Inhaltsverzeichnis

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1. Einleitung

Kommunale Mobilitäts- und Umweltdaten dienen aufgrund ihrer hohen kleinräumigen Aussage-kraft als fundamentale Grundlage regionaler, intermodaler Mobilitätskonzepte sowie der Umsetzung der umweltpolitischen Nachhaltigkeitsziele. Momentan gibt es allerdings keine Plattform, die eine vernetzte Bereitstellung sowohl kommunaler als auch länder- und bundesbezogener Mobilitäts- und Umweltdaten ermöglicht. Die betroffenen Daten sind im Zuge des INSPIRE-Umsetzungsprozesses in den Bundesländern je nach gesetzlicher Vorgabe und Betroffenheit von den Kommunen selbst oder von den dafür zuständigen Landesfachverwaltungen standardisiert aufzubereiten. Jedoch müssen Kommunen derzeit große personelle und materielle Aufwände leisten, um ihre umfang-reichen und vielschichtigen Geodaten nach den aktuell gültigen Standards (u. a. INSPIRE) anzubieten. Diese Aufwände können oft nicht erbracht werden, sodass kommunale Daten für potenzielle Nutzer nicht verfügbar oder Daten nur mit erhöhtem Aufwand für die Integration in IT-Systeme zu beschaffen sind. Dadurch wird auch der Digitalisierungsprozess in Deutschland maßgeblich behindert.

Zudem stellt die Mobilität eines der vorrangigen Themen sowohl der Städte als auch der Landkreise dar. Die in der Straßenbaulast der deutschen Landkreise stehenden Kreisstraßen beispielsweise machen ca. 40 % des überörtlichen Straßennetzes aus und leisten damit einen unverzichtbaren Beitrag zur verkehrlichen Erschließung der ländlich geprägten Regionen zur Aufrechterhaltung gleichwertiger Lebens- und Arbeitsbedingungen. Demgegenüber stehen insbesondere die Städte vor der Herausforderung, den drohenden Verkehrskollaps und die daraus resultierenden inner-städtischen Umweltschäden zu reduzieren.

Angesichts dieser Ausgangssituation sind viele Kommunen momentan dabei, multimodale Verkehrskonzepte zu erarbeiten und umzusetzen. Mögliche Teillösungen sind dabei die Bündelung der Verkehrsangebote unter Einsatz vernetzter digitaler Fahrplanauskünfte, innovative intermodale Mobilitätsangebote (Vernetzung verschiedener Verkehrsträger), digitale Bezahlsysteme (z. B. elektronisches Ticket für OWL, Handyticket, mobile Apps und Online - Plattformen), intelligentes Parkraummanagement sowie eine intelligente Verkehrssteuerung mittels Echtzeitdaten der Verkehrsträger dar. Der Deutsche Landkreistag erarbeitet in dem Zusammenhang derzeit eine Handreichung zu „Digitalisierung und Mobilität“.

Die Vielzahl mobilitätsbezogener Infrastrukturdaten bilden dabei die fundamentale Grundlage zur Erarbeitung vernetzter Mobilitätskonzepte. Die erforderlichen Mobilitätsdaten sind allerdings momentan nicht zentral verfügbar, liegen aufgrund der unterschiedlichen Zuständigkeiten an verschiedenen Stellen vor und werden in uneinheitlichen Datenformaten erhoben.

Die zentrale Herausforderung besteht folglich darin, diese Daten Ebenen übergreifend zu vernetzen, harmonisieren und zu nutzen. Im Kern geht es um den weiteren Ausbau der föderalen Geodateninfrastruktur (GDI) im Hinblick auf die Flut von zur Verfügung stehenden Mobilitätsdaten (Kommunal-, Landes, Bundesdaten), in die auch die Daten des BMVI eingebunden werden sollen.

1.1 Bezug zum Förderaufruf „mFund“ des BMVI [FHE]

1.2 Zielstellung [FHE, S4D]

Kernziel des Projekts ist die Erstellung von Werkzeugen zur Aufbereitung, Speicherung, Ver-netzung und Bereitstellung relevanter kommunaler Mobilitäts- und Umweltdaten. Derzeit existiert keine digitale Plattform vernetzter Mobilitäts- und Umweltdaten, in die auch entsprechende Daten des Bundes und der Länder einbezogen werden können. Diese wiederum dienen u.a. als fundamen-tale Grundlage regionaler intermodaler Mobilitätskonzepte sowie der Umsetzung umweltpolitischer Nachhaltigkeitsziele. Mittel- bis langfristig trägt das Projekt dazu bei, die Mobilität im ländlichen Raum zu sichern, eine bessere Planbarkeit der Verkehre und des ÖPNV-Netzes zu erreichen sowie einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.

Weitere Zielsetzung des Projektes ist es die Kommunen bei der Umsetzung von Berichtspflichten und Erfüllung relevanter Anforderungen von Bedarfsträgern subsubstanziell zu unterstützen. In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, im Zuge der Projektumsetzung eine umfangreiche Doku-mentation, bestehend aus Leitfäden, Abläufen, (Teil-)Konzepten und Methoden zu erstellen.

Im Hinblick auf die technische Umsetzung geht es um die Weiterentwicklung der Modellansätze für einfache Geodatenbereitstellungen mit Hilfe der envVisio-Methode [6]. Das Projekt greift sowohl aktuelle und zukünftige Herausforderungen der Mikromobilität im urbanen Raum als auch das Thema BIM und die INSPIRE-Umsetzung (Annex-3-Themen) auf.

Im Rahmen des Projektes ist die Erarbeitung einer Konzeption sowie die Bereitstellung und der Testbetrieb einer Plattform für kommunale Geodaten vorgesehen, um diese themenübergreifend verschneiden und weiterverarbeiten zu können.

Mit einem speziellen Kommunikations- und Datenverarbeitungssystem werden die Daten standar-disiert ausgewertet und entsprechenden Nutzergruppen zur Verfügung gestellt. Erst durch die Ver-netzung über eine technische Plattform können effiziente Datenbereitstellungen gelingen und Betriebskosten für die einzelnen Kommunen reduziert werden.

Wesentlich ist auch die Verwertung der Ergebnisse:

• Dokumentation von Leitfäden, Abläufen, Konzepten, Methodik auf verschiedenen Abstraktionsebenen für eine breite Anwendung in den Kommunen (technische Umsetzung des beschriebenen Anwendungsfalles, fachspezifische Umsetzungen aus den Bereichen Klima und Mobilität, allgemeine Vorgehensweisen für die Bereitstellung von Daten und Diensten innerhalb der GDI-DE)
• Standardisierung der Ergebnisse für die Übertragung auf möglichst viele Kommunen.

Es wird für Kommunen eine für sie adäquate, finanzier- und realisierbare Datenbereitstellung organisiert. Die Kommunen werden so befähigt, einerseits die gesetzlich verpflichtenden Daten-bereitstellungen (v. a. INSPIRE) in ihrer ganzen Breite überhaupt umzusetzen und andererseits mit sehr einfachen Mitteln ihre Fachdaten weiterverarbeitbar für die Öffentlichkeit und themen-übergreifende Zusammenarbeiten anzubieten.

Die Lösungen werden den Bereitstellungsaufwand kommunaler Daten deutlich reduzieren und damit die bessere Inwertsetzung öffentlicher Daten befördern. Die Dokumentation des Projekts wird zu diesem Zweck auch die Abläufe und Methoden des Datenmanagements beschreiben.

Basierend auf den konzeptionellen Vorarbeiten, wird eine offen zugreifbare Plattform aufgebaut und betrieben: Die Geodaten werden qualifiziert importiert, nach dem einheitlich strukturierten Ökosystemmodell verwaltet und dann entsprechend geltender Bestimmungen bzw. Standards und für Berichterstattungen bereitgestellt – INSPIRE und BIM eingeschlossen.

D. h. praktisch: Kommunen fokussieren sich auf die Datenimporte. Nach dem Einspielen stehen die Daten unmittelbar für Visualisierungen, Weiterverarbeitungen in einheitlichen Strukturen und auch für INSPIRE oder BIM bereit, ohne noch irgendetwas implementieren zu müssen.

In verschiedenen Anwendungsfällen werden die Chancen und Möglichkeiten dieses themen-übergreifend interoperablen Datenmanagements exemplarisch ausgelotet und präsentiert.

1.3 Stand von Forschung und Technik [FHE, S4D]

1.4 Projektorganisation [FHE]

1.4.1 Projektteilnehmer

1.4.2 Aufteilung Arbeitspakete

Die AP 1 und 8 umrahmen die konkreten Entwicklungen. Alles setzt auf den Anwendungsfall in AP7 auf:

• Im AP1 werden die zukünftigen Datenstrukturen mit der envVisio-Methode als UML-Klassendiagramme entworfen und darauf aufsetzend die Funktionalitäten der einzelnen Komponenten konzipiert. Hier steckt ein Kern der wissenschaftlichen Arbeiten.
• AP8 sichert die Qualität und kümmert sich um die Verwertung, Verbreitung auf weitere Kommunen und Standardisierung. Zum Abschluss des Projekts ist ein Hackathon geplant.
• Im AP7 stellen insbesondere die Kommunen ihre Daten und Anforderungen zusammen. Sie zeigen auf, welche Daten wie zu verarbeiten und bereitzustellen sind, und weisen damit den Mehrwert für die Kommunen aus.

Die in der Abb. in der Mitte dargestellten AP setzen die Konzeptionen um und sind ineinander verzahnt (in den folgenden Tabellen sind Schnittmengen und Rückwirkungen zwischen den AP aufgezeigt).

• AP3 umfasst das Aufsetzen und Betreiben der Datenhaltungskomponente.
• Im AP2 werden die Daten bereitgestellt, indem gemeinsam mit den Kommunen ihre Daten auf die Zielstrukturen gemappt und anschließend importiert werden.
• AP4 setzt die Datenmanagement-Tools um: Importgenerator und Modell-Compiler.
• Im AP5 werden die gewünschten standardisierten Dienste und APIs bereitgestellt, und es wird eine Web-Applikation zur Datenrecherche aufgebaut.
• Im AP6 werden die Sichten für INSPIRE und BIM und entsprechend der Anforderungen der Kommunen zum Anwendungsfall. Das Zusammenspiel des Datenmanagements mit der Scopeland-Technologie wird umgesetzt. Von den Kommunen konzipierte Fachanwen-dungen werden prototypisch mit Scopeland bereitgestellt.

Die Ergebnisse der einzelnen Arbeitspakete werden im Kapitel 2 Sachbericht genauer beleuchtet.

1.4.3 Einhaltung Zeitplanung

1.5 Darstellung der wichtigsten Positionen des Zahlenmäßigen Nachweises

2. Sachbericht

2.1 Projektkoordination [FHE, S4D]

2.1.1 Fachliche Anforderungen

2.1.2 Systemspezifikation und -architektur

2.2 Importmodul [S4D, BKG, LIP]

2.2.1 Datenmapping auf envVisio-Strukturen

2.2.2 Durchführung der Datenimporte

2.3 Datenhaltungskomponente [S4D]

2.3.1 Detailkonzeption der envVisio Datenhaltung

2.3.2 Technische Beschreibung der Datenhaltung

2.4 Datenmanagementtools [SCL]

2.4.1 Analyse der Daten und envVisio-Strukturen

2.4.2 Beschreibung vorhandener Schnittstellen

2.4.3 Funktionsumfang der Datenmanagementtools

2.5 Services und API’s [S4D, MOSS]

2.5.1 envVisio Service

2.5.2 Datenviewer

2.6 Sichten und Datenverarbeitung [S4D, SCL]

2.6.1 Anwendungsspezifische Datenszenarien und -sichten

2.6.2 INSPIRE und weitere unterstütze Datenstandards

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. 

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 die Bereiche 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.

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.

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.

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

4. Verwertung von Projektergebnissen

4.1 Wissenschaftliche Verwertung [ FHE ]

4.2 Datenbezogene Verwertung [ LIP, BKG ]

4.3 Wirtschaftliche Verwertung [ S4D, SCL, MOSS ]

5. Zusammenfassung

5.1 Erreichte Projektziele

5.2 Nicht erreichte Ziele und Ausblick

6. Anlage

6.1 Erfolgskontrollbericht

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