Smart Circular Quarter: So schaffen wir eine lebenswerte Stadt der Zukunft
Ein ganzes Quartier in Kreisläufen organisiert. Klimapositiv und CO2-neutral, digital vernetzt, einfach mobil und mit dem Menschen im Mittelpunkt. Eine spannende Idee, für deren Umsetzung genau jetzt die Zeit ist. In unserem Blogbeitrag geben wir euch Einblicke in die Entwicklung eines der ersten „Smart Circular Quarter“ und adressieren mit den Themenschwerpunkten „Circular Economy“ & „Smart Cities“ zwei topaktuelle Buzzwords der Baubranche. Mithilfe innovativer Energie-, Klimaschutz-, Mobilitäts- und Digitalisierungskonzepte sowie einer partizipativen Planungsmethode zeigen wir konkrete übertragbare und skalierbare Handlungsempfehlungen auf.
Dekarbonisierung - Wandel durch Innovation
Mit der Abkehr von fossilen Energieträgern ergibt sich die Notwendigkeit und Chance einer weitreichenden Dekarbonisierung der Wirtschaft. Vor dem Hintergrund aktueller europäischer und globaler Entwicklungen nimmt das Thema Resilienz besonders bei der Energieversorgung einen immer höheren Stellenwert ein. Angesichts dessen finden sich auch Städte und Gemeinden in einem spannenden Umgestaltungsprozess wieder, bei dem die (Weiter-)Entwicklung von Quartieren eine zentrale Rolle spielt.
Partizipation als zentraler Erfolgsfaktor
In Zusammenarbeit mit der Stadt Düren, der WIN.DN GmbH sowie zahlreichen Expert:innen aus den Bereichen Stadtplanung, Freiraum, Wasserwirtschaft, Verkehr und auch der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) hat Carpus+Partner anhand des Pilotprojektes „Innovationsquartier Düren“ ein Konzept für das erste „Smart Circular Quarter“ entwickelt.
In dem durch uns moderierten Prozess entstanden neben konkreten Handlungsempfehlungen für die zukünftige Stadtplanung auch übertragbare Erkenntnisse und Ideen für die Entwicklung und Gestaltung weiterer nachhaltiger Quartiere im Sinne gesunder Arbeits- und Lebensräume für den Menschen.
Besonders wertvoll waren dabei die frühe Einbindung und Vernetzung der Stakeholder sowie das Zusammenbringen der verschiedenen an der Planung beteiligten Akteur:innen. Durch den partizipativen Prozess konnten bereits zu Beginn Synergien entdeckt und konkretisiert werden, welche die weitere Planung deutlich vereinfachen. Die Kombination von zukunftsfähigen Konzepten und synergetischen Nutzungen bietet dabei konkrete Mehrwerte für Nutzer:innen und Stadtgesellschaft.
Innovationstreiber Circular Economy
Städte und Quartiere wandeln sich. Immer mehr Entscheidungen der Stadt- und Quartiersplanung werden zugunsten nachhaltiger Faktoren getroffen. Neben sozialen und ökologischen Aspekten steht dabei immer auch der langfristige ökonomische Erfolg im Fokus. Besonders der Wandel der Wirtschaft von einem linearen hin zu einem kreislaufgerichteten System, welches von Beginn an den gesamten Lebenszyklus berücksichtigt, bereitet den Weg für „echte“ Nachhaltigkeit.
Die „Circular Economy“ bietet eine immense Chance für die Entwicklung neuer und auch bestehender Quartiere. Durch das Recycling von Abfällen und der damit einhergehenden Verringerung der Deponierung entstehen ökologische Vorteile in Form von reduzierten Treibhausgasemissionen. Die Reduktion des Materialeinsatzes durch effiziente Technologien, intelligente Stadtplanung und energieeffiziente Gebäude führt zu einem nachhaltigen Umgang mit Ressourcen. Soziale Innovationen, die mit Sharing, Ökodesign und Wiederverwendung verbunden sind, bewirken ein bewussteres Verbraucherverhalten und tragen gleichzeitig zu neuen Arbeitsplätzen und zur menschlichen Gesundheit und Sicherheit bei.
QaaS - Quarter as a Service
Im Zuge der Digitalisierung werden in vielen Bereichen unseres alltäglichen Lebens immer größere Datenmengen produziert. Diese Entwicklung bietet die Chance im Innovationsquartier soziale Aspekte der Digitalisierung in den Fokus zu rücken und smarte Technologien zur Verbesserung der Lebensqualität von Bürgerinnen und Bürgern zu entwickeln. Ziel einer resilienten nachhaltigen Stadtentwicklung ist es, alle verfügbaren Ressourcen und Informationen zu bündeln und ganzheitlich zu nutzen. Vernetzung, Transparenz und die Schaffung neuer Services gegenüber dem Menschen und dem Quartier stehen dabei im Fokus.
Das QaaS-Konzept basiert auf einer zentralen interoperablen Quartiersplattform, die zentral alle Informationen und Daten des Quartiers verwaltet. Eine sensorbasierte Datenerfassung der Quartierumgebung und die Vernetzung intelligenter Gebäude, sogenannte „Smart Buildings“, wird mit Hilfe eines digitalen Zwillings zentral abgebildet. Der sogenannte „Urban Digital Twin“ soll als zentrales Bindeglied zwischen den gesammelten Daten, der virtuellen Umgebung und dem physischen Quartier fungieren.
Darüber hinaus können neue Geschäftsmodelle entstehen, darunter vielversprechende wie etwa KI, nachhaltige Mobilität und ein zirkuläres Quartier mittels Optimierung und einer digitalen Materialdatenbank. Mit der Schaffung neuer Ökosysteme besteht ein großes Potenzial für die Schaffung und Erfassung von Wert.
Urban digital twin
Um zukunftsorientierte Entscheidungen auf Stadtebene treffen zu können, braucht es aktuelle Informationen, die alle relevanten Faktoren umfassen. Es gibt eine enorme Menge an Daten zu relevanten Themen wie Verkehr, Fußgänger:innen, Energie, Informationen zur Nutzung und anderem. Der Urban Digital Twin unterstützt die Quartiersplanung des Smart Circular Quarter, indem er Entscheidungen auf Basis von Echtzeitdaten ermöglicht. Das Zusammenführen der Quartiersdaten in einem digitalen Zwilling schafft höchstmögliche Transparenz und die Informationen können zentral genutzt und visualisiert werden.
Urbane digitale Zwillinge können als eine virtuelle Darstellung der physischen Vermögenswerte eines Quartiers oder einer Stadt beschrieben werden. Sie nutzen Daten, Datenanalyse und maschinelles Lernen, um Modelle zu stimulieren, die (in Echtzeit, aktualisiert und verändert werden können, wenn sich ihre physischen Entsprechungen verändern.
Die Überwachung und Nutzung der Ressourcen zu ihrem maximalen Potenzial kann über eine digitale Schnittstelle bzw. Quartiersplattform erfolgen, anhand derer relevante Maßnahmen für das Ressourcenmanagement getroffen werden können. Als Beispiel kann hier das Energiemanagement genannt werden.
Ein urbaner digitaler Zwilling soll die Art, wie Städte oder Quartiere geplant, betrieben, überwacht und gemanagt werden, grundsätzlich verändern. Das Verknüpfen, Integrieren, Visualisieren und Auswerten sowie die Sicherheit (Datenschutz) sind zentrale Eigenschaften.
Vielfalt schafft Innovation
Die Kombination aus partizipativem Prozess, zirkulär-wirtschaftlicher Ausrichtung, Berücksichtigung sozialer und ökologischer Aspekte sowie der Entwicklung eines digitalen Rückgrats prägen das Modell des „Smart Circular Quarter“ als innovative Herangehensweise zukunftsgerichteter Stadtplanung. Die Fähigkeit zur Skalierung und Erweiterung bildet dabei die Basis für ein mitwachsendes Konzept, welches eine Quartiersentwicklung ermöglicht, die auf die aktuellen und zukünftigen Bedürfnisse der Bürger:innen reagieren kann.
Aus der interdisziplinären Vernetzung ist eine Vielfalt an konkreten Handlungsempfehlungen für die Gestaltung von Quartieren und damit eine Vision für das Zusammenleben von morgen entstanden, die den Weg bereiten kann für eine hoffnungsvolle Zukunft.
Über die Autoren:
Christian Hüschelrath, M. Sc. Architektur
Christian Hüschelrath ist Architekt und seit 2015 bei Carpus+Partner im Bereich Creative Design tätig. Beruflich treiben ihn vor allem zwei Dinge an – die Entwicklung kreativer und innovativer Gebäudekonzepte im Team sowie der Anspruch, einen Beitrag zu leisten, Gebäude, Städte und Orte von morgen nachhaltig, zukunftsorientiert und verantwortungsvoll zu gestalten.
Michael Lohmann, Dipl.-Ing. Architektur
Michael Lohmann ist Architekt und seit 2020 bei Carpus+Partner im Bereich Business ®Evolution in Berlin tätig. Ihn treiben vor allem die Vernetzung von Mensch und Technologie in Gebäuden, Quartieren und Städten an. Unter dem Thema „Smart Evolution“ entwickelt er im Team kreative und innovative Konzepte und leistet einen Beitrag zur Gestaltung der Räume von morgen.
Bildquelle für alle Bilder: Carpus+Partner
