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Smarte Lösungen statt „Lockdown“? Der „Tübinger Weg“ in der Corona-Pandemiebekämpfung auf dem Prüfstand
Get PDFDie baden-württembergische Universitätsstadt Tübingen verfolgte in der „zweiten Welle“ der Corona-Pandemie ein eigenes Interventionsprogramm („Tübinger Weg“), das insbesondere auf den Schutz von Risikogruppen (u. a. Corona-Tests in Alten-/Pflegeheimen, Ausgabe von FFP2-Masken) sowie auf freiwillige Verhaltensänderungen (u.a. niedrigschwellige Testangebote, Einkaufszeiten für Ältere) setzte. Vor diesem Hintergrund wurde geprüft, ob dieses Maßnahmenpaket messbare Erfolge im Hinblick auf den Verlauf der Pandemie in der Herbst- und Wintersaison 2020/2021 gezeigt hat. Hierzu wurde eine vergleichende statistische Analyse des Landkreises Tübingen mit dessen fünf Nachbarkreisen vorgenommen, da in diesen grundsätzlich ein ähnlicher zeitlicher Verlauf der Infektionen sowie identische allgemeine „Lockdown“-Maßnahmen bestanden. Der untersuchte Zeitraum umfasst sechs Monate (01.09.2020-28.02.2021). Als Indikatoren fungieren allgemeine und altersspezifische Inzidenzen, tödliche Infektionen, effektive Reproduktionszahlen und die Auslastung der Intensivstationen. Als „Stichtag“ zum Vergleich der Entwicklung wurde der 02.11.2020 verwendet, da hier bundesweit der sog. „Lockdown light“ begann und zugleich der „Tübinger Appell“ veröffentlicht und vor Ort mit einer Reihe von Maßnahmen begonnen wurde. Tatsächlich zeigt sich, dass der Kreis Tübingen bei zunächst gleichen oder sogar ungünstigeren Ausgangsbedingungen bei den meisten Indikatoren signifikant bessere Ausprägungen zeigt als die Nachbarregionen. Dies betrifft vor allem eine deutlich geringere Dichte an tödlichen Infektionen, aber auch geringere Inzidenzwerte bei Risikogruppen. Zumindest aus dem Blickwinkel dieser statistischen Analyse lässt dies den Schluss zu, dass die Maßnahmen des „Tübinger Wegs“ wirkungsvoll waren. Es lässt sich jedoch nicht kausal nachweisen, auf welche der einzelnen getroffenen Maßnahmen dies zurückzuführen ist
Urbane Klimaresilienz hat viele Farben
Get PDFIn der heutigen Zeit stellt sich immer wieder die Frage: „Wie können unsere Städte klimaresilienter gestaltet werden?“ Eine erst einmal einfache Antwort wäre: BUNT.
In Anlehnung an die GRAUE Infrastruktur (z. B. Verkehrsflächen) werden urbane Grün- und Wasserflächen auch als GRÜNE bzw. BLAUE Infrastruktur bezeichnet. Diese Flächen können wirtschaftliche, soziale, vor allem aber ökologische Leistungen ausüben (Reduktion der Lufttemperatur, Filterung von Luftschadstoffen, Erhöhung der Biodiversität etc.), die insbesondere in verdichteten Räumen von großer Bedeutung sind. Diese grün-blaue Stadtentwicklung mit einer Förderung des Stadtgrüns (Pflanzen) und Stadtblaus (Wasser) ist vielen bereits ein Begriff. Unbekannter oder weniger beachtet und gegenwärtig im urbanen Raum noch kaum aufzufinden ist die BEIGE Infrastruktur. Hinter der Farbe BEIGE versteckt sich das Holz. Doch gerade verbautes Holz liefert ein Rundumpaket zur Klimastabilisierung und -anpassung (u. a. reduziert die Holzbauweise Treibhausgasemissionen der Zement- und Stahlproduktion).
Urbane Räume erwärmen sich aufgrund des städtischen Wärmeinseleffektes stärker als das ländlich geprägte Umland. GRÜN, BLAU und BEIGE (Pflanzen, Wasser, Holz) können diesem Effekt entgegenwirken. Während die Ökosystemdienstleistungen der GRÜNEN Infrastruktur mittlerweile hinlänglich bekannt sind, steht die Betrachtung der BLAUEN Infrastruktur noch immer im Schatten ebendieser bzw. wird in vielen Untersuchungen - im Rahmen der Betrachtung innerurbaner Grünflächen - der Einfachheit halber in die GRÜNE Infrastruktur integriert.
Im Rahmen der Betrachtung der BLAUEN Infrastruktur ist vermutlich der Einfluss eines urbanen Gewässers auf die Umgebungstemperatur (in Abhängigkeit der Tageszeit) der am intensivsten untersuchte Effekt. Daraus resultierende Erkenntnisse nehmen für die angewandte Stadtklimatologie einen wichtigen Stellenwert ein, da die BLAUE Infrastruktur eine vergleichbare Wirkung aufweisen kann wie urbane Grünflächen.
Das Stadtblau kann aber auch eine tragende Rolle in der Stadtgestaltung und -entwicklung einnehmen. Hierzu zählen neben den temperaturregulierenden künstlichen und/ oder natürlichen Wasserflächen, die Vernetzung von Grünzügen durch Wasserachsen sowie Wasserspiele (Fontänen, Springbrunnen). Unter anderem üben offene urbane Wasserflächen am Tage teilweise einen größeren Abkühlungseffekt auf ihre Umgebung aus, im Vergleich z. B. zur Dach- und Fassadenbegrünung.
Ein ebenfalls positiver Effekt der BLAUEN Infrastruktur ist die Schaffung dezentraler Puffer- und Speicherräume (Rückhaltebecken, straßenbegleitende Tiefbeete, Versickerungsmulden, etc.) zum Rückhalt des Oberflächenabflusses bei Starkregenereignissen. Regengärten oder sog. Regendiebe sammeln, speichern und filtern Wasser und entsprechen dem Prinzip der „Schwammstadt“.
Die BLAUE Infrastruktur definiert sich aus einer Vielzahl kleiner und großer Wasserflächen, die u. a. auch einen positiven Nutzen für die menschliche Gesundheit besitzen. Fragen, die sich mit der Geographie der Gesundheit oder auch der psychologischen Wirkung der BLAUEN Infrastruktur beschäftigen, sind grundlegende Beispiele, die immer wieder das enorme Potenzial hervorheben, das natürliche bzw. naturnahe Wasserkörper auf die Gesundheit und das Wohlbefinden des Menschen besitzen.
Dieser Beitrag soll eine kurze Übersicht über die Potenziale einer BUNTEN, vor allem aber einer BLAUEN Infrastruktur im urbanen Raum geben, um noch einmal deutlich zu machen, dass eine planungsoriente, angewandte Stadtklimatologie weitaus mehr Möglichkeiten bietet einen Raum klimaresilient zu gestalten, als immer nur alleine auf die „grüne Karte“ zu setzen
Seamless Distributed Traffic Monitoring by Distributed Acoustic Sensing (DAS) using existing Fiber Optic Cable Infrastructure
Get PDFAccurate real-time traffic sensing is of key importance, especially in the urban environment to be able to optimize traffic flow by intelligent traffic systems (ITS). Often the high density of traffic sensors, needed to achieve an accurate real-time monitoring of important arterial roads, is difficult to implement due to technical contraints or because of installation cost. Furthermore, existing traffic sensing technology uses sensors that are only able to measure traffic flow on a cross-section of the road where they are installed (typically on a junction), giving no information on the situation in between. An alternative "seamless" measuring technology, is to use floating car data, with Google Maps being the most prominant example. This technology allows to derive traffic information over wide road sections, however it is unable to deliver real-time information, and it relies on the "cooperation" of the data providers (the fleet owner or the mobile phone users). Distributed acoustic sensing (DAS) is a relatively new technology that allows a seamless, real-time monitoring of the road traffic situation over large distances of up to 50 km using the existing telecom fiber optic cable infrastructure. We present first result of traffic speed estimation performed on a real highway with DAS, over a distance of 19 km and compare them to reference measurements from induction loops
Urban Living Labs as a Driver for Sustainable Food-Water-Energy Innovations
Get PDFThe Food-Water-Energy (FWE) nexus provides a useful frame for considering sustainable urban development, due to the inevitably close linkages among demand for energy, freshwater and food by the growing urban population, and the availability of these resources.
To facilitate sustainable development on a global scale, local and regional solutions concerning food, water and energy challenges need to be established and tested. The exchange of best practices and their potential transfer and upscaling should be fostered.
The project GLOCULL (Globally and Locally-sustainable Food-Water-Energy Innovation in Urban Living Labs) has been initiated by an international consortium to address the above-mentioned needs: to create evidence of potential solutions with respect to FWE nexus in seven Urban Living Labs, to share results and experiences, and to provide methodological and practical guidelines and recommendations, with a local and global scale outlook.
Urban Living Labs (ULLs) represent an experimental approach of university involvement in a real-world setting, where academic and non-academic actors, including local administration and stakeholders, collaborate on various urban development challenges. Despite the recognition of ULLs as a promising form of urban governance on the EU level (EU 2011), their successful implementation requires further evidence-based elaboration (De Kraker et al. 2016).
Each of the GLOCULL partners (the consortium includes: Maastricht University / Netherlands, Leuphana University Luneburg / Germany, The University of Natural Resources and Life Sciences, / Austria, Arizona State University / United States, University of Sao Paulo / Brazil, Lund University / Sweden and Stellenbosch University / South Africa) has developed and implemented experiments focusing on local innovations in various aspects of the FWE nexus, within an ULL. The innovations have been co-created by universities and non-academic partners in each country, using transdisciplinary approaches, resulting in co-production of knowledge, shared with the international project partners. Moreover, flow- and causal-loop diagrams were used to integrate knowledge gathered through participatory, integrated assessments in each of the implemented experiments. The impacts of the project include: the academic impact through advancing knowledge on sustainability transitions through ULL in the FWE nexus and different economic and societal impacts. The latter provides evidence on the local and global sustainability of local food systems, the acceleration of the transition towards sustainable food system, the integration of the FWE nexus and related inputs into decision-making and the contribution to practice partners (local individuals and organisations) through facilitating closer collaborative relationships, network-building and solution orientated approaches to their FWE challenges. Furthermore, the project is also focusing on capacity building. Practice partners are developing technical and personal skills, as well as individual and collective agency, and are sharing their practice and lessons institutionally. This should help to strengthen scholars-local actors-collaboration and co-production of knowledge.
An evaluation and case study reporting framework is being developed by the partners to reflect on and assess the implementation of each ULL and compare the process and outcomes across the seven ULLs. Moreover, local and international partner experiences will be synthesised into an implementation guide for practitioners and a participatory assessment toolkit. Keywords: sustainable urban development, urban innovations, transdisciplinary research, urban living lab, food-water-energy nexu
CRISALIDE decision support system for urban development: from idea to implementation. Rostov-on-Don, Russia
Get PDFThis paper aims to synthesize the results of the two-year experience in implementation of the decision support system for urban development. CRISALIDE project (City Replicable and Integrated Smart Actions Leading Innovation to Develop Urban Economies) started in October 2018 and was one of the very few projects financed between E.U. and Russian Federation through the ERA NET RUS PLUS (ENRP) program. It was also the only financed project in ENRP dealing with urban planning topics in this current E.U. programming period (2013-2020).
The project became possible due to the rising requests for innovations in urban life resulted in a noticeable shift in a political discourse towards the innovative ICT led economy, the new digital technologies, and the smart city policy in Russia. Though new initiatives seem too focused on technological solutions and lack a comprehensive understanding of smart development, they provoke the appearance of public discussions of the mentioned issues in cities, which themselves are the ecosystems for developing innovation. The missing components might be provided from the bottom level by using the place-based approach and implementing smart planning tools responding to the wicked local problems. This assumption lies in the basis of the CRISALIDE project aiming at bringing together technological, social, and organizational innovations.
CRISALIDE was experimenting in the Russian city Rostov-on-Don through a collaborative approach involving E.U. and Russian researchers, creating an innovative digital platform to facilitate the renewal and regeneration of brownfields. The first selected experimental field was the area of the old airport relocated outside of the city. Attracting notable attention of different local and regional actors due to its size, location, marketing potential, and regional significance, the selected brownfield helped involve local experts, activists, and policy-makers to develop an innovation tool and raise a public discussion on urban development. A series of consortium events, new collaborations, and discussions became essential for designing future development scenarios.
CRISALIDE system has an open, flexible structure based on urban ontology. It is a variant of artificial intelligence and will serve diverse issues in different cities. Oriented towards support in three main activities in urban development – new construction, reconstruction, and services provision – the system functions in three different modes. Three modes allow implementing required levels of public participation: from the internal communication within city administration to the public discussion involving all citizens
Introduction of Key Nexus Indicators to Assess the Urban Food-Water-Energy Nexus within the SUNEX Project
Get PDFWithin the SUGI initiative addressing the challenges of sustainable urban food, water and energy nexus (FWE-Nexus) the ongoing project SUNEX -funded by JPI Urban Europe in collaboration with the Belmont forum- is developing an integrated interdisciplinary approach to analyse the intersection between FWE-systems. It aims at supporting cities’ decision-making process in formulating inclusive and sustainable urban FWE–strategies. The project has established an integrated modelling framework to model FWE demand and supply and assess their key intersections through a nexus approach that endorses sustainable and efficient solutions to cover cities FWE-demand. The modelling framework is being applied in 4 case studies for the cities Berlin, Bristol, Doha and Vienna. The applied Nexus-approach relies on profound urban FWE-data and consistent socio-economic and technological development scenarios constructed within a co-creation process supported by cities’ stakeholder dialogue (Hainoun and Loibl, 2019). To address the complex interlinkages between the three systems and capture their key synergies, SUNEX has developed a novel concept called “Key Nexus Indicators (KINs)” that helps to quantify and monitor the key nexus-effects of urban FWE systems. The introduced KNIs are classified into two categories, addressing either dual effects (FW, FE, EW) or triple effects referring jointly to the 3 FWE systems. Altogether 6 triple KNIs and 22 dual KNIs of FWE-Nexus effects have been specified. The introduced KNIs are quantified based on the results of the developed future FWE demand-supply scenarios formulated using the established SUNEX-modelling framework. The scenario results are monitored and evaluated to specify the strength of coupling effects (nexus-grade) using the introduced KNIs
Monitoring Nature-Based Engineering Projects in Mountainous Region Incorporating Spatial Imaging: Case Study of a Hydroelectric Project in Nepal
Get PDFInfrastructure projects pose complex management challenges and require comprehensive solutions for diverse needs, including the monitoring of purpose-built nature-based components at regional scale. Our paper demonstrates the capability of spatial imagery in monitoring the health of a micro-hydro renewable energy generation plant in the mountainous region on the outskirts of Kathmandu, Nepal.
Our modelled results utilising the Normalised Difference Water Index (NDWI) from the longitudinal satellite data between between 1988-2020 show the spatial profiles of the hotspots for potential nature-based infrastructure interventions. This is typically an administrative challenge for wider implementation of such interventions in low/middle income countries such as Nepal. We recommend policy measures for enhancing nature-based local livelihoods can be one way for encouraging community-based local management of such initiatives. We also identify the need for regular data updation vital for providing ground-truthed decision making capability for such integrated infrastructures using an Artificial Intelligence platform
Regionalplanerische Festlegungen zur Eigenentwicklung und ihr Beitrag zum Klimaschutz
Get PDFVor dem Hintergrund des Ziels der deutschen Bundesregierung, bis 2030 die Flächenneuinanspruchnahme auf weniger als 30 Hektar pro Tag zu reduzieren, erlangen raumordnerische Instrumente zur Steuerung der Siedlungsentwicklung eine besondere Bedeutung. Gleichzeitig gilt es die gesetzten Klimaziele zu erreichen. Hierfür gilt es von Seiten der Raumordnung sowohl einen Beitrag zu leisten, um Freiraum zu erhalten als auch den Ausstoß von Treibhausgasen zu verringern, die den Klimawandel auslösen und beschleunigen. Eine sparsame Siedlungsflächenentwicklung, sowie eine Eindämmung des Siedlungsflächenverbrauchs an Standorten ohne angemessene Versorgungsinfrastruktur verringern das Verkehrsaufkommen und damit insgesamt den CO2-Ausstoß.
Zur Beschränkung der Siedlungsentwicklung in Gemeinden mit geringer infrastruktureller Ausstattung und folglich mangelnder Eignung für eine verstärkte Siedlungsentwicklung steht der Raumordnung das Instrument „Eigenentwicklung“ zur Verfügung. In sogenannten Eigenentwicklerorten bzw. -ortsteilen ist die Deckung von Siedlungsflächenbedarfen aus Wanderungsgewinnen und größerer gewerblicher Neuansiedlungen weitgehend ausgeschlossen und lediglich auf den „Eigenbedarf“ beschränkt. Da sich insbesondere in kleineren, ländlich gelegenen Orten die Siedlungsflächenentwicklung unverhältnismäßig und deutlich losgelöst von der dortigen Bevölkerungsentwicklung gestaltet, vermag das Instrument Eigenentwicklung einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung der Flächenneuinanspruchnahme zu leisten.
Dieser Beitrag fasst die Ergebnisse einer bundesweiten Analyse von regionalen Raumordnungsplänen hinsichtlich der Verwendung und Ausgestaltung des Planelements Eigenentwicklung zusammen und leitet daraus Empfehlungen zur künftigen Ausgestaltung ab. Hierbei steht im Fokus, welche Ausforumung der regionalplanerischen Festlegung zur Eigenentwicklung eine bestmögliche Umsetzung der zentralen Steuerungsintentionen des Instruments der Verringerung der Flächenneuinanspruchnahme und der räumlichen Konzentration der Siedlungsentwicklung erreichen kann. In diesem Kontext wird aufgezeigt, welches Potenzial raumordnerische Eigenentwicklungsfestlegungen bei einer restriktiven Ausformung und Anwendung für die Reduzierung der Flächenneuinanspruchnahme und somit für einen Beitrag zum Klimaschutz aufweisen. Zweifellos kann sich die Steuerungswirkung des Instruments nicht voll entfalten, wenn dieses nicht verbindlich festgelegt wird, unbestimmte Angaben zum räumlichen Umgriff und zum Maß der Siedlungsentwicklung beinhaltet oder auch exogene Bedarfe zulässt
Text-based Discussion Environment using a Discussion Support System Enhances Participants’ Engagement at International e-Conference: KICSS 2020 Online Experiment
Get PDFWith the adverse effects on the global Coronavirus Pandemic on travelling, the scientific community has developed many tools to create a joint solution towards an environment that supports productive collaboration online. Thus, many scientific conferences in 2020 were conducted virtually,particularly using video -based communication such as Zoom. However, transition to these unconventional platforms posed challenges for conference related activities such as networking and intensive group-based discussion. To address these problems, online interactive discussion toolsthat support both text and video based discussion have become so essential. Towards this end, in this paper, a well-established conference on creativity in science and technology, called KICSS 2020, conducted a virtual experiment using blended approach with a video-conferencing platform, Zoom, and a text-based discussion platform, called D-Agree . This method of using jointsolutions to host conferences is envisaged to support conference related activities mentioned before, and to study performance metrics within used environments during Q&A session in order tosuggest an effective environment that might help to positively change collaboration among participants in the future . This study purports the first-ever to compare the effectiveness of online text and video-based communication tools during a research Q&A session while hosting an international conference in a synchronous virtual venue. The experimental results show thatthere was a statistically significant difference in the participation type and its engagement rate of conference attendees in Zoom and D-Agree. The findings give credence tothe viability of the D-Agree as a tool for active participation (participation with discussion) because of its relative low psychological costs and ease of use during Q&A sessions, while Zoom is more suitable for attracting passive participation (participation without discussion). Furthermore, the lessons learnt through organising this event and analysed results might offer a promising prospect that could enrich the hosting of virtual conferences,using blended approaches for both scientific and educational purposes in the future
The Application of CityGML Food Water Energy ADE to Estimate the Biomass Potential for a Land Use Scenario
Get PDFCities are undergoing rapid urbanisation throughout the globe. A common challenge amongst them is to provide food, water, and energy (FWE) supplies under sustainable and economically productive conditions. As a result, new tools and techniques must be developed to support domain experts and decision-makersto understand, simulate and visualise the nexus impact on the sustainable supply of the FWE resources. A critical part of such a development process is to eliminate data silos and move towards an integrated FWE based data model, which can then be used to connect domain-specific urban simulation tools to simulate FWE nexus scenarios based on changes in landuse, population, and climatic conditions.This paper demonstrates the CityGML FWE Application Domain Extension (ADE) application as a central data exchange format to connect different urban simulation tools. First, it gives an insight into the ongoing development of the FWE ADE to the standardised open city information data model of CityGML. Secondly, it demonstrates the role of the CityGML FWE ADE in exchanging datasets between a FWE based landuse simulator built with UD_InfraSim and an urban energy simulator SimStadt to estimate the biomass potential for a landuse scenario of Vienna based on its future population and climatic changes