Digitaler Zwilling: Wie Kommunen ihre Zukunft smart und nachhaltig gestalten

Smart Cities setzen verstärkt auf digitale Lösungen, um Ressourcen effektiver zu nutzen und den Bedürfnissen der Bevölkerung besser gerecht zu werden. Ein Digitaler Zwilling passt perfekt in diesen Ansatz: Er bietet Kommunen eine zentrale Datenbasis, macht Prozesse transparent und schafft neue Möglichkeiten der Bürgerbeteiligung.

Denn sobald Bürgerinnen und Bürger im virtuellen Modell nachvollziehen können, wie Projekte oder Maßnahmen geplant sind, entsteht ein größeres Verständnis – und damit oft auch mehr Akzeptanz für Veränderungen. Gleichzeitig unterstützen digitale Zwillinge bei der Umsetzung nachhaltiger Konzepte, indem sie beispielsweise helfen, Verkehrsströme umweltfreundlicher zu steuern oder Grünflächen besser zu pflegen.

Was ist ein Digitaler Zwilling und warum ist er für Kommunen relevant?

Ein „Digitaler Zwilling“ ist ein virtuelles Abbild von realen Objekten, Prozessen oder sogar ganzen Städten. Er sammelt und verknüpft Daten aus unterschiedlichen Quellen, um diese Informationen anschaulich in 3D- oder digitalen Modellen darzustellen. Für Kommunen gewinnt das Konzept schnell an Bedeutung, weil es hilft, komplexe Zusammenhänge sichtbar zu machen und Entscheidungsprozesse zu verbessern. Das betrifft zum Beispiel die Stadtplanung, die Verkehrslenkung oder Umweltanalysen.

Ziel dieses Blogbeitrags

Im Folgenden möchten wir Ihnen die Grundidee eines Digitalen Zwillings erläutern und zeigen, wie er speziell in der Gemeinde Kirchheim als Standortfaktor fungiert. Dabei wird deutlich, dass die Digitalisierung nicht nur ein Trendthema ist, sondern handfeste Vorteile für Bürger und Verwaltung mit sich bringen kann – von effizienteren Genehmigungsverfahren bis hin zu transparenten Entscheidungen in Sachen Umweltschutz und Nachhaltigkeit.

Dieser Blogbeitrag zum Thema „Digitaler Zwilling“ basiert auf einem umfangreichen Transkript sowie einer begleitenden Präsentation, die im Rahmen des kommune.digital.forum vorgestellt wurden. Die darin enthaltenen Erfahrungsberichte und Praxisbeispiele liefern wertvolle Einblicke in die Bedeutung digitaler Werkzeuge für Kommunen, insbesondere am Beispiel der Gemeinde Kirchheim.

Ein Digitaler Zwilling ist eine virtuelle Nachbildung von realen Objekten, Prozessen oder ganzen Umgebungen. Er wird aus unterschiedlichen Datenquellen gespeist und dient als zentrale Informationsplattform, um Zusammenhänge sichtbar zu machen, die im Tagesgeschäft oft unbemerkt bleiben. Anders als klassische 2D-Pläne oder Tabellen verknüpft ein Digitaler Zwilling diese Datenquellen miteinander, sodass Kommunen, Unternehmen oder auch Privatpersonen ein möglichst umfassendes Bild der aktuellen Situation und potenzieller Zukunftsszenarien erhalten.

Der größte Vorteil eines Digitalen Zwillings liegt in seiner Fähigkeit, Informationen aus verschiedenen Quellen in Echtzeit zusammenzuführen. So können beispielsweise Geodaten, Sensordaten zur Luftqualität oder Verkehrsinformationen in einem Modell zusammenfließen. Diese Daten werden nicht nur gesammelt, sondern anschaulich visualisiert – etwa in dreidimensionalen Stadtansichten oder interaktiven Karten. Auf diese Weise lassen sich Veränderungen oder Korrelationen schneller erkennen, was besonders für Planungsprozesse oder Entscheidungsgrundlagen in der Kommune von großem Nutzen ist.

Ein Digitaler Zwilling trägt dazu bei, sogenannte „Datensilos“ aufzubrechen. Das bedeutet, dass Informationen nicht mehr isoliert in verschiedenen Fachabteilungen oder Systemen liegen, sondern zentral abrufbar und gemeinsam nutzbar sind. Dieses ganzheitliche Datenverständnis bietet mehrere Vorteile:

• Bessere Entscheidungsfindung: Dank gebündelter Daten lassen sich Zusammenhänge und Abhängigkeiten früh erkennen.

• Zeit- und Kostenersparnis: Daten müssen nicht mehrfach erfasst oder aufwändig von Hand zusammengetragen werden.

• Transparenz und Bürgerbeteiligung: Eine verständliche Visualisierung erleichtert es auch Bürgerinnen und Bürgern, sich zu informieren und einzubringen.

Durch die Integration aller relevanten Informationen macht ein Digitaler Zwilling somit komplexe Sachverhalte greifbar und ermöglicht fundierte Entscheidungen – sei es in der Stadtentwicklung, im Verkehrsmanagement oder bei Umweltprojekten.

Die Gemeinde Kirchheim liegt vor den Toren der bayerischen Landeshauptstadt München und zeichnet sich durch eine hohe Dynamik in ihrer Stadt- bzw. Gemeindeentwicklung aus. Hierzu gehört unter anderem das Projekt „Kirchheim 2030“, bei dem umfangreiche Bau- und Entwicklungsmaßnahmen geplant sind – von Wohnraum über Gewerbeflächen bis zu Bildungseinrichtungen. Darüber hinaus findet in Kirchheim dieses Jahr eine Landesgartenschau statt, die das Ortsbild nachhaltig prägen und den Charakter einer „grünen Gemeinde“ stärken soll. Als geförderte Smart-City-Modellkommune (mpsc) steht Kirchheim außerdem für digitale Innovation und die frühzeitige Erprobung neuer Technologien im kommunalen Umfeld.

Kirchheim setzt bewusst auf die Verknüpfung von Digitalisierung, Umwelt und Bürgerbeteiligung. Die zahlreichen Vorhaben – wie der Neubau eines Gymnasiums, der Ausbau des Rathauses, die Entwicklung neuer Gewerbegebiete und die Gestaltung eines weitläufigen Ortsparks für die Landesgartenschau – basieren auf nachhaltigen Konzepten. Dazu zählen neben umweltfreundlicher Stadtplanung auch zukunftsorientierte Mobilitätslösungen und die transparente Einbindung der Bürgerschaft in Entscheidungsprozesse. Durch diesen „Smart City“-Gedanken wird deutlich: Kirchheim verfolgt einen offenen Netzwerkansatz, in dem Start-ups, etablierte Unternehmen, Universitäten und die Verwaltung gemeinsam Innovationen vorantreiben.

Ein Digitaler Zwilling bietet Kirchheim gleich mehrere Vorteile, um den „Standortfaktor Kommune“ auszubauen:

1. Moderne Planung und Visualisierung: Dank digitaler 3D-Modelle lassen sich Bauprojekte wie das Rathaus oder das Gymnasium bereits im Vorfeld anschaulich darstellen. So werden Entscheidungen greifbarer, was sowohl intern in der Verwaltung als auch nach außen gegenüber den Bürgerinnen und Bürgern für mehr Transparenz sorgt.

2. Datenzusammenführung: Mobilitätsdaten, Umweltinformationen und Sensordaten können in einem zentralen Modell zusammenlaufen. Dadurch entsteht ein umfassendes Lagebild, das bei Fragen rund um Verkehrssteuerung, Klimaschutz oder Grünflächenpflege hilft.

3. Effizienz und Bürgerbeteiligung: Kurze Wege bei Genehmigungsverfahren und eine verständliche Aufbereitung von Informationen verbessern die Zusammenarbeit in den Ämtern. Gleichzeitig ermöglicht ein Digitaler Zwilling, die Öffentlichkeit stärker in Planungs- und Entscheidungsprozesse einzubeziehen, da jeder – vom kommunalen Fachreferat bis zum interessierten Bürger – auf dieselbe Datenbasis zugreifen kann.

So zeigt das Beispiel Kirchheim, wie eine Gemeinde ihre Innovationskraft und ihr Nachhaltigkeitsbestreben mit einem Digitalen Zwilling unterstreichen und konkrete Mehrwerte für Verwaltung, Umwelt und Bürgerschaft schaffen kann.

Eine moderne Kommune verfügt heute über eine wahre Fülle an digitalen Informationen: Geodaten, Bestandsdaten, Sensordaten zu Umwelt, Mobilität oder sogar zur Gesundheit von Bäumen. Diese Daten werden in unterschiedlichen Fachabteilungen gesammelt, zum Beispiel im Bauamt, im Grünflächenamt oder bei externen Dienstleistern für Verkehrsmessungen. Genau hierin steckt ein enormer Mehrwert, denn ein Digitaler Zwilling kann diese vielfältigen Informationen in einem einzigen Modell zusammenführen und damit ganzheitlich nutzbar machen.

Oft liegen diese Daten allerdings in sogenannten Datensilos. Das bedeutet, sie sind verteilt auf unterschiedliche Systeme, Softwarelösungen oder sogar Papierakten, die nur eingeschränkt zugänglich sind. Selbst wenn die Daten für alle Beteiligten interessant wären, fehlt häufig eine zentrale Plattform, auf der sie unkompliziert miteinander verknüpft werden können. Die Folge: wertvolle Informationen bleiben ungenutzt, und Entscheidungsprozesse verlaufen langsamer oder weniger fundiert.

In der Gemeinde Kirchheim werden bereits zahlreiche Sensordaten erhoben, unter anderem zu Luftqualität, Verkehrsflüssen oder zur Vitalität von Bäumen. Diese Messwerte helfen beispielsweise dabei, Schadstoffbelastungen zu überwachen, den Verkehr besser zu lenken oder den Wasserbedarf von Bäumen präziser zu decken. Wenn solche Daten in einem Digitalen Zwilling zusammenlaufen, kann die Verwaltung:

• Luft- und Umweltanalysen schneller auswerten und zeitnah reagieren.

• Verkehrsströme datenbasiert optimieren.

• Den Baumbestand bedarfsgerecht bewässern und so Ressourcen schonen.

Dank des Digitalen Zwillings lassen sich alle relevanten Messdaten in einer 3D- oder Kartenansicht anzeigen. Dadurch erkennt man auf einen Blick, wo Handlungsbedarf besteht – zum Beispiel, wenn ein bestimmter Bereich regelmäßig von hoher Luftbelastung betroffen ist oder wenn sich bei bestimmten Wetterlagen erhöhter Bewässerungsbedarf für bestimmte Bäume zeigt. Dieses Wissen fließt dann direkt in die kommunalen Entscheidungen ein: von der gezielten Verkehrssteuerung bis hin zur ressourcenschonenden Pflege von Grünflächen. Gleichzeitig können Bürgerinnen und Bürger von dieser Transparenz profitieren, indem sie einen leichteren Zugang zu den Daten erhalten und beispielsweise verstehen, warum bestimmte Umweltschutzmaßnahmen ergriffen werden.

Ein Digitaler Zwilling erleichtert vor allem den Behördenalltag, indem er Genehmigungsverfahren beschleunigt. Anträge zu Bebauungsplänen, Abstandsflächen oder Fragen zur Verschattung können in einem interaktiven 3D-Modell übersichtlich dargestellt und geprüft werden. Dies spart Zeit, denn Planende und Prüfbehörden müssen nicht länger unzählige Dokumente austauschen oder separate Programme bedienen. Stattdessen lassen sich Änderungen direkt im Modell nachvollziehen, wodurch sich das sogenannte „Pingpong“ zwischen den Beteiligten reduziert.

Nicht nur für die Verwaltung, sondern auch für die Bürgerinnen und Bürger bringt ein Digitaler Zwilling viele Vorteile. Über interaktive Touchscreens im Rathaus oder Online-Portale können Interessierte einen niederschwelligen Zugang zu wichtigen Informationen erhalten. Sie sehen beispielsweise, wie geplante Bauprojekte die Umgebung beeinflussen oder welche ökologischen Aspekte berücksichtigt werden. Diese Transparenz stärkt das Verständnis für städtebauliche Vorhaben und fördert die Akzeptanz in der Bevölkerung. Denn wer nachvollziehen kann, warum bestimmte Maßnahmen ergriffen werden, ist oft eher bereit, diese mitzutragen.

Bei städtebaulichen Projekten ermöglicht ein Digitaler Zwilling, verschiedene Zukunftsszenarien zu erstellen und zu vergleichen. So können Expertinnen und Experten etwa Hitzeentwicklungen oder Verkehrsprognosen simulieren, bevor konkrete Maßnahmen beschlossen werden. Auch Klimaschutz- und Umweltmaßnahmen lassen sich im Modell durchspielen, um deren Auswirkungen besser abzuschätzen. Diese vorausschauende Planung ist ein entscheidender Vorteil, da mögliche Probleme frühzeitig erkannt und so große Kosten oder Verzögerungen vermieden werden können.

Die Gemeinde Kirchheim sieht den Digitalen Zwilling in den kommenden Jahren als unverzichtbares Instrument für Stadtentwicklung, Nachhaltigkeit und Klimaschutz. Dieser soll in Zukunft nicht nur aktuelle Daten sammeln und visualisieren, sondern gezielt dabei helfen, vorausschauende Maßnahmen zu planen. In rund zehn Jahren, so die Vision, könnte der Digitale Zwilling zu einer Art „digitalem Kompass“ für sämtliche kommunalen Entscheidungen avancieren.

Die Kombination aus kommunaler Entwicklung, Landesgartenschau und Smart-City-Projekten zeigt schon jetzt, wie verschiedene Bereiche einander bereichern können. Werden digitale Tools gezielt eingesetzt, zum Beispiel für Umweltmessungen oder zur Verkehrslenkung, profitieren sowohl die Bürger als auch die Natur. Denn nachhaltige Stadtplanung braucht belastbare Daten, um langfristig Ressourcen zu schonen und die Lebensqualität zu erhöhen. Ein Digitaler Zwilling sorgt dafür, dass all diese Daten an einem Ort zusammenfließen und als zuverlässige Entscheidungsgrundlage dienen.

Gerade für andere Gemeinden könnte das Beispiel Kirchheim eine wichtige Signalwirkung entfalten: Digitale Zwillinge sind weit mehr als eine technische Spielerei. Sie bieten konkret Mehrwert bei der Standortattraktivität, steigern die Bürgerzufriedenheit durch bessere Partizipation und sorgen für Effizienz in Verwaltung und Planung. Wer früh auf solche digitalen Lösungen setzt, positioniert sich im Wettbewerb der Standorte und zeigt, dass er zukunftsorientiert handelt.

Ein Digitaler Zwilling kann kommunale Daten bündeln, transparent aufbereiten und vielseitig nutzbar machen. Damit entstehen neue Möglichkeiten, Stadtentwicklungsprojekte effizienter, partizipativer und nachhaltiger zu gestalten. Ob Verkehrsprognosen, Umweltmessungen oder Bürgerbeteiligungsprojekte – mit einem Digitalen Zwilling lassen sich viele Herausforderungen einer modernen Kommune besser bewältigen.

Vor diesem Hintergrund empfiehlt es sich für Kommunen, den Digitalen Zwilling als Chance zu sehen, um Bürgerbeteiligung zu intensivieren und die eigenen Standortfaktoren zu verbessern. Dabei ist die Zusammenarbeit zwischen Verwaltung, Unternehmen, Bürgern und Forschungseinrichtungen entscheidend. Nur durch ein interdisziplinäres Miteinander kann das volle Potenzial des Digitalen Zwillings ausgeschöpft werden – für eine lebenswerte, nachhaltige und zukunftsfähige Kommune.