<pstyle="text-align: right;">Think out of the box</p></div>
<h2>Projektüberblick</h2>
<p>Ziel des Projekts „M4_LAB – HFT-Innovationslabor für die Metropolregion 4.0“ ist es, die Forschungserfahrung der Hochschule für Technik (HFT) Stuttgart in Stadtentwicklung und Stadtmodellierung für die Energiewende einzusetzen, um gemeinsam mit dem Verbundpartner, der Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH, Strategien für eine klimaneutrale Region mit zukunftsfähigen Mobilitätskonzepten und nachhaltiger Industrieproduktion zu entwickeln.
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Hierzu soll sowohl eine stärkere Vernetzung innerhalb der HFT Stuttgart erfolgen als auch der Transfer mit verschiedensten Akteuren aus der Region durch die Entwicklung innovativer Softwarelösungen im Transferportal und praxisoffener Innovationsräume wesentlich gestärkt werden. Neben virtuellen und physischen Innovationsräumen, sollen dabei auch Reallabore geschaffen werden, die Orte für den Ausbau transdisziplinärer Forschungsaktivitäten darstellen. Auf dieser Basis sollen ambitionierte Umsetzungsprojekte durchgeführt werden, wozu die Nutzung des 2017 beginnenden zehnjährigen Prozesses der Internationalen Bauausstellung (IBA) vorgesehen ist. Die thematischen Schwerpunkte Stadtforschung, urbane Energiesysteme, Akzeptanzforschung, grüne Logistik, Digitalisierung und dreidimensionale Modellierung werden dabei adressiert. Der Partner Wirtschaftsförderung Region Stuttgart (WRS) GmbH nutzt hierbei nicht nur seine Transferexpertise zur Schaffung eines Netzwerks und zur gemeinsamen Entwicklung von Projekten, um Ideengenerierungsprozesse anzuregen, Innovationsprozesse zu unterstützen und Implementierungsprozesse effizient voranzutreiben, sondern wirkt auch bei der Entwicklung von Dienstleistungen und Produkten mit.</p>
Ausgehend von dem Ziel, die "third Mission" in den Hochschulalltag zu integrieren strebt die Hochschule eine Öffnung in Richtung der Gesellschaft an. Hierdurch können die Ergebnisse aus dem Zusammenspiel zwischen Forschung und Lehre in die Zivilgesellschaft transferiert werden. <br/>
Im Fokus stehen Innovationen an der Schnittstelle von <b>nachhaltiger Stadtentwicklung, Digitalisierung und Industrie 4.0</b> und deren <b>direkter Transfer in Gesellschaft und Wirtschaft</b>. Angestrebt wird, die an der HFT Stuttgart bereits etablierte transdisziplinäre Forschung in Reallaboren zielgerichtet auszubauen, diese konsequent durch Softwaretools der Stadtmodellierung zu unterstützen und neue Dimensionen der Partizipation zu erschließen. Der Prozess der Internationalen Bauausstellung wird hierbei exemplarisch genutzt, um innovative Umsetzungsvorhaben der Metropolregion zu beraten und zu begleiten sowie alle Elemente der Transferstrategie zu erproben und zu optimieren.
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<h2>Vorgehensweise</h2>
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<h5>Teilvorhaben 1: Transferportal</h5>
Das interaktive Kommunikations- und Transferportal bildet die Schnittstelle zwischen der HFT und den Stakeholdern und soll diese im Prozess der Innovationsentwicklung unterstützen. Es stellt neue kooperative Arbeitsformen, Co-Produktionsräume auf einem Software-Entwicklungsserver, Datenbanken, Simulationen und Kommunikationslösungen zur Nutzung und Szenarien-Visualisierung von urbanen Daten zur Verfügung. Hierdurch werden konkrete Umsetzungen unterstützt.
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<h5>Teilvorhaben 2: Innovationsmanagement und Kommunikation</h5>
Im M4_LAB entsteht neben dem virtuellen Kommunikations- und Transferportal auch eine Austauschplattform („Hub“) für ein nachhaltigkeitsorientiertes und transdisziplinäres Innovationsmanagement. Dort werden Ideen und Prototypen unter Einbeziehung externer Stakeholder bis zur Marktreife weiterentwickelt. Open-Innovation-Prozesse werden durch Moderation und Kreativitätsmethoden begleitet sowie ortsgebundene und mobile Kreativräume zur Verfügung gestellt.
Der Ausbau der Innovationskultur an der HFT wird vorangetrieben sowie Kommunikationsexpertise aufgebaut. Durch das mobile Kreativitätslabor mit flexibler Präsenz in der Region werden soziale Innovationen ermöglicht, indem für die HFT bisher wenig erschlossene Gruppen aus der Zivilgesellschaft als auch Unternehmen aus der Metropolregion angesprochen und in den Forschungstransfer und die Vernetzung einbezogen werden. Des Weiteren wird das Kreativteam sich mit der regionalen Innovationsszene vernetzen und auch in unterschiedlichen Innovationshubs präsent sein um dort in Form von Trend- und Ideenscouting Anknüpfungspunkte der HFT Innovationsaktivitäten zu finden. Die zielgruppengerechte Aufarbeitung und Ansprache ist durch unser Team mit Transfer-, Innovations-, Kreativitäts-, Medien- und Kommunikationsexpertise gewährleitstet.
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<h5>Teilvorhaben 3: Innovative Bau-, Energie- und Mobilitätskonzepte für die Metropolregion Stuttgart</h5>
Im dritten Teilvorhaben werden insbesondere Umsetzungsprojekte sowohl aus dem IBA-Kontext als auch von Unternehmen und Kommunen durch die transdisziplinären Prozesse und die interdisziplinäre Expertise der HFT unterstützt. Die Mitarbeiter/innen unterschiedlicher Fachrichtungen entwickeln die inhaltlichen Konzepte mit, prüfen Alternativen und unterstützen Prozesse zur Erstellung nutzerzentrierter Produkte und Services. Hierzu werden auch Softwarelösungen angewandt: aus Architektur und Stadtplanung für innovative Bau- und Städtebauprojekte, aus der Energietechnik für Sektor übergreifende erneuerbare Energiekonzepte zukunftsweisender Quartiere, aus den Verkehrswissenschaften für innovative Mobilitätskonzepte und grüne Logistik und aus den Wirtschaftswissenschaften und der Psychologie für Akzeptanzanalysen und Nutzermobilisierung.<br/>
Ziel ist die Entwicklung ganzheitlicher Lösungen für die Region der Zukunft und die Umsetzung des Transferkonzeptes in der nächsten Dekade.
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<h5>Teilvorhaben 4: Ausbau des Technologietransfers</h5>
Der Ausbau des Technologietransfers bildet einen weiteren Baustein eines regionalen Ökosystems für Innovationen und Transfer an der HFT Stuttgart. Mit dem TV4 streben wir eine verbesserte Wertschöpfung öffentlich finanzierter Forschungsergebnisse an. Durch die Förderung von Ausgründungen aus der HFT sollen gewonnene wissenschaftliche Erkenntnisse ohne große Umwege in neue Produkte oder Dienstleistungen umgesetzt werden.<br/>
Die Förderung von Unternehmensgründungen mittels Schaffung eines verbesserten Gründungsklimas an der HFT ist zur Erreichung dieses Ziels somit essenziell.
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<h2>Ergebnis und Nutzung</h2>
<p>Die geplante Stärkung der Transferinfrastruktur bietet mit vielfältigen, teils kollaborativ nutzbaren Forschungs- und Modellierungstools, den Innovations- und Kreativitätsräumen als auch über die Anbindung zu i_city und zu IBA-Projektumsetzungen hervorragende Möglichkeiten, neue Dienstleistungen und Produkte in der Metropolregion Stuttgart zu entwickeln, wirtschaftlich zu nutzen und die Interaktion zwischen der HFT, den Unternehmen vor Ort und der breiteren Gesellschaft zu stärken.</p>
Als innovative Hochschule wollen wir den Wandel in der Gesellschaft zukunftsfähig und verantwortungsvoll mitgestalten.
Unser Ziel ist die Beantwortung gesellschaftlich relevanter Zukunftsfragen.
Diese bearbeiten wir durch Forschungs-, Innovations- und Transferprojekte und entwickeln dabei anwendungsbezogene Lösungen. Als Impulsgeber ermöglichen wir den Transfer innovativer Ideen, indem wir Kooperationen fördern und Räume für kreativen Austausch schaffen.
<pstyle="text-align: right;">Demoversion der Anwendung</p></div>
<h2>Projektüberblick</h2>
<p>Absolventen des Masterstudiengangs Photogrammetrie und Geoinformatik der HFT Stuttgart entwickelten unter der Leitung von Prof. Dr. Volker Coors eine Softwareanwendung zum Thema Pollenflug. Die 3D-webbasierte Anwendung ist einfach aber leistungsstark und simuliert die Verteilungsmuster von Pollen auf Basis einer intelligenten Routing-Funktionalität. Sie zeigt die aktuelle und vergangene Situation des Pollenflugs ausgehend von kartierten Bäumen an. Kriterien sind hierbei Baumstandort, Baumart und Windsituation im jeweiligen Zeitraum. Die Anwendung bietet eine intelligente Routing-Funktionalität, die den geeignetsten Weg vorschlägt, um den Pollenbereich zu umgehen. Zudem können Nutzer Baumbestände in die Datenbank eintragen, die dort bisher noch nicht eingepflegt sind.
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Smart Pollen hilft Menschen mit Pollenallergien bei der Planung ihrer Outdoor-Aktivitäten oder auch der Wahl ihres Wohnortes zu unterstützen.</p>
<p>Das Projekt befasst sich mit den Möglichkeiten der Verknüpfung von erhobenen Daten zum Baumbestand mit deren technischen Aufbereitung. Zusätzlich soll der Anwender Beitragender zum Wachstum der Datenbank werden. Der Nutzen liegt für den Anwender in der Einschätzung des Risikos von Pollenflug in einem festzulegenden örtlichen Rahmen. </p>
<h2>Vorgehensweise</h2>
<p>Exemplarisch werden im Projekt Open-Source-Daten über Baumbestände aus Frankfurt <ahref="http://www.offenedaten.frankfurt.de/dataset/baumkataster-frankfurt-am-main">(Baumkataster Frankfurt am Main)</a> und New York<ahref="https://data.cityofnewyork.us/Environment/2015-Street-Tree-Census-Tree-Data/pi5s-9p35/data">(NYC Open Data)</a> genutzt.
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Die Datensätze beinhalten nur Bäume im öffentlichen Raum, was zu blinden Flecken im Privatraum führt. Wir nähern uns der Lösung dieses Problems indem wir die Nutzer auffordern, neue Bäume zu den bestehenden Datenbanken hinzuzufügen.
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Winddaten werden von OpenWeatherMap über einen API verbunden und alle 5 Minuten aktualisiert. Die wichtigsten Winddaten-Parameter sind:
<li>[wind.deg] Windrichtung, Einheit: Grad Celsius (meteoroligisch)</li>
</ul>
Historische Winddaten basieren auf einer statistischen Analyse von stündlichen Wetterberichten und Modellrekonstruktionen vom 1. Januar 1980 bis 31. Dezember 2016 (Stand Mai 2017) der Open-Source-Seite Weatherspark.com.
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Das saisonale Blühverhalten der Bäume ist eine weitere wichtige Information für das Projekt. Diese Daten beziehen wir von Allergopharma und arbeiten sie in unsere Betrachtungen mit ein.
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<h2>Ergebnis und Nutzung</h2>
<p>Smart Pollen Monitoring ermöglicht von Allergien betroffenen Bürgern das bessere und genauere Planen ihrer Aktivitäten. Durch das geschickte Verknüpfen bereits vorhandener Daten, die Ergänzung dieser Daten durch den Nutzer und die visuell schnell zugängliche Aufbereitung durch eine App ist die Schwelle zur Nutzung besonders niedrig. </p>
<divclass="projectimg"><imgsrc="./images/SmartPollen_Projekt/VolkerCoors_JoeSanthanavanich_PatrickWuerstle_Group_web.jpg"width="100%">Prof. Dr. Volker Coors, Joe Thunyathep Santhanavanich und Patrick Würstle </a></div>
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<p><b>Projektleitung HFT</b><ahref="mailto:UVolker.Coors@hft-stuttgart.de">Prof. Dr. Volker Coors</a></p>
<pstyle="text-align: right;">Hypothetisches Beispiel eines fehlerhaften Gebäudes in einem 3D-Stadtmodell</p></div>
<p>Viele Anwendungen auf kommunaler Ebene benötigen ein qualitätsgesichertes 3D-Gebäudemodell, das im Detaillierungsgrad über die vorhandenen Modelle der Landesvermessung hinausgeht. Bereits 2018 wurde das Thema diskutiert und die Notwendigkeit herstellerunabhängiger Prüfmethoden zum Qualitätsmanagement gesehen.
Vor diesem Hintergrund gründete der Arbeitskreis "3D-Stadtmodelle" gemeinsam mit der "Special Interest Group 3D" (SIG3D ) die Gründung einer Arbeitsgruppe Qualität von 3D-Stadtmodellen (AG Qualität), die zum Ziel hat:
<ul>
<li>überprüfbare Anforderungen an 3D-Stadtmodelle zu entwickeln, die über einfache LoD 2 Gebäudemodelle hinausgehen, </li>
<li>einen Prüfplan zu entwickeln, der diese Anforderungen abbildet,</li>
<li>Prüfmethoden zu definieren, um den Prüfplan software-neutral zu implementieren und</li>
<li>Modelle bereitzustellen, die zum Testen von Prüfsoftware genutzt werden können</li>
</ul>
</p>
<p><b>Schlagworte</b> 3D Stadtmodelle; Qualitätsmanagement; Prüfmethoden</p>
<h2>Fragestellung</h2>
<p>Als Expertengruppe eingerichtet wird die AQ Qualität verschiedene Detailfragen ansprechen, um die oben genannten Ziele zu erreichen.
Beispielfragen sind:
<ul>
<li>Wie sollten repräsentative Anwendungsfälle ausgewählt und charakterisiert werden? Welche Anforderungen und Randbedingungen sollten diese erfüllen?</li>
<li>Welche Anforderungen müssen Testdatensätze erfüllen? Welche vorhandenen Testdatensätze könnten zur Verfügung gestellt werden?</li>
<li>Wie sollten Validierungspläne für CityGML-Modelle spezifiziert werden?</li>
</ul>
</p>
<h2>Vorgehensweise</h2>
<p>Im Rahmen von regelmäßigen Telekonferenzen werden die jeweils nächsten Schritte zwischen den Mitwirkenden abgestimmt. Informationen zum nächsten Termin und den Einwahlmöglichkeiten finden Sie auf der <ahref="https://gitlab.com/volkercoors/agqual3d/wikis/home#telefonkonferenzen">Wikiseite</a> des zugehörigen Gitlab-Projekts.
Ebenso sind dort die Protokolle der bisherigen Telekonferenzen abgelegt.
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<h2>Ergebnis und Nutzung</h2>
Die entwickelten Prüfpläne und Testmodelle sollen als Open-Source und Open-Data über die <ahref="https://gitlab.com/volkercoors/agqual3d/wikis/home">Gitlab-Seite des Projektes</a> zur Verfügung gestellt werden.
So können sowohl Kommunen und andere Nutzer einerseits, als auch die Hersteller von Prüfsoftware andererseits, dieses Material nutzen, um die Qualität von 3D-Stadtmodellen sowie der dazu benötigten Prüfsoftware zu evaluieren und sicherzustellen.
