Speyer Digitaler Zwilling: Warum ein besonderes Auto in der Stadt unterwegs war
Die Kinder auf dem Domplatz sind fasziniert. Das Auto, das gerade vorfährt, hat ihre Blicke auf sich gezogen. „Sind wir jetzt im Bild?“, fragen sie und stellen sich vor die große Kamera auf dem Dach des kleinen Wagens. Ein Suzuki Jimny ist das, silber-grau, kompakt, Schweizer Kennzeichen und allerlei Technik an Bord.
Die Kinder sind im Bild, aber aufgenommen wird nicht mehr. Aus dem Auto steigen die Vermessungsingenieure Philipp Schaer und Celine Puig aus und Robin Nolasco freut sich. „Super Leistung, tolle Qualität“, sagt der Leiter des Fachbereichs Stadtentwicklung im Rathaus. Nicht ohne Grund, denn drei Tage lang haben sich die beiden Schweizer sprichwörtlich ein Bild von der ganzen Stadt gemacht. Täglich acht bis neun Stunden waren sie unterwegs, um Daten für den Digitalen Zwilling zu sammeln.
Vielfältige Entscheidungshilfe
Das Leuchtturmprojekt der Stadt soll ein digitales Abbild Speyers ergeben. Ein Werkzeug, das später zur Entscheidungshilfe wird: vielfältige Fragen, wie etwa zur Stadtplanung oder dem Katastrophenschutz, können so vorab simuliert werden. Besonders beim Klimaschutz soll der Digitale Zwilling helfen, so die Hoffnung der Stadt. Ein wichtiger Schritt dabei: Daten sammeln. Im Frühjahr überflogen etwa die Stadtwerke mit Drohnen das Stadtgebiet. „Wir sind die erste Stadt im deutschsprachigen Raum, die Befliegungsdaten in dieser Qualität hat“, erklärt Nolasco.
Schaer und Puig spulten viele Kilometer ab. „Man fährt viel mehr als das Stadtgebiet hat“, sagt der Ingenieur. Der Grund seien die vielen Einbahnstraßen, die eben immer nur aus einer Richtung angefahren werden können. Rund 95 Prozent der Stadtfläche hätten sie erfasst, schätzt der Vermessungsingenieur. Eine komplette Abdeckung funktioniere nie. Durchgangssperren bei Fuß- und Fahrradwegen sowie Baustellen verhinderten das. Ansonsten komme der kompakte Wagen eigentlich in fast jeden Winkel Speyers. „Wir werden das Bild noch vervollständigen“, kündigt Nolasco an. In Unterführungen oder an engen Stellen könnten dabei auch Teams mit Rucksackkamera zum Einsatz kommen.
Datenhoheit bei der Stadt
„Die Daten werden nur intern verwendet“, betont der Fachbereichsleiter. Wenn Bürger dies wünschten, könne ihr Haus später überdeckt oder durch einen Dummy ersetzt werden. Personen würden entfernt, Autokennzeichen unkenntlich gemacht, ergänzt Schaer. Die Datenhoheit bleibe komplett bei der Stadt.
Unterwegs habe es erstaunlich wenige Reaktionen gegeben. „Die Leute sind das schon gewohnt“, sagt der Ingenieur. Nur auf dem Domparkplatz, wo die Firma eine GPS-Referenzantenne aufstellte, sei eine Seniorengruppe vorbeigekommen und habe sich interessiert. „Mit ihnen haben wir uns ausgiebig unterhalten.“
Begleitet wurde Schaer von Navigatorin Puig. Zu zweit sei es „in Städten einfach sicherer“. Unfälle sollen schließlich vermieden werden. Schaer konzentrierte sich aufs Fahren, Puig auf die Technik. Herzstück im Auto ist ein Navigationssystem: Dies besteht aus einen GPS-Empfänger und einer Inertial-Einheit, die Beschleunigung und Orientierungswinkel anhand der Trägheit misst. So wisse das Messfahrzeug immer, „wo es positioniert ist und in welche Richtung es schaut“. Daraus leite sich dann eine sogenannte 3D-Trajektorie ab. Mehrere Kameras auf dem Dach lieferten die Aufnahmen, aus denen ein 360-Grad-Bild erzeugt wird.
3D-Punktwolke
Zwei Laserscanner sammeln in Echtzeit Daten zu Distanz und Richtung und Farbwert, sogenannte Intensitätswerte, aller sichtbaren Objekte. In Verbindung mit den Navigationsdaten könnten dann 3D-Punktwollen mit mehr als 1000 Punkten pro Quadratmeter generiert erzeugt werden: „Die räumliche Qualität dieser Daten ist extrem hoch“, sagt Schaer.
Ein optischer Odometer messe anhand der Bewegung in den Bildern die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Eine Besonderheit sei die hohe metrische Qualität der Aufnahmen. Will heißen: Am Computer könnten später Bilder passgenau mit der 3D-Punktwolke überlagert werden und korrekte Längen und Abstände gemessen werden. Gerade bei engen Platzverhältnissen wie in der mittelalterlichen Speyerer Innenstadt müssten die Messungen möglichst genau sein.
Leitungen werden eingepflegt
Und auch sonst kann das Werkzeug später etwa bei Vorbereitungsarbeiten für Sanierungen nützlich werden: „Man kann mit dem Hilfstool sehen, wie viel Gerüst benötigt wird“, erklärt der Fachbereichsleiter ein Beispiel. Das ersetze zwar kein Aufmaß vor Ort, erleichtere aber viele Arbeitsprozesse in der Bauabwicklung. Zudem sei geplant, in einem späteren Schritt noch die unterirdisch laufenden Leitungen in das System einzupflegen. So wisse man etwa direkt, an welcher Stelle bei Arbeiten gegraben werden müsse. Mit der ersten Datenerfassung ist das Projekt nicht abgeschlossen. „Im unregelmäßigen Turnus“ sollen weitere Bilder gemacht werden – etwa von Neubaugebieten oder Konversionsflächen, die sich aktuell in der Entwicklung befinden.
Die Bilder sind nun im Kasten, das Fahrzeug längst wieder auf dem Weg in Schweiz. Die eigentliche Arbeit beginnt damit aber erst. Rund ein Terabyte an Rohdaten ist zusammengekommen, aus denen nun eine Punktwolke erzeugt werde, erklärt Vermessungsingenieur Schaer. Danach müssen die Daten noch mit Aufnahmen der Stadtwerke aus der Luft kombiniert werden – bis das digitale Speyerer Abbild Ende 2026 schließlich fertig ist.