Datenschnittstelle für eine Luftschadstoffmodellierung

Ergebnis des Projekts Digitaler Zwilling München (DZ-M) im Rahmen der Förderrichtlinie "Digitalisierung kommunaler Verkehrssysteme" des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr.

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Anwendungsoberfläche Schnittstelle DZ-M für die Luftschadstoffmodellierung

Durch die Bereitstellung einer Datenschnittstelle ist es möglich die Daten des Digitalen Zwillings München für Luftschadstoffsimulationen zu nutzen.

Über den Digitalen Zwilling München sind alle relevanten Fachdaten für die räumliche Modellierung der Luftschadstoffverteilung zentral und benutzerfreundlich abrufbar. Diese Daten reichen von Verkehrsströmen über Schadstoffmessungen der amtlichen Messstationen des Bayerischen Landesamt für Umwelt (LfU) bis hin zu 3D Gebäudestrukturen. Durch die Auswertung dieser Daten kann der Digitale Zwilling München wertvolle Erkenntnisse liefern, die zu einem besseren Verständnis der Luftqualität im Stadtgebiet beitragen. Dazu wurde im Förderprojekt DZ-M eine Schnittstelle erarbeitet, die einen anforderungsorientierten Datenexport für gängige Luftschadstoffmodelltypen ermöglicht. Eine der zentralen Herausforderungen im Rahmen einer Luftschadstoffmodellierung ist die Auswahl und Aufbereitung von sehr heterogenen Datensätzen. Mit Hilfe der Schnittstelle wird die städtische Fachstelle in die Lage versetzt die für lufthygienische Modellsimulationen erforderlichen Eingangsdaten effizient und replizierbar vorzubereiten.

Beitrag zur Digitalisierung kommunaler Verkehrssysteme

Der innerstädtische Verkehr ist für einen großen Teil der Luftschadstoffbelastung im urbanen Raum verantwortlich. Informationen zur räumlichen und zeitlichen Verteilung des Verkehrs sind im Digitalen Zwilling München enthalten und müssen in den Luftschadstoffsimulation des Referats für Klima- und Umweltschutz berücksichtigt werden. Die neu geschaffene Schnittstelle liefert die erforderlichen Daten, sorgt für eine gleichbleibende Datenqualität und trägt so zur Vergleichbarkeit unterschiedlicher Simulationsergebnisse.

Beitrag zur Luftreinhaltung / sauberen Luft in der Landeshauptstadt München

Durch die Auswertung der Simulationsergebnisse können wertvolle Erkenntnisse zur Verteilung der Luftschadstoffbelastung in München gewonnen werden. Die Expert*innen des Referats für Klima- und Umweltschutz können auf dieser Basis Maßnahmen entwickeln und Entscheidungen herbeiführen, um die Luftverschmutzung nachhaltig zu reduzieren.

Perspektive der Maßnahme

Grundsätzlich stellen lufthygienische Simulationen ein wichtiges Werkzeug zur Ableitung von Maßnahmen bei, die die Verbesserung der Luftqualität unterstützen. Langfristig ermöglicht die entwickelte Schnittstelle auch eigenständige, detaillierte lufthygienische Berechnungen, wie die testweise durch die TUM im Rahmen des Förderprojekts DZ-M erprobte Modellierung verkehrsbedingter Luftschadstoffbelastung zeigt. Künftig wird es möglich sein, damit die extern erzeugten Modellergebnisse (z.B. durch externe Ingenieurbüros im Rahmen von Bauleitverfahren oder Luftreinhalteplänen) detailliert zu analysieren und zu verifizieren.

Galerie

Modellierung der Luftschadstoffbelastung mit dem Digitalen Zwilling als Datenquelle

Modellierte Jahresmittelwerte der Feinstaubkonzentration (PM 2,5)

Screeningabschnitte. Anteil der Bebauungslücken bzw. Porosität der Randbebauung farbkodiert.

Darstellung der Mittelachsenbildung auf Grundlage des Verkehrsnetzes

Lage des Modell- und Untersuchungsgebietes für ein Anwendungsbeispiel im Umfeld der Paul-Heyse Straße

Weiterführende Links

Weitere Ergebnisse des Förderprojekts

Öffentlichkeitsbeteiligung mit dem 3D-Stadtmodell

Die Visualisierungsmöglichkeiten des 3D-Stadtmodells werden genutzt, um Verfahren der Öffentlichkeitsbeteiligung zu unterstützen.

3D-Visualisierung und standardisierte Repräsentation des Lane-Models

Die standardisierte 3D-Modellierung des Straßenraums ermöglicht die Verwendung für zahlreiche Anwendungen und Visualisierungen.

Indikatorbasierte Analyse auf Basis des 3D-Stadtmodells

Vom Digitalen Zwilling abgeleitete Indikatoren erlauben die Bewertung und den Vergleich von Was-wäre-wenn-Szenarien.

Sendlinger Tor Platz: Ansicht kombiniertes 3D Stadtmodell.

Semantisiertes 3D-Mesh

Ableitung eines semantischen 3D-Stadtmodells aus dem fotorealistischen Mesh-Modell.

Vermessungstechnische Straßenbefahrung und Inventarisierung

Der Digitale Zwilling München nutzt Panoramabilder und Inventarisierungen, zur Unterstützung der Stadtverwaltung.

Zu sehen ist die Baustellenkarte im Geoportal. Mit Hilfe von Icons bietet die Karte einen Überblick über aktuelle und geplante Baustellen und Halteverbote in München, die jeweils innerhalb der kommenden zwei bis sechs Wochen Einschränkungen beim Fahren, Gehen und Parken verursachen.

Interaktive Baustellenkarte im Münchner GeoPortal

Alle Baustellen und temporären Einschränkungen im Verkehr online auf einen Blick erkennen.

Stadtweites Lane-Model: Fahrspurgenaue Repräsentation des Straßenraums

Das Lane-Model enthält den gesamten Straßenraum Münchens fahrspurgenau in einer simulationsfähigen Datenstruktur.

Aufbau eines stadtweiten Netzes für Passpunkte

Um die Straßenbefahrung in den Digitalen Zwilling zu integrieren, werden hochgenau vermessene Passpunkte benötigt.

Der Digitale Zwilling München in Minecraft

Der Digitale Zwilling München in der Spielumgebung Minecraft bietet Möglichkeiten, um insbesondere jungen Menschen in Beteiligungs- und Planungsprozesse einzubinden.

Beispielhafte Modellierung der verkehrsbedingten Luftschadstoffbelastung durch Stickstoffoxide (NOX) der Technischen Universität München auf der Datengrundlage des Digitalen Zwilling München. Es wird die modellierte Konzentration des, durch den Verkehr ausgestoßenen Stickstoffoxids je Kubikmeter Luft dargestellt.

Modellierung verkehrsbedingter Luftschadstoffbelastung

Die Kombination verschiedener Datenquellen ermöglicht die Modellierung der verkehrsbedingten Luftschadstoffbelastung.

Drohnenflüge zur Bestandsaufnahme und Aktualisierung des Digitalen Zwillings München

Drohnengestützte Datenerfassung eignet sich, um temporäre oder bauliche Veränderungen in der Stadt kurzfristig zu erfassen und die stadtweiten Daten des DZ-M zu aktualisieren.

Mapping Bike – gebietsweise Aktualisierung des Straßenraums und Unterstützung von Drohnenflügen

Das Konzept Mapping Bike wurde in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität München (TUM) entwickelt, um straßenbauliche Veränderungen aufzunehmen und um die Drohnengestützte Datenerfassung zu ergänzen.

Zu sehen ist eine ganzheitliche 2D-Datenintegration zur Optimierung städtischer Planungsprozesse der Verkehrsinfrastruktur in Plexmap.

Eine innovative Geodatenaustauschplattform

Die Geodatenaustauschplattform ist die agile Teil-Projekt-Plattform des Digitalen Zwillings München und nutzt Plexmap für ganzheitliche 2D- und 3D-Datenintegration zur Optimierung städtischer Planungsprozesse.

Mit Hilfe von Augmented Reality (AR) zukünftige Bauvorhaben in die heutige Realität einblenden

Heute schon erleben, was morgen gebaut wird. Mit Hilfe von AR können zukünftige Bauvorhaben einfach und direkt vor Ort in die heutige Realität eingeblendet und zusammen dargestellt werden.

Übersicht Dashboard mit Auswahlmöglichkeit verschiedener Sensorwerte

Geodashboards innerhalb des Digitalen Zwillings München

Geodashboards visualisieren komplexe Geodaten des Digitalen Zwillings München und unterstützen fundierte Entscheidungen.

Co-Creation für den Digitalen Zwilling München

Der Digitale Zwilling München ist ein Paradebeispiel dafür, wie visionäre Ideen und interdisziplinäre Zusammenarbeit Städte nachhaltig positiv verändern können.

Visualisierung aus der Simulationsumgebung

Sumonity: Schnittstelle zwischen Verkehrsmodell und Game Engine für verbesserte Verkehrssimulations- erfahrungen

Eine Schnittstelle, die SUMOs Verkehrsmodellierung mit der Game Engine Unity für realistische Verkehrssimulationen kombiniert.

Das Haus der Zukunft: Digitaler Zwilling München (DZ-M)

Die konzeptionelle Darstellung des DZ-M Hauses zeigt, welche fachlichen Fähigkeiten und technischen Bausteine und Funktionalitäten benötigt werden, um den DZ-M zu realisieren.

Sensorgestützte Erfassung von Baustellen

Die sensorgestützte Verortung von Baustellenleuchten ermöglicht die automatisierte Erfassung der räumlichen und zeitlichen Ausdehnung von Baustellen im Digitalen Zwilling München. Dadurch können Baustellenflächen in Echtzeit sichtbar gemacht werden.

Die Grafik zeigt die Baumaßnahmen Münchens im GeoInfoWeb. Die städtische Verwaltung München kann damit anstehende öffentliche Baumaßnahmen im Straßenraum planen und zeitlich und räumlich besser aufeinander abstimmen.

Baumaßnahmen mit dem Digitalen Zwilling München planen und koordinieren

Stadtweite Planung größerer öffentlicher Straßenbaustellen zur Reduzierung von Verkehrsbehinderungen durch die zugriffsgeschützte Plattform zur Koordinierung von Baustellen.

Datenschnittstelle für eine Luftschadstoffmodellierung

Durch die Bereitstellung einer Datenschnittstelle ist es möglich die Daten des Digitalen Zwillings München für Luftschadstoffsimulationen zu nutzen.

Zu sehen sind Fahrradfahrer*innen auf einer Straße mit einem Wlan-Symbol über dem Kopf.

Innovative Radwegzustandserfassung durch mobile Sensorik

Pilotprojekt zur sensorgestützten Erfassung von Radwegzustand, Fahrkomfort, Ampelstehzeiten und Gefahrenstellen durch mobile Tracker im Digitalen Zwilling München.

Der VR-Rollstuhlsimulator besteht aus einem Rollstuhl, einem kabellosen VR-Headset und VR-Trackern, die die Bewegung der Reifen erfassen, um die Interaktion zwischen Rollstuhlfahrerinnen und anderen Verkehrsteilnehmenden zu untersuchen.

Den Digitalen Zwilling München im Virtual Reality (VR) Simulator live erleben

VR-Simulatoren im Digitalen Zwilling München ermöglichen realistische 3D-Visualisierungen, interaktive Planung, effektive Zusammenarbeit, Bürgerbeteiligung und Schulungen.

Zu sehen ist eine Straßenkarte in Form einer Wabe inklusive verschiedener Verkehrszeichen.

Inventarisierung des Straßenraums

Manuelle Erfassung und Georeferenzierung ausgewählter Objekte im öffentlichen Raum während der COVID-19 Pandemie auf der Grundlage der Daten der Straßenbefahrung.

Transparenz und Überblick im Projekt Digitaler Zwilling mit dem DigitalRadar

Eine Digitalisierungsplattform für Bund, Länder und Gemeinden - initiiert und eingesetzt von der Landeshauptstadt München.

Kontakt zum Projektteam

Landeshauptstadt München

Kommunalreferat

GeodatenService

digitaler.zwilling@muenchen.de