Digitales Werkzeug für nachhaltige Quartiere
Wie können Städte klimaresilient, sozial gerecht und ressourceneffizient umgestaltet werden? Diese Frage stand im Mittelpunkt des Forschungsprojekts CircularGreenSimCity (CGSC). Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.
Gemeinsam mit der Hochschule für Technik Stuttgart, der Technischen Universität München, dem Beratungsunternehmen Drees & Sommer sowie den Städten Würzburg und Asperg im Landkreis Ludwigsburg wurden ein praxisnaher Leitfaden, sowie ein Planungstool entwickelt. Sie sollen künftig als Werkzeuge Kommunen bei einer integrierten und digitalen Quartiersplanung unterstützen.
Ganzheitlich denken, vernetzt handeln
Der Leitfaden zeigt auf, wie eine zukunftsfähige Stadtentwicklung gelingen kann: durch die Verzahnung von Ökologie, Ökonomie und sozialer Nachhaltigkeit – und durch eine frühzeitige Einbindung digitaler Analyseinstrumente. CircularGreenSimCity verfolgt dabei einen ganzheitlichen Ansatz, bei dem Stadtquartiere nicht nur räumlich, sondern auch hinsichtlich Energie-, Wasser-, Wärme-, Mobilitäts- und Grünstrukturen sowie sozioökonomischer Faktoren betrachtet werden. Besonderes Augenmerk liegt auf den Wechselwirkungen dieser Dimensionen, um Zielkonflikte frühzeitig sichtbar und Synergien nutzbar zu machen.
Gerade in bestehenden Quartieren liegen große Potenziale: von der Sanierung des Gebäudebestands über die Neugestaltung des öffentlichen Raums bis hin zu neuen Mobilitäts- und Begrünungskonzepten. Dabei hilft der Leitfaden, Zielkonflikte frühzeitig sichtbar zu machen und Synergien zu nutzen – etwa zwischen Energieplanung, Stadtgrün und sozialer Infrastruktur.
Ein zentrales Ergebnis des Forschungsprojekts war zudem die Entwicklung von typischen Quartiersarchetypen, anhand derer Planungsprozesse vergleichbar gemacht und standardisierte Datengrundlagen für digitale Analysen geschaffen werden konnten. Dadurch wird es Kommunen ermöglicht, bereits in frühen Planungsphasen fundierte Entscheidungen auf Basis belastbarer Szenarien zu treffen.
Modellkommune Stadt Asperg: Dort im Quartier Grafenbühl wurden digitale Werkzeuge zur nachhaltigen Quartiersentwicklung erprobt. Foto: Stadt Asperg
Das Webtool: Planungsszenarien auf Knopfdruck
Zentrales Ergebnis des Projekts ist das „CircularGreenSimCity-Webtool“, ein interaktives digitales Werkzeug zur Simulation nachhaltiger Stadtentwicklung. Das Tool ermöglicht es, auf Basis bundesweit verfügbarer Standarddatensätze verschiedene Quartiersszenarien zu entwerfen, in Echtzeit zu simulieren und die Auswirkungen auf Mobilität, Energie, Stadtgrün und CO₂-Bilanz zu visualisieren. So können Planerinnen, Planer und Verwaltungen unmittelbar nachvollziehen, wie sich beispielsweise eine Erhöhung der öffentlichen Grünfläche auf den Energiebedarf, das Mikroklima und die Lebensqualität auswirkt.
Foto: CircularGreenSimCity
Technisch basiert das Webtool auf importierten 3D-Gebäudemodellen (CityGML), städtischen Baumkatastern und standardisierten Straßenquerschnitten. Es erlaubt die Variation von Indikatoren in den vier zentralen Handlungsfeldern Mobilität, Stadtgrün, Gebäude und Energie. Dabei werden unter anderem Verschattungseffekte von Bäumen auf den Gebäudeenergiebedarf, der Wasserhaushalt des Stadtgrüns, Lebenszyklus-CO₂-Bilanzen von Gebäuden sowie PV-Potenziale und zukünftige Energieträger berücksichtigt.
Dadurch entsteht erstmals ein integriertes digitales Instrument, mit dem Kommunen die komplexen Wechselwirkungen zwischen Städtebau, Energie, Mobilität und Grün in einer einzigen Anwendung analysieren und vergleichen können.
Praxisbeispiele aus Würzburg und Asperg
In zwei Fallstudien – dem Würzburger Stadtteil Grombühl und dem Asperger Quartier Grafenbühl – wurden klassische Planungsverfahren mit digitalen Methoden verglichen. Das Ergebnis: Der Einsatz digitaler Planungstools reduziert Planungszeiten, schafft Transparenz und verbessert die fachübergreifende Zusammenarbeit.
Gerade kleinere Kommunen profitieren, wenn digitale Werkzeuge standardisierte Datensätze und einfache Szenarienvergleiche ermöglichen. Somit können auch Kommunen mit begrenzten Ressourcen frühzeitig belastbare Entscheidungsgrundlagen schaffen – ein wichtiger Faktor, um nachhaltige Quartiersentwicklung im Alltag der Verwaltung zu verankern.
In beiden Quartieren wurde zudem untersucht, wie sich digitale Werkzeuge in bestehende kommunale Planungsprozesse – etwa in integrierte städtebauliche Entwicklungskonzepte (ISEK) – einbinden lassen. Dabei zeigte sich, dass frühe szenariobasierte Analysen helfen, Energie-, Mobilitäts- und Grünmaßnahmen von Beginn an zusammenzudenken, anstatt sie später in separaten Fachgutachten nachzusteuern.
Der Leitfaden ist abrufbar unter https://opus.bsz-bw.de/hft/frontdoor/index/index/docId/1287
Ein Leitfaden für die kommunale Praxis
Der neue Leitfaden richtet sich gezielt an Mitarbeitende kommunaler Planungsämter, Energie- und Umweltreferate sowie Fachbüros. Er bietet praxisorientierte Handlungsempfehlungen für jede Planungsphase – von der Grundlagenermittlung bis zum Monitoring im Betrieb.
Der Leitfaden versteht nachhaltige Quartiersentwicklung ausdrücklich als lernenden Prozess. Er empfiehlt eine Stärkung der frühen „Planungsphase 0“, in der Ziele, Varianten und Wirkungszusammenhänge umfassend analysiert werden. Zudem werden interdisziplinäre Arbeitsstrukturen, transparente Entscheidungswege und digitale Werkzeuge als Schlüssel für zukunftsfähige Planungsverfahren benannt.
„Nachhaltige Stadtentwicklung ist ein lernender Prozess“, heißt es hier im Fazit. „Digitale Werkzeuge ersetzen keine Planung – sie machen sie wirksamer, transparenter und nachvollziehbarer.“
Digitale Planung auf Knopfdruck: Das CircularGreenSimCity-Webtool visualisiert beispielsweise Begrünungsszenarien und deren Auswirkungen auf Klima und Energie im Quartier. Foto: CircularGreenSimCity
Die Beta-Version des Webtools kann als kostenfreies und interaktives Instrument getestet werden unter https://is.gd/3uV92k
Autorin
Corinna Götz ist die stellvertretende Leiterin des Bauamts und Sachgebietsleiterin „Stadtplanung und Klima, Stadtsanierung und Mobilität“ der Stadt Asperg. Sie ist erreichbar unter klima@asperg.de
