4.3.2 Optimierungskonzepte

Leitfaden → 4 Datenmanagement und technische Umsetzung → 4.3 Analyse und Optimierung

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4.3.1 Analysedienste

Im Rahmen von RekoTi wurde über verschiedene Konzepte und Dienste zur Optimierung des Ressourcenstroms und der Nachhaltigkeit aus der kommunalen Infrastrukturperspektive diskutiert. Neben den in der RekoTi-Toolbox integrierten Möglichkeiten, das anthropogene Materiallager sowie prognostizierte Stoffströme zu bestimmen, wurden weitere, vor allem digitale, Ansätze konzeptionell oder prototypisch entwickelt. Unter Optimierungsverfahren und -dienste lassen sich verschiedene Ansätze finden, welche im Kontext von RekoTi als relevant eingestuft wurden.

Nachfolgend werden zudem die Grundsätze und potentiellen Nutzen durch die Anwendung von verschiedenen digitalen Technologien erläutert:

Allen voran die kohärente Nutzung von BIM (Objektebene) und GIS (Netzebene) sowie ein verlustfreier Informationsaustausch zwischen den verschiedenen Ebenen ist als wesentliches Optimierungskonzept anzusehen. Die für die drei betrachteten Infrastrukturbereiche erstellten Modellierungsleitfäden sollen diese digitale, gemeinschaftliche Arbeitsweise unterstützen.

Die Optimierung von Stoffströmen, Ressourceneinsatz und Nachhaltigkeit in kommunalen Infrastrukturnetzwerken erfährt durch digitale Dienste, basierend auf Technologien wie Künstlicher Intelligenz (KI), Linked Data, Datenmanagement und dem Internet der Dinge (IoT), eine transformative Entwicklung. Diese digitalen Ansätze ermöglichen eine ganzheitliche Betrachtung und effiziente Steuerung von urbanen Ressourcensystemen.

Die Integration von KI spielt eine entscheidende Rolle bei der Analyse großer Datenmengen und der Ableitung prädiktiver Modelle. Durch maschinelles Lernen können Muster und Trends in den Stoffströmen erkannt werden, was eine vorausschauende Planung und Optimierung ermöglicht. KI-Algorithmen tragen zur automatisierten Anpassung von Prozessen bei, um Engpässe zu vermeiden und Ressourcen effizienter einzusetzen.

Linked Data, als Teil des Semantic Web, erlaubt die Verknüpfung und semantische Interpretation von Daten verschiedener Quellen. In einem kommunalen Kontext können so Informationen über Stoffströme, Verbrauchsmuster und Umweltparameter miteinander in Beziehung gesetzt werden. Diese Vernetzung fördert eine ganzheitliche, gemeinschaftliche und transparente Sichtweise, wodurch Synergien zwischen verschiedenen Infrastrukturelementen identifiziert und genutzt werden können.

Das effektive Datenmanagement spielt ebenfalls eine der zentralen Rollen bei der Optimierung kommunaler Infrastrukturnetzwerke. Digitale Plattformen, die verschiedene Datenquellen integrieren, ermöglichen eine Echtzeitanalyse und -überwachung. Diese Daten dienen als Grundlage für fundierte Entscheidungen im Hinblick auf den Ressourceneinsatz und die Umweltauswirkungen. Die RekoTi-Toolbox sowie das entwickelte Konzept zur Optimierung des Datenmanagements sind hierbei als wichtige Bausteine zu nennen.

Letztlich können insbesondere im kommunalen Raum mit Hilfe von IoT-Geräten (bspw. Sensoren) kontinuierlich Daten über Energieverbrauch, Abfallmengen, Wasserqualität und mehr gesammelt werden. Diese Echtzeitdaten ermöglichen nicht nur eine präzise Überwachung, sondern erlauben in Kombination mit KI-Tools und effizientem Datenmanagement auch eine direkte Anpassung von Prozessen und Ressourcenallokation basierend auf den aktuell festgestellten Bedingungen und Anforderungen.

Hierzu können bereits existierende Geodaten-Plattformen adressiert werden, welche unterschiedlichste GIS-Datensätze sowie Sensordaten für Kommunen zur Verfügung stellen.

Schlussfolgernd eröffnet die Implementierung digitaler Dienste die Möglichkeit zur Schaffung von intelligenten Netzwerken, in denen Infrastrukturelemente miteinander kommunizieren. Automatisierte Optimierungsschleifen ermöglichen eine dynamische Anpassung von Ressourcenflüssen, um auf diese Weise die Effizienz und somit auch die Nachhaltigkeit zu maximieren. Die Synergie zwischen KI, Linked Data, Datenmanagement, IoT und anderen digitalen Technologien schafft somit ein umfassendes Ökosystem für die Optimierung kommunaler Infrastrukturnetzwerke. Durch die ganzheitliche Betrachtung von Stoffströmen und den Einsatz intelligenter Algorithmen können Kommunen ihre Ressourceneffizienz steigern und entsprechend eine nachhaltigere Entwicklung fördern.

Die beiden wesentlichen weiterführenden Seiten im Bereich Optimierungskonzepte sind:

Datenmanagementoptimierung

Optimierungsverfahren und -dienste