg moderne Abstellanlagen für Fahrräder und Ladestationen für E-Bikes. Daneben profitieren Pendler künftig von sechs Mobilitätspunkten in und um Detmold sowie in Lügde, Lage und Horn-Bad Meinberg.

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Ziel des Projekts ist es den Pendlern außerhalb des Nahbereiches die Nutzung von klimafreundlichen, multimodalen Verkehren zu ermöglichen und hierüber eine Minderung des Treibhausgas-Ausstoßes zu erreichen. Das Angebot richtet sich konkret an Berufspendler, aber auch Individualreisende sind die Zielgruppe die angesprochen werden soll. Im Grunde soll das Angebot allen in dem „Hafen“ ankommenden und abgehenden Kunden zur Verfügung stehen.
In Lippe verfügen 93% der Haushalte ständig über mindestens einen Pkw und 47 % sogar über zwei oder mehr Pkw. Der Pkw stellt bei Strecken > 4 km das bevorzugte Verkehrsmittel dar. Die vielfältigen Untersuchungen, Modul-Split-Analysen, Befragungen und Erfahrungen der Kommunalen Verkehrsgesellschaft Lippe aus den letzten Jahren zeigen immer wieder auf, dass bei Pendlern oder anderen Verkehren eine Substitution des IV, also des privaten PKWs, durch den klimaschonenderen ÖPNV und SPNV (Schienen Personen Nahverkehr)vielfach an den Schnittstellen der Übergänge zwischen verschiedenen Verkehrsarten scheitert. Zu weite Wege, Wartezeiten, Wettereinflüsse, Sicherheitsbedenken oder Unbequemlichkeiten führen zu einem zu stark empfundenen Bruch in der zurückzulegenden Wegestrecke. In urbanen Räumen erfüllen z.B. U- oder S-Bahn-Stationen diese Funktion und die Bedarfe der Verkehrsteilnehmer. In ländlichen Räumen hingegen fehlt es vielfach an einfachsten Infrastrukturen, so dass auch die vorhandenen die Möglichkeiten kaum oder zumindest nicht im ausreichenden Maß genutzt werden. Hier setzt diese Maßnahme an, um einen bedeutenden Anteil der potenziellen zu realen Nutzern eines klimaschonenderen Verkehrsmittels werden zu lassen.
Die Verbesserung der Möglichkeit einer kombinierten Nutzung von verschiedenen Verkehrsmitteln erfordert zusätzlich zu den Infrastrukturen des ÖPNV/SPNV weitere Investitionen in genau solche speziellen Infrastrukturen, welche den bequemen und sicheren Umstieg auf andere Verkehrsmittel ermöglichen (Mobilstationen).

Aktuelle Situation (pre envVisio-GI)

Mobilitäts- und Umweltdaten mit kleinräumiger Aussagekraft dienen den Kommunen auch als fundamentale Grundlage regionaler intermodaler Mobilitätskonzepte sowie der Umsetzung von umweltpolitischen Nachhaltigkeitszielen. Sie sind zudem im Zuge des INSPIRE-Umsetzungsprozesses in den Bundesländern je nach gesetzlicher Vorgabe und kommunaler Betroffenheit von den Kommunen selbst oder von den dafür zuständigen Landesfachverwaltungen standardisiert aufzubereiten. Derzeit gibt es keine Plattform, die eine vernetzte Bereitstellung sowohl kommunaler als auch länder- und bundesbezogener Mobilitäts- und Umweltdaten ermöglicht.

Im Bereich der Mobilität  nutzt unsere Kommunale Verkehrsgesellschaft (KVG) als Datenbestand die Sollfahrplandaten und Haltestellen aus einer gemeinsam mit anderen Verkehrsverbünden betriebenen Quelle. Für die Kontrolle und gegebenenfalls Optimierung des Verkehrsablaufs werden weitere Daten benötigt. Das sind Einwohnerdaten der Kommunen und Pendlerstromdaten des Statistischem Landesamtes NRW. Bei der Beschaffung gibt es organisatorische wie technische Herausforderungen:

• Kommunale Einwohnerdaten beschaffen - Hoheit bei den Kommunen
• Einwohnerdaten anonymisieren - bearbeitung durch Statistikstelle gem. Bundesstatistikgesetz (BStatG )
• anonymisierte Daten verorten - Geodatenbereich
• Daten des Stat. Landesamtes beschaffen
• Statistischem Landesamtsdaten verorten - Geodatenbereich
• Alle Daten zusammenführen - Datenkompatibiltät
• Daten auswerten - Zeitverzug

Hieraus resultieren:

• ein hoher Verwaltungsaufwand
• Ressourcenbindung
• Zeitaufwand
• langer Prozesszeitraum

Im Bereich Klima haben wir den Fall, dass hier bewusst ein Projekt gewählt wurde, welches im Aufbau ist. Aus diesem Grund gibt es hier keinen genutzten Datenbestand zu beschreiben. Für das Projekt Ankommen im Klimahafen wurden die einzelnen Standorte zunächst an vorbestimmten Orten aufgebaut und in Betrieb genommen. Bis zum jetzigen Umsetzungsstand wurden keine konkreten Daten in Anspruch genommen. In den Vorgesprächen wurde aber klar, dass Daten für den Betrieb oder die Erweiterung von Standorten benötigt würden.

Situation (post envVisio-GI)

Zielsetzung:

Der Kreis Lippe sieht  in einem ersten Schritt ein Kernziel des EnvVisio-GI Projekts in der Entwicklung innovativer Nutzungs- und Vernetzungsmöglichkeiten von Mobilitäts- und Umweltdaten. EnvVisio-GI ist für den Kreis Lippe eine Unterstützungskomponente. Die Stärke dieser Lösung in der kommunalen Anwendung liegt darin, vorhandene Ressourcen zu bündeln und damit Möglichkeiten interner und externer Nutzung zu vereinfachen und transparent zu machen. Die durch das envVisio-GI-Modell ermöglichte Homogenisierung von diversen Datenquellen und -formaten soll die Datenbereitstellung innerhalb der Kreisverwaltung erleichtern, beschleunigen und im Umfang der Datenmenge vergrößern.

Die vielen externen und teilweise frei zugänglichen Datenquellen, die sich auf den Kreis Lippe beziehen, sollen durch envVisio-GI zu einem Datenpool zusammengefasst werden, aus dem die zunächst beiden Bereiche Klima und Mobilität für die o.g. Projekte aus dem ZK 2025 einen Mehrwert generieren. Darüber hinaus soll dieser Datenpool bei Bedarf für alle anderen Organisationseinheiten des Kreises Lippe zur Verfügung stehen, um neue Anwendungsmöglichkeiten zu entdecken oder bestehende Herausforderungen zu lösen, sodass die Nachhaltigkeit und ggfs. Weiterentwicklung der Projektergebnisse sichergestellt werden.

Für die jeweiligen Bereiche Klima und Mobilität wurde der vorhandene Datenbestand analysiert und anhand der festgelegten Ziele und Mehrwerte ein Datenbedarf ermittelt.

Im Detail soll im Bereich Klima die Infrastruktur der "Klimahäfen" laufend optimiert und erweitert werden. Hierzu muss ermittelt werden, wo sich die sinnvollen Standorte für weitere Klimahäfen befinden. Um die Standorte festzulegen benötigt man Daten zu:

• E-Ladestellen
• individuelle Mobilitätsdaten
• Haltestellen-, Linien-, Fahrplandaten
• Einwohnerdaten
• Pendlerströme
• Umweltdaten (Luftverschmutzung).

Mit diesen Daten, die aus diversen Quellen in verschiedenen Formaten bezogen werden müssen, soll mithilfe von envVisio-GI ein einheitlicher Datenpool nutzbar gemacht werden. Diese Daten sollen auswertbar und visualisierbar sein.

Im Bereich Mobilität soll im Rahmen der laufenden Planungs- und Optimierungsprozesse des Nahverkehrangebotes weitere Daten zum bestehenden Datenbestand hinzugefügt werden, die erweiterte Auswertungen ermöglichen und neue Optimierungspotenziale herauskristallisieren sollen. Hierzu werden die folgenden neuen Datenquellen benötigt:

• individuelle Mobilitätsdaten
• Einwohnerdaten
• Pendlerströme

Auch hier sollen die neuen Datenquellen mit dem vorhandenen Datenbestand zusammengeführt werden, um so ggfs. bessere Nahverkehrsangebote zu ermitteln, z.B. durch neue Wegführung, neue Haltestellen, Anpassung des Fahrplanes bzw. der Taktung usw.

Darüber hinaus gibt es Synergieeffekte zwischen den beiden Bereichen Klima und Mobilität, die zum einen daraus resultieren, dass auf Basis des identischen Datenpools verschiedenste Auswertungen und Visialisierungen mit wenig Auswand möglich sind und zum anderen die Optimierung des Nahverkehrangebotes Auswirkungen auf die Infrastruktur der Klimahäfen hat und umgekehrt.

Weitere Synergieeffekte ergeben sich dadurch, dass andere Projekte aus dem Umweltbereich, aber auch aus den anderen Bereichen bzw. Organisationseinheiten des Kreises Lippe mithilfe des durch envVison-GI ermöglichten Datenpools Auswertungs- und Visualisierungsmöglichkeiten bekommen, um die jeweiligen Aufgaben- und Fragestellungen sowie Herausforderungen mit relativ wenig Arbeits- und Zeitaufwand zu meistern.

Weitere Projekte des ZK2025 aus den Bereichen Klima zeigen ebenfalls Potential die in der envVisio-GI Vorhabensbeschreibung beschriebenen Integrativen Ansätze zu erfüllen.
HyLand – Regionenförderung des NIP ist als BMVI gefördertes Projekt ebenfalls gut geeignet als Anwendungsfall zu dienen. Der Kreis Lippe, der Kreis Minden-Lübbecke und die kreisfreie Stadt Bielefeld haben bereits heute das Potenzial für die Wasserstoffmobilität. Man verfogt das Ziel die Wasserstofferzeugung und -anwendung in Ostwestfalen-Lippe (OWL) zu etablieren und will die Region auch deutschlandweit als Modellregion ausbauen. Dieses Projekt ist erst in der Anfangsphase und kann daher aufgrund des Zeitplans unseres mFund Projekts zunächst noch nicht eingebunden werden.
Wie die Schnellbusachsen steht auch die Schaffung eines Energieinformationsangebot im ZK2025 des Kreises Lippe. Es verfolgt den Aufbau einer zentralen Energieinformationsplattform für den Kreis Lippe zur Nutzbarmachung von Energiedaten. Dieses Energieportal soll Energiethemen und -daten (Texte, Karten, Grafiken, Statistiken etc.) an einer zentralen Stelle vernetzen. Zudem sollen dort die energiepolitischen Ziele und Fortschritte im Rahmen der Energiestrategie des Kreises Lippe dokumentiert werden. Ein weiteres Ziel ist die nutzer- und themenspezifische Aufbereitung von energiepolitischen Entwicklungen und Herausforderungen. Dieses Projekt ist noch in der Startphase und daher auch derzeit nicht für die Nutzung in unserem Projekt geeignet.

Mit der Nutzung und Präsentation der Daten werden sich zahlreiche neue Ansätze ergeben. Nennen wir es das IKEA-Prinzip - "Entdecke die Möglichkeiten".

2.7.2 Vogelsbergkreis

Der Vogelsbergkreis verfolgt ähnliche Ziele. Geprüft wird die Konvertierung der bereits für INSPIRE vorbereiteten und teil-vektoriell aufbereiteten Plandaten des Vogelsbergkreises (Umringe als Shape, Pläne als georef. Rasterplan) ins XPlanGML-Format, um mit diesem Standard eine zukünftige Weiterverarbeitung dieser Geodaten im Bauantrags- und Baugenehmigungsverfahren und weiteren OZG-Prozessen zu ermöglichen. Zusätzliches Vorhaben ist die Aufbereitung weitere kommunaler Geodaten des Vogelsbergkreises (Schulstandorte, Schuleinzugsgebiete, Naturdenkmale, Schutzgebiete) für die Bereitstellung entsprechend der INSPIRE-Spezifikationen und ggf. zur Weiterverarbeitung in digitalen Fachverfahren.

2.7.3 Leipzig

Für die Stadt Leipzig wurde ein Szenario gewählt, bei dem die vorhandenen Prozesse beim Erzeugen von Lärmkarten nach § 47c Bundes-Immissionsschutzgesetz optimiert werden sollen. Datengrundlage für diesen Prozess bilden u.a. Gebäudedaten mit Höhe und Gebäudetyp, Adresskoordinaten, Einwohnerdaten, ein Straßenkanten-Knotenmodell sowie Straßendaten (u.a. Straßenzustand, Kapazität, Geschwindigkeit, Verkehrszeichen, Straßentyp, Kfz-Anteil).

Der Prozess zur Erzeugung von Lärmkarten wird zurzeit durch die manuelle Beschaffung und Aufbereitung der Geodaten erschwert. Neben der Datenbeschaffung aus verschieden Quellen erschweren insbesondere zeitaufwändig und kostenintensiv Arbeitsprozesse wie Aktualisierungen, Digitalisierungen, Verknüpfungen, Verschneidungen und Berechnungen die Umsetzung.

Ziel ist die Entwicklung eines (teil)automatisierten Prozesses, der sowohl eine effizientere Datenaufbereitung, Fortführung und Aktualisierung der Daten unterstützt, als auch die Bereitstellung der veredelten Daten in einer effizienteren Datenstruktur für die Nachnutzung der Daten für weitergehende Analysen und Anwendungen. Eine Optimierung hätte nicht nur Vorteile für die Stadt Leipzig, sondern für alle, die selbständig Lärmkarten erstellen.

2.7.4 Dresden

In Dresden wurde geprüft, ob sich der Aufwand einer zusätzlichen envVisio-Datenhaltung im Gegensatz zur klassischen Bereitstellung von Daten via OGC-konformen Diensten oder der FME-gestützten Datenabgabe lohnt. Betrachtet wurde die Bereitstellung in verschiedenen Formaten oder Modellen (z.B. INSPIRE). Außerdem wurde eruiert, ob sich durch die Verbindung der Daten Mehrwerte generieren lassen, die bisher nicht oder nur mit großem Aufwand möglich waren. Grundlage der Prüfung bildet das OpenData Portal Dresden.

2.8 Qualitätssicherung [BKG, LIP, FHE]

Im Zuge der Entwicklung der o.g. Szenarien wurden Anforderungsmatrizen erstellt, welche die grundlegenden Bedürfnisse der Kommunen in dem Projekt beschreiben.

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Ausschnitt der Anforderungsmatrix im Vogelsbergkreis: Zu sehen sind verschiedene Bereiche in denen die Kommunen ihre Anforderungen eintragen und gewichten konnten. Die Auswertung soll eine bessere Beurteilung ermöglichen, inwieweit der Einsatz der envVisio-Methode die Projektziele befördern konnte.

Grundlage aller Szenarien ist eine Vielzahl an Geodaten aus unterschiedlichsten Quellen. Neben eigenen kommunalen Geodaten und Daten aus OpenData Portalen werden auch Daten aus externen Quellen wie Erhebungen des Zensus zur Bevölkerungsdichte genutzt. Außerdem werden Geobasisdaten des BKG-Dienstleistungszentrum, wie die Verwaltungsgebiete oder kommunale Teilgebiete genutzt.

Schwierigkeiten gab es teilweise hinsichtlich der Nutzbarkeit der Geodaten für die gewählten Szenarien. So sind die Daten des Zensus z.B. von 2011 und somit für die aktuellen Anwendungsfälle zu alt. Dazu kommen die verschiedensten Formate von einfachen CSV-Formaten über GTFS Formate (Fahrplansolldaten) bis hin zu formatlosen PDF-Daten, welche erst re-digitalisiert werden müssen (Pendlerströme).

Die Begutachtung der Eingangsdaten spielt bei der Qualitätssicherung eine große Rolle. So werden Daten, welche zum Import bereitgestellt werden vorher überprüft. Dabei liegt das Augenmerk auf klassischen Qualitätsmerkmalen wie der Aktualität, Genauigkeit (zeitlich, räumlich), dem Format, Standardkonformität und wie auf die Daten zugegriffen werden kann. Dienste wie WFS oder WMS werden mithilfe der GDI-DE Testsuite überprüft. Zusätzlich werden die Anforderungen der Kommunalpartner, also ob Daten für den Anwendungsfall geeignet sind, berücksichtigt. Zur Qualitätssicherung gehört daneben noch die Überprüfung der Dokumentation. Allgemein beinhaltet dies das Gegenüberstellen von Zielen und Anforderungen mit den Ergebnissen aber auch die Beschreibung der Abläufe bei fachspezifischen Umsetzungen, ob Änderungen der Semantik und Strukturen (Importprozesse) stattfinden, die Beschreibung der Transformationsprozesse von originären Daten in ein standardkonformes Datenmodell und deren Abgabe über standardisierte Schnittstellen.

Der envVisio Service soll dieses Datenkonglomerat bündeln und über eine zentrale Anlaufstelle verfügbar machen. Es gibt mehrere Wege, um auf den zentralisierten Datenpool zuzugreifen. Zum einen, einen Webzugriff, über den die verschiedenen Datensammlungen angesteuert werden können, in denen sich die harmonisierten Geodaten nun befinden. Hier können die Daten als JSON, GeoJSON oder Shapefile heruntergeladen werden. Außerdem bietet der Service an, über eine OGC-API Features Schnittstelle den Zugriff direkt über QGIS zu wählen.

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Einbindung des envVisio Service mit Hilfe der OGC API Schnittstelle in QGIS. Aufgeklappt sind die Informationen, die der Dienst zu bieten hat. Beispielhaft eingebunden sind Gebäudeflächen, Straßenknoten und Verkehrsflächen der Stadt Leipzig.

(LIP) Zu den Anforderung an das envVisio-GI aus kommunaler Sicht stand die Nutzung im Vordergrund.

Aus dieser Perspektive differenzieren wir die zu erreichenden Ziele in den vier Stufen Projekt, Datenimport, Datenaufbereitung und Datenbereitstellung. Dies wird bei der Realisierung des Projekts sich auch auf Prozesse von envVisio-GI auswirken und fließt in die Qualitätskontrolle ein. Die in der nachfolgenden Tabelle dargestellten Anforderungen sind farblich abgegrenzt. Die Farbintensität gibt jeweils die Höhe der Priorität an.
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2.8.1 Funktionale Systemanalyse

2.8.2 Inhaltliche Datenanalyse in den Anwendungsfällen

3. Öffentlichkeitsarbeit

3.1 Präsentationen in Fachkongressen [S4D, FHE]

3.2 Wissenschaftliche Veröffentlichungen [FHE]

3.3 Hackathon [BKG, S4D]

Am Ende der Projektlaufzeit soll das Konzept envVisio mittels eines Hackathons noch einmal auf die Probe gestellt werden. Hier wird die Bedienung durch mit der Materie nicht vertraute Studenten getestet sowie neue Mehrwerte herausgearbeitet. Dies soll über das Bearbeiten von Challenges ablaufen, welche vom Kreis Lippe und dem Vogelsbergkreis in den Hackathon eingebracht werden. Der Kreis Lippe hat die Herausforderung des Etablierens von oben beschriebenen „Klimahäfen“ gewählt, während der Vogelsbergkreis eine Aufgabe zur Flächennutzungsanalyse formuliert hat. Mit dieser sollen neue Potentialflächen für Windenergieanlagen ermittelt werden.

3.4 Interaktionen mit dem mFund Netzwerk

3.5 Weitere geplante Veröffentlichungen der Projektergenisse Projektergenisse [S4D, FHE]

4. Verwertung von Projektergebnissen

...

Der Erfolgsbericht wird gem dem Zuwendungsbescheid nicht veröffentlicht und dem Fördermittelgeber über ProfiOnline zur Verfügung gestellt.

Weitere Anlagen

• BIRT-Ausgaben der einzelnen Quellen

• envVisio Modell-Export aus Enterprise Architekt