Mit der Strategie "Gemeinsam Digital: Berlin" verfolgt die Stadt Berlin die Vision einer Smart City, in der Digitalisierung und Technologie der Gesellschaft nutzen und die Demokratie stärken. Dazu gehören die Digitalisierung der Verwaltung und die Zusammenarbeit mit Bürgern, Politik, Verwaltung und Wirtschaft. Geförderte Pilotprojekte der Strategie, wie das Projekt "Data & Smart City Governance am Beispiel der Luftreinhaltung" des Alexander von Humboldt Instituts für Internet und Gesellschaft (HIIG), suchen nach Antworten auf diese Fragen.

HIIG beauftragte Arup mit der Simulation von Szenarien zur Verbesserung der Berliner Luftqualität durch verschiedene Verkehrsmaßnahmen. Für die Emissionsberechnungen sollten aktuelle Mobilitätsdaten verwendet werden. Die daraus resultierenden Daten wurden in ein interaktives Dashboard integriert, das den aktuellen Zustand der Luftqualität in Berlin zeigt und Szenarien bis 2030 prognostiziert, darunter auch umgesetzte und diskutierte Maßnahmen wie eine lokale Elektrofahrzeugpflicht, Verkehrsberuhigung oder erhöhte Parkgebühren.

Das Dashboard, das öffentlich zugänglich ist, diente als zentraler Bestandteil des "Reallabors Bürger*innenbeteiligung: Bessere Luft durch Verkehrswende?" im November 2023, gefördert von der Stadt. Teilnehmende konnten sich u.a. mithilfe des Dashboards informieren und im Anschluss an einer simulierten Bezirksverordnetenversammlung teilnehmen, um auf Entscheidungen über städtische Maßnahmen Einfluss zu nehmen. Das Experiment zeigt das Potenzial von Datenanalysen für Bürgerbeteiligung und Stadtplanung. Das Reallabor könnte also Schule machen – nicht nur in Berlin, sondern auch in vielen weiteren Städten.

Die Datenanalyse

Mehr als 350.000 virtuelle Agenten simulieren das Mobilitätsverhalten der Berliner Bevölkerung an einem Tag (1:10-Modellierung). Jedes Mobilitätsszenario für einen simulierten Tag in Berlin enthält mehr als 9 Millionen Fahrten. Die Simulation hat eine Auflösung von 50x50 Metern und wird für das gesamte Stadtgebiet von Berlin auf 891,12 km² berechnet.

Arup hat 6 Mobilitätsszenarien und 6 Emissionsberechnungen durchgeführt. Die Datengrundlage für die Simulation der Berliner Bevölkerung besteht aus Zensus-, Handy- und Umfragedaten. Auf dieser Basis wurden 11 Fokusgruppen detailliert abgebildet. Diese wurde gemeinsam mit der Senozon AG erstellt.

Die Simulationen zu den Verkehrsemissionen zeigen, dass diese bei gleichem Mobilitätsniveau um 65% reduziert werden können, wenn aktive Mobilität (d.h. zu Fuß gehen und Radfahren) und der öffentliche Nahverkehr konsequent gefördert werden.

Die von Arup entwickelte agentenbasierte Simulation von Verkehrsmaßnahmen ist ein wertvolles Instrument für unsere Forschung zur Datenverwaltung in einer intelligenten Stadtverwaltung. Das Dashboard geht prototypisch auf die Herausforderung der Erklärbarkeit datengesteuerter Maßnahmen ein und ermöglicht es den Verwaltungen, den Bürgern die erwarteten Auswirkungen bestimmter Maßnahmen auf der Grundlage von Daten sowie die Modalitäten ihrer Berechnung zu erläutern. Mit einer solchen digitalen Lösung können sowohl die Risiken als auch die Vorteile von den Betroffenen informiert abgewogen werden.

Maurice Stenzel

Alexander von Humboldt Institut für Internet und Gesellschaft (HIIG)

Partner und Kollaborateure

Senozon Deutschland GmbH