Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung stehen Kommunen vor der Herausforderung, ihre Wärmeversorgung effizienter und transparenter zu gestalten. Eine aktuelle Untersuchung des Deutschen Instituts für Urbanistik (Difu) in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Experimentelles Softwareengineering (IESE) beleuchtet die Potenziale urbaner digitaler Zwillinge in diesem Kontext. Die Studie richtet sich an Städte und Gemeinden, die ihre Wärmeplanung strategisch anpassen möchten, und untersucht, wie digitale Zwillinge dabei unterstützen können.
Die verpflichtende Neuausrichtung der Wärmeversorgung erfordert eine datenbasierte und nachvollziehbare Planung. In diesem Zusammenhang stellt die Forschung fest, dass urbane digitale Zwillinge eine Schlüsselrolle einnehmen können. Diese digitalen Modelle ermöglichen es Kommunen, komplexe Daten zu integrieren, verschiedene Szenarien für eine klimaneutrale Wärmeversorgung zu entwickeln und Entscheidungen transparent zu kommunizieren. Der Fokus der Studie liegt auf der praktischen Anwendbarkeit dieser Technologie im Rahmen bestehender kommunaler Strukturen und Ressourcen.
Ein zentrales Ergebnis der Untersuchung ist die Erkenntnis, dass der Erfolg urbaner digitaler Zwillinge weniger von der technischen Ausgereiftheit der Software abhängt, sondern vielmehr von der institutionellen Verankerung und der Datenhoheit auf kommunaler Ebene. Die Difu-Projektleiterin Lisa Dreier betont, dass ohne klar definierte Zugänge zu Daten und Verantwortlichkeiten der Nutzen solcher Systeme begrenzt bleibt. Aktuell nutzen lediglich etwa 16 Prozent der untersuchten Kommunen digitale Zwillinge oder ähnliche Tools, wobei über 90 Prozent auf externe Dienstleister zurückgreifen.
Die Studie präsentiert zudem ein typologisches Modell, das vier Arten urbaner digitaler Zwillinge unterscheidet: Visualisierung, Analyse, Simulation sowie innovative Integration. Dieses Modell dient nicht als starre Reifegradskala, sondern als flexibles Werkzeug, mit dem Kommunen die für sie relevanten Funktionen entwickeln können. So können beispielsweise Visualisierungen in Form von Karten oder Datenanalysen gezielt eingesetzt werden, um den spezifischen Anforderungen und Ressourcen der jeweiligen Kommune gerecht zu werden.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Mehrwert, den digitale Zwillinge in der gesamten Wärmeplanung bieten können. Difu-Wissenschaftler Robert Riechel hebt hervor, dass diese Technologien in allen Planungsphasen hilfreich sind. Sie verbessern die Nutzung vorhandener Daten, automatisieren Auswertungen, optimieren Entscheidungsgrundlagen und schließen die Lücke zwischen strategischer Planung und praktischer Umsetzung. Außerdem fördern sie die Transparenz und die Kommunikation zwischen Politik, Fachwelt und Öffentlichkeit.
Es wird jedoch auch darauf hingewiesen, dass nicht jede Kommune einen umfassenden digitalen Zwilling benötigt. Insbesondere kleinere Städte und Gemeinden mit begrenztem Budget können von einfacheren, GIS-basierten Anwendungen oder grundlegenden Analysewerkzeugen profitieren. Der Schlüssel liegt darin, dass die eingesetzten Instrumente zu den spezifischen Aufgaben und organisatorischen Rahmenbedingungen der jeweiligen Kommune passen.
Die Studie wurde im Rahmen der Fördermaßnahme „Modellprojekte Smart Cities“ (MPSC) durchgeführt, die seit 2019 vom Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) sowie der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) unterstützt wird. Ziel dieser Initiative ist es, innovative Ansätze und Lösungen für die kommunale Praxis zu entwickeln, damit alle Städte in Deutschland von den gesammelten Erfahrungen profitieren können.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass urbane digitale Zwillinge ein vielversprechendes Werkzeug für die Wärmeplanung in Städten darstellen. Sie bieten die Möglichkeit, datenbasierte Entscheidungen zu treffen und die kommunale Wärmeversorgung nachhaltig zu gestalten. Die Implementierung erfordert jedoch eine sorgfältige Planung, klare Strukturen und die Berücksichtigung der spezifischen Bedürfnisse jeder Kommune, um die vollen Vorteile dieser Technologie auszuschöpfen.
