Klimacockpit

Evidenzbasierte Entscheidungen und das Messen der Auswirkungen von Veränderungsprozessen sind elementare Bestandteile für die Konstanzer Smart Green City. Um die städtische Datensouveränität und letztlich die Digitale Souveränität gewährleisten zu können, bedarf es einer Infrastruktur für das sogenannte Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) und Fertigkeiten bezüglich Datenspeicherung, Datenanalyse und Bereitstellung der Daten für die Bürger, Politik, Verwaltung und Wissenschaft.

Im Zuge der fortschreitenden Entwicklung von Smart Cities gewinnt die Erfassung und Analyse von Umweltdaten eine immer größere Bedeutung. Gleichzeitig entstehen durch den voranschreitenden Klimawandel neue Herausforderungen für die Städte, welche die Entwicklung und Umsetzung von Maßnahmen zur Steigerung der Klimaresilienz notwendig machen. Häufig stellt sich hierbei eine fehlende Datengrundlage als zusätzlich erschwerender Faktor da: Offizielle Klimadaten werden in der Stadt nur an wenigen Punkten erhoben und mit Modellen für die gesamte Stadt oder Region berechnet. Es gibt keine flächendeckend gemessenen Klimadaten für einzelne Stadtteile oder kleinere Quartiere. Daher ist bisher das lokale, stadtklimatische Klimabild häufig nicht genau bekannt und Modellberechnungen nicht sehr aussagekräftig. Örtliche, durch die Bebauung abhängige Gegebenheiten, können so nur unzureichend lokalisiert und berücksichtigt werden. Hier setzt das Klimacockpit an.

Projektziele

1. Aufbau IT-Testsystem

Die Beschaffung, der Aufbau und das Arbeiten mit einem Testsystem zur Datensammlung, Speicherung und Visualisierung von Sensorik-Daten und weiteren Datenquellen. Dieses Testsystem basiert auf Open-Source-lizenzierten Komponenten, um die Nachnutzbarkeit für andere Kommunen zu erleichtern.

2. Erfassung kleinräumiger Klimadaten mittels 12 neuer IoT-Wetterstationen

Die Wetterstation erfassen lokale Wetterbedingungen vor Ort in Echtzeit. Durch eine präzise und kontinuierliche Erfassung stadtklimatischer Parameter wie Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Niederschlag und Windgeschwindigkeit und -Richtung wird es möglich, fundiertere Entscheidungen zu treffen und effektive Maßnahmen zur Verbesserung der Lebensqualität und Nachhaltigkeit zu ergreifen. Die gewonnenen Daten lassen sich für die Stadtplanung nutzen, um z.B. Hitze- oder Kältezonen in kleineren Quartieren zu detektieren und Maßnahmen zu ergreifen.

Das Projekt trägt zu folgenden Zielbildern bei:

November 2022 - Januar 2023

Beschaffung und Aufbau eines Testsystems

zur Datensammlung, Speicherung und Visualisierung von Sensorik-Daten und weiteren Datenquellen

Februar - Juni 2023

Sensorik-Daten einbinden

Als erstes wurden Sensorik-Daten zu Wetter, Umwelt und Feinstaub im Klimacockpit eingebunden.

Erfolgreich auf dem Testsystem eingebunden wurden folgende Datenquellen:

Die offizielle Messstation des Deutschen Wetterdienstes in Konstanz
Die Bewölkungssituation in Konstanz aus Open Weather Map
Luftschadstoffe der offiziellen Messstation der Landesanstalt für Umwelt in Konstanz
Der Bodensee-Pegelstand
Lärmmessung mittels sogenannter Smart Citizen Kits (Niedrigpreisige Sensoren im Privatbesitz von Bürgern)

Juni 2023

Ende der Testphase

Die zentralen Erkenntnisse nach Ende der Testphase sind:

Die Testinstallation mit diversen Open-Source Komponenten hat zuverlässig funktioniert
Die Datenanbindung und das periodische Speichern von diversen Datenquellen konnte mit eigenem Know-How umgesetzt werden
Die Daten konnten mittels eigenerstellten Test-Dashboards visualisiert werden und das Klimacockpit wurde bei verschiedenen Veranstaltungen (Intern in der Verwaltung und öffentlich) vorgestellt.
Es konnten sehr wertvolle Erkenntnisse für die Öffentliche Ausschreibung eines IT-Produktiv-Systems gesammelt werden.

November 2023

Beschaffung von 12 IoT-Wetterstationen zur Messung stadtklimatischer Parameter

Die Stationen messen die relevanten Kenngrößen Temperatur, Niederschlag, relative Luftfeuchte und Windgeschwindigkeit sowie -Richtung. Zudem verfügen die Stationen über eine energiesparende LoRaWAN-Konnektivität, Solarpanelen zur Energieversorgung sowie einer offenen Schnittstelle, damit die Daten ohne zusätzliche externe Dienste in das Klimacockpit integriert werden können.

zur Pressemeldung

Mai 2024

Datensatz veröffentlicht

Nun gibt es bereits die ersten Daten. Der Datensatz der Wetterstationen sind auf dem Portal "Offene Daten Konstanz" eingestellt.

Zum Datensatz

Projektergebnis

Es wurde sichtbar, in welchem Umfang Sensordaten dazu beitragen, die Stadt zu verstehen, zu verändern und zu steuern. Ebenso konnten wertvolle Erkenntnisse gewonnen werden, welche Kenntnisse und Fertigkeiten in der Verwaltung nötig sind, um eine Urbane Datenplattform aufzubauen und zu betreuen.

Folgende Standorte wurden für die 12 Wetterstationen definiert, um möglichst breit die klimatischen Aspekte der Stadt Konstanz abdecken zu können: