Aktuelle Smart City & Regions Projekte
zur Veränderung der Lebens- und Arbeitswelt in Stadt und Land aufgrund des Struktur- und des Klimawandels
Genannt werden hier die Leipziger wissenschaftlichen PartnerInnen der teilweise internationalen Verbundprojekte. Weiterführende Informationen erhalten Sie über die detaillierte Projektseite oder über die Kontaktperson.
Energiewende - Strukturwandel
Unter Area!L haben sich die regionalen Kräfte aus Wissenschaft, Wirtschaft und Kommunen der Metropolregion Leipzig und den angrenzenden Mittelzentren zusammengeschlossen, um die vor Ort anstehenden Herausforderungen durch den Struktur-, Energie- und Klimawandel gemeinsam und aufeinander abgestimmt zu meistern. Hierzu wurde ein innovatives Transfer- und Kooperationskonzept entwickelt.
Energiewende - Strukturwandel
Das Projekt EC2 – Energy Citizenship and Energy Communities for a Clean Energy Transition analysiert die rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen einer sehr neuen Form von Energiekonsum und -produktion – der sog. „Energiegemeinschaften“ in ihrer realen Anwendung mithilfe der Psychologie.
Projektlaufzeit
05/2021 – 04/2024
Gesamtprojektvolumen
3 Mio €
Strukturwandel - Liegenschafts- und Geodaten
Die Erfassung, Pflege und Abgabe der Katasterdaten ist föderal geregelt und obliegt den jeweils zuständigen Vermessungs- und Katasterverwaltungen. Die eingeschränkte Auffindbarkeit und Integration von ALKIS-Daten zählt hierdurch zu einem der größten Hemmnisse, um diese Daten im Rahmen von länderübergreifenden Planungsprozessen effizient einzusetzen. Das Projekt ADA hat die Entwicklung eines Portals zum Bezug länderübergreifender ALKIS-Daten zum Ziel. Das InfAI wirkt im Rahmen des Projektes an der Erstellung der ADA-API mit. Diese API soll es ermöglichen 1) Metainformationen (u.a. zu existierenden ALKIS-Datensammlungen) zu durchsuchen und 2) individualisierte Bestellungen von Liegenschafts- und Geodaten aus Drittsystemen auszulösen. In Folge dessen können im Planungsprozess ALKIS-Daten bundesweit einheitlich bezogen werden, ohne dass hierfür ein Wechsel der verwendeten Systeme notwendig ist. Ein wichtiger Schwerpunkt der Arbeiten des InfAI ist die Bereitstellung der Metadaten öffentlich verfügbarer bzw. beziehbarer ALKIS-Datensammlungen, die Erfassung von Bestellinformationen sowie die damit verbundene Erweiterung entsprechender Metadatenmodelle. Zudem arbeitet das Institut an der Schaffung entsprechender Datenaustauschkanäle für den Bezug von Geodaten mit. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Erprobung und Weiterentwicklung automatisierter Verfahren zur Transformation von ALKIS-Informationen in semantische Datenformate.
Projektlaufzeit
12/2021 – 11/2024
Kontakt:
InfAI
Dr. Michael Martin
Strukturwandel - Resilienz von Ökosystemen
Die komplexen wirtschaftlichen Herausforderungen in Krisensituationen adressiert das Projekt CoyPu mit einer intelligenten Plattform zur Integration, Strukturierung, Vernetzung, Analyse und Bewertung von heterogenen Daten aus wirtschaftlichen Wertschöpfungsnetzen sowie dem Branchenumfeld und gesellschaftlichem Kontext. Auf Grundlage kognitiver Modellierung von Daten innerhalb eines förderierten Systems von vernetzten Wissensgraphen und flexibel konfigurierbaren KI- Analysewerkzeugen ermöglicht die CoyPu-Plattform hochqualitative und tagesaktuelle Erkenntnisse über wirtschaftliche Fakten, Trends, Wirkungszusammenhänge und Prognosen. Die auf diese Weise beantwortbaren krisenrelevanten Fragestellungen können einzelne Wertschöpfungsnetze oder konkrete Wertschöpfungsketten betreffen, auf verschiedene Regionen, Branchen oder Unternehmensgrößen fokussieren oder aber auf gesamtwirtschaftlicher Ebene angesiedelt sein.
Projektlaufzeit
06/2021 – 05/2024
Kontakt:
InfAI
Dr. Michael Martin
Strukturwandel - Resilienz in der Landwirtschaft
Konfrontiert mit den Auswirkungen des Klimawandels stehen landwirtschaftlichen Betrieben große Veränderungen bevor. Mit aktuellen Bewirtschaftungsstrategien werden viele Betriebe in der Zukunft keine betriebswirtschaftlich rentablen Ergebnisse erzielen. Belastbare Prognosen sind dabei Grundlage für eine solide wirtschaftliche Planung. Momentan haben Landwirte keine Möglichkeit, zukünftige Klimaentwicklungen für ihre Standorte und damit verbundene Ernteerträge zu prognostizieren.
Das Projektziel von ERLE ist demzufolge die Implementierung einer mittel- bis langfristigen, standort- und fruchtartspezifischen Ertragsprognose auf Basis des verfügbaren Wasserhaushalts. Dazu werden historische nFK-Jahresverläufe aus Modellen des DWD extrahiert und daraus Cluster ähnlicher Jahre gebildet. Anhand dieser Cluster erfolgt auf rückwärtige Sicht ein individueller Leistungsfaktor des Betriebes. Abschließend wird auf zukünftige Sicht mittels modellierter nFK-Jahresverläufe und des Leistungsfaktors eine Ertragsprognose abgeleitet. Diese Prognose wird dann in das Beratungsangebot der IAK integriert.
Projektlaufzeit
09/20201 – 08/2023
Kontakt:
InfAI
Dr. Stephan Klingner
Strukturwandel - Renaturierung
Im RCI-Projekt SARDINE (Smart Regional Development Infrastructure) entsteht als Grundlage für verschiedene Nachnutzungskonzepte von Flächen für Industrie, Gewerbe- und Wohngebiete, Land- und Forstwirtschaft sowie für die touristische Nutzung eine Datenplattform für Renaturierungsprojekte im ehemaligen Braunkohletagebauten im Lausitzer- und Mitteldeutschen Revier.
Strukturwandel - Technologieplattform - Dekontamination - Rohstoffgewinnung
In recomine entwickelt sich eine innovative Technologieplattform, die es sich zum Ziel setzt die Beseitigung von Umweltbelastungen mit der Erschließung fein verteilter Rohstoffquellen zu kombinieren.
Bei der Entwicklung innovativer Technologien, die Verfahren der Dekontamination und Rohstoffgewinnung aus abgelagerten Rückständen kombinieren, können sich Spannungsfelder mit verschiedenen Akteursgruppen ergeben. Das Startprojekt 3 adressiert potenzielle Konfliktlagen und entwickelt Methoden und Ansätze diesen zu begegnen. Das Arbeitspacket 5 „Overcoming barriers, upscaling and synergies with collaborators“ baut darauf auf.
Strukturwandel - Smart Agriculture
Durch die Verknüpfung sozioökonomischer und technoökonomischer Expertise am Fraunhofer IMW werden in diesem Projekt Instrumente für die Gestaltung von Strukturwandelprozessen für regionale Akteure aus Politik und Wirtschaft entwickelt. Dazu werden wissenschaftliche Erkenntnisse zu regionaler Pfadentwicklung und Nachhaltigkeitstransitionen einerseits und quantitative Kompetenzen in der Modellierung gekoppelter Energie- und Stoffverbünde anderseits in umsetzungsorientierte Forschung überführt.
Dadurch sollen in diesem Projekt unter anderem ein Monitoringsystem für den Strukturwandel, ein technoökonomisches Modell zur gekoppelten Optimierung von Energie- und Stoffströme sowie Instrumente zur Transformation von Innovationsökosystemen entwickelt werden. Als erster Anwendungsfall dient die chemische Industrie in Mitteldeutschland.
Strukturwandel - Smart Agriculture
Das Projekt STARGATE will es ermöglichen, Daten über nachhaltige Produktivität und Eigenschaften des Mikroklimas zusammenzutragen, um den für politische Entscheidungen Verantwortlichen ein besseres Modell bereitstellen zu können. Nationale und europäische Daten werden einer vergleichenden Analyse unterzogen und visuell dargestellt. So soll das Management von landwirtschaftlichen Betrieben effizienter und moderner werden, denn die lokale Ökologie und ihre Eigenschaften, einschließlich meteorologischer Daten, werden dem Nutzer klarer vor Augen geführt. STARGATE kreiert ein Modell, bei dem die visuelle Darstellung von Daten aus einem großen Spektrum lokaler und internationaler Quellen im Mittelpunkt steht und das Entscheidungen sowie die Anwendung vor Ort durch seine einfache Machart und günstigen Preis erleichtern soll.
Strukturwandel - Wasserqualität
Mit GlobeWQ wird eine globale internetbasierte Wasserqualitätsplattform aufgebaut und zur Verfügung gestellt, um folgende Hauptziele zu erreichen:
- eine integrierte und skalenübergreifende Analyse- und Bewertungsmethodik für die Wasserqualität von Oberflächen- und Grundwasser zu entwickeln, zu testen und – beispielhaft – anzuwenden;
- Bereitstellung einer neuartigen Datensynthese von in-situ gemessenen, modellierten und Fernerkundungsinformationen;
- um bestehende und sich entwickelnde Bedrohungen für die Wassersicherheit zu identifizieren, wobei der Schwerpunkt auf der Wasserqualität liegt.
Projektlaufzeit
10/2019 – 09/2022
Gesamtprojektvolumen
1,4 Mio €
Strukturwandel - urbane Quartiere
Das Projekt FUSE entwickelt ein Multi-Agenten-Modell urbaner Nahrung, Wasser und Energie (NWE)-Systeme, das Verbindungen und Interaktionen zwischen Konsumenten, Produzenten, Ressourcen und Verteilungsmechanismen abbildet, um für transferierbare Lösungsvorschläge zu entwickeln.
Strukturwandel - Landnutzung
RECONECT (Water – Nature – People) entwickelt einen Rahmen für regenerierende Ökosysteme zur Bewertung des Potenzials von naturbasierten Lösungen und zeigt die Wirksamkeit naturbasierter Lösungen gegenüber hydrometeoroligschen Risiken.
Das Projekt zielt darauf ab, den europäischen Referenzrahmen für naturbasierte Lösungen (NBS) für die hydrometeorologische Risikominderung durch Demonstration, Referenzierung, Hochskalierung und Nutzung von großflächigen NBS in ländlichen und natürlichen Gebieten rasch zu verbessern. In einer Zeit, in der das Naturkapital Europas unter zunehmendem kumulativen Druck steht, wird RECONECT eine neue Kultur der gemeinsamen Gestaltung der „Landnutzungsplanung“ anregen, die die Reduzierung hydrometeorologischer Risiken mit lokalen und regionalen Entwicklungszielen auf nachhaltige und finanziell tragbare Weise verbindet Weg.
Strukturwandel - urbane Quartiere - Smart Agriculture
PU2R Point-of-Use Re-Use beschäftigt sich mit der dezentralen landwirtschaftlichen Wiederverwendung von häuslichem Abwasser zur Verringerung von Nutzungskonkurrenten.
Im Rahmen von PU2R wird Abwasser, das in vielen brandenburgischen Orten in abflusslosen Gruben gesammelt wird, mit Hilfe einer mobilen Anlage aufbereitet und auf einem Feld zur Bewässerung eingesetzt. Mit umfangreichen chemischen und mikrobiologischen Laboranalysen werden eventuelle Risiken für Mensch, Umwelt und die bewässerten Nutzpflanzen erfasst. In ergänzenden Labor- und Lysimeterversuchen werden Reaktions- und Transportprozesse untersucht und für eine standortunabhängige Modellierung genutzt.
Gemeinsam mit weiteren Datenerhebungen und Dialogprozessen bilden die Untersuchungen in PU2R eine wichtige Grundlage für eine Quantifizierung des Potenzials dezentraler Wasserwiederverwendung in Brandenburg und in anderen nationalen und internationalen Regionen. Die umfassenden Forschungsaktivitäten ermöglichen eine wissenschaftlich fundierte Einschätzung möglicher Risiken und eine Ableitung sich daraus ergebender Anforderungen und Maßnahmen zum Risikomanagement, die gegebenenfalls über die Vorgaben der EU-Verordnung zur Wasserwiederverwendung hinausgehen.
Strukturwandel - Wasserqualität
Technologische Fortschritte führten zu neuen meteorologischen Datenprodukten und innovativen Modellierungsinstrumenten, die verlässliche Vorhersagen für die Wasserqualität in Seen und Flüssen auf regionaler und globaler Ebene ermöglichen. Das EU-finanzierte Projekt inventWater wird eine Plattform einrichten, die fortgeschrittene, disziplinenübergreifende Schulungsmöglichkeiten für die nächste Generation von Fachleuten in der Wasserbewirtschaftung bereitstellt. Das Projekt bietet Ausbildungen in den Bereichen Datenwissenschaften, Klima, Hydrologie und Süßwasserökologie. Im Mittelpunkt stehen dabei die Entwicklung und praktische Anwendung einfallsreicher Instrumente zur Vorhersage der Wasserqualität, die eine schnelle und verlässliche Entscheidungsfindung sowie langfristige Anpassungsstrategien unterstützen.
Strukturwandel - regionale Wertschöpfungsketten
Für die Stärkung der Regionalität landwirtschaftlicher Produkte und heimischer Vermarktungsstrukturen werden in Zukunft auch digitale Vermarktungswege eine wichtige Rolle spielen. Doch aktuell scheint sich der Markt für den Lebensmittel-Onlinehandel, auch für Frischeprodukte, noch in einem sehr frühen Stadium zu befinden und es werden Lösungen für die Organisation der digitalen Vermarktungswege gesucht.
Die Entwicklung und Anwendung eines derartig komplexen und entlang der Wertschöpfungskette integrierten technologischen Systems für den Lebensmittel-Onlinehandel wird im Projekt REGINA aus der Perspektive eines ökologisch-landwirtschaftlichen Modellbetriebs mit Direktvermarktung – dem Biohof Barthel in Dommitzsch – untersucht. Ziel des Projekts ist es, die Erfolgsaussichten zur Umsetzung eines Online-Marktplatzes für regionale Lebensmittel in Sachsen zu analysieren.
Strukturwandel - Stadtentwicklung - Workspaces
Gemeinschaftliche Arbeitsbereiche (collaborative workspaces, CWS) haben in den letzten 15 Jahren vor allem in Stadtgebieten einen wahren Boom erlebt. Doch mittlerweile entstehen sie zunehmend auch in ländlichen Regionen und Randgebieten. Noch ist allerdings wenig darüber bekannt, welche politischen Maßnahmen diese CWS-Welle unterstützen kann und welche Rolle CWS bei der Förderung der sozioökonomischen Entwicklung vor Ort spielen. Das EU-finanzierte Projekt CORAL möchte genau das erforschen, um das noch ungenutzte dynamische Potenzial von CWS in ländlichen und peripheren Gebieten zu ergründen und CWS als entwicklungsfördernde Instrumente in der Lokal- und Regionalpolitik zu integrieren.
Projektlaufzeit
01/2021 – 12/2024
Gesamtprojektvolumen
3,8 Mio€
Kontakt:
Leibnitz Institut für Länderkunde
Strukturwandel - digitaler Zwilling - Wasser und Energie
Das RCI-Projekt SUSIC (Smart Utilities and Sustainable Infrastructure Chance) entwickelt computerbasierte Instrumente zur Unterstützung von Transformationsprozessen kommunaler und regionaler Infrastruktursysteme mit Fokus auf die Bereitstellung von Energie und Wasser.
Dabei werden die digitalen Zwillinge IRPact und IRPopt durch IRPsim zur gesamtheitlichen Analyse zusammengeführt, um Risiken zu erkennen, innovative Geschäftsmodelle zu bewerten und Politikfolgen zu analysieren.
IRPact
Socio-economic modeling
Kunden- und Anbieter-Entscheidungsmodell
IRPopt
Techno-economic modeling:
Unternehmensplanungsmodell (Lastgangprognose, Netzplanung, Kraftwerkseinsatz, Marktpreisprognose)
IRPsim
Techno-socio-economic modeling
of energy systems at municipal level
Projektlaufzeit
05/2019 – 12/2021
Gesamtprojektvolumen
1,6 Mio €
Strukturwandel - Stadtentwicklung - Klimawandel
Das Projekt REGREEN Mehr als 70 % der europäischen und fast 60 % der chinesischen Bevölkerung leben in Städten. Den daraus entstehenden gesellschaftlichen Herausforderungen muss effektiv begegnet werden. Lösungen auf natürlicher Basis gelten dabei als vielversprechend. Mit ihrer Hilfe werden sich Städte besser an den Klimawandel anpassen, um die Risiken extremer Wetterereignisse zu reduzieren und dem Verlust der biologischen Vielfalt und anderen negativen Auswirkungen entgegenzuwirken.
Das EU-finanzierte Projekt REGREEN wird natürliche Lösungen untersuchen, um das natürliche Kapital und die biologische Vielfalt wiederherzustellen, zu verbessern, zu fördern und zu schützen. Es wird zum Aufbau einer Klimaresilienz in Städten beitragen, Städte lebenswerter machen und die Schaffung integrativer Gemeinschaften in Einklang mit den städtischen Prioritäten unterstützen. REGREEN möchte gemeinsam mit Stadtplanerinnen und Stadtplanern, der Bevölkerung und Unternehmen in städtischen Reallabors den Übergang hin zu gerechten, umweltfreundlichen und gesunden Städten beschleunigen.
Strukturwandel - Stadtentwicklung - Gesundheit
Zwei wesentliche demografische Trends stellen Gesellschaften vor enorme Herausforderungen in den kommenden Jahrzehnten: Urbanisierung und Bevölkerungsalterung. Das Projekt PrevCity arbeitet an einer Vision für präventive Städte statt Demenzdörfer. Aus den Fokusgruppen werden Ansatzpunkte generiert, die dazu beitragen sollen, Prävention von Demenz von der Mikroebene verstärkt auch auf die Meso- und Makroebene zu heben, d.h. Ideen generierend, wie urbane Umwelten zukünftig unter Berücksichtigung von präventiv ausgerichteter Altersgesundheit gestaltet werden könnten. Aus dem Expertennetzwerk und den Perspektiven der älteren Mitbürger/innen werden konkrete urbane Folgeprojekte geplant. In Anbetracht künftiger Herausforderungen durch den Klimawandel wird Nachhaltigkeit vor vornherein mitgedacht.
