URBAN.KI ist eine deutsche KI-Initiative für Kommunen. Ihr Ziel ist es, den Nutzen der KI in Kommunen zu stärken.Seit Dezember 2024 arbeitet URBAN.KI gemeinsam mit Partnern aus verschiedenen Bereichen an der praxisnahen Umsetzung innovativer Anwendungsfälle. Grundlage dafür sind sogenannte Steckbriefe, die im Rahmen der Innovationsinitiative im Sommer 2024 von zahlreichen Kommunen und Landkreisen eingebracht wurden. Derzeit entstehen die ersten Prototypen. Alle Tools und Anwendungen sollen Ende 2025 als Open-Source-Angebote zur Verfügung gestellt werden. Ziel ist es, den Zugang zu KI für alle Kommunen bundesweit zu vereinfachen, damit alle davon profitieren können.
URBAN.KI stellt sechs thematische Arbeitsbereiche und zwei Querschnittsbereiche ins Zentrum der Arbeit, wobei es bei zweien explizit um Geodaten geht, vor allem um die KI-basierte Auswertung von Luftbildern und Fernerkundungsdaten. Quelle: URBAN.KI
Im Mittelpunkt stehen Herausforderungen wie Klimawandel, demografische Veränderungen oder die Digitalisierung. Die Initiative fungiert als zentrale Plattform, auf der Kommunen gemeinsam mit Forschungseinrichtungen, wie der Westfälischen Hochschule, den Fraunhofer Instituten für intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS und für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und dem PROSOZ Herten praxisnahe KI-Lösungen entwickeln.
Projektkoordinator Prof. Dr. Tobias Urban beschreibt den Ansatz der Initiative so: „In URBAN.KI hat sich ein Nukleus aus Spitzenforschung gepaart mit kommunaler Expertise zusammengefunden, um Herausforderungen, denen Kommunen und Landkreise derzeit gegenüberstehen, praxisnah und KI-basiert zu erforschen und zu lösen“.
Initiiert von der Stadt Gelsenkirchen und gefördert durch das Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) im Rahmen der Modellprojekte Smart Cities (MPSC) wird URBAN.KI an der Westfälischen Hochschule von einem interdisziplinären Team und Partnern umgesetzt.
Thematische Struktur
Die Initiative fokussiert auf sechs thematische Arbeitsbereiche und zwei Querschnittsbereiche. In diesen Bereichen werden Anwendungen für Stadtplanung, Verkehrssteuerung, Umwelt- und Klimaschutz, Gebäudeverwaltung, Bevölkerungsschutz und die Digitalisierung von Verwaltungsprozessen entwickelt. Im Mittelpunkt steht die bessere Nutzung vorhandener Daten und deren automatisierte Auswertung, um Entscheidungsprozesse zu unterstützen und Abläufe zu vereinfachen.
Zwei übergreifende Bereiche schaffen die technische und organisatorische Basis für die Umsetzung der Vorhaben. Dabei geht es einerseits um den Aufbau einheitlicher und sicherer Dateninfrastrukturen, die eine verlässliche Verarbeitung und Nutzung kommunaler Informationen ermöglichen. Andererseits stehen Fragen der IT-Sicherheit, des Datenschutzes und der Regelkonformität im Mittelpunkt. Diese Komponenten begleiten die Projekte und sichern deren Umsetzung ab. Auf dieser Grundlage entstehen spannende Anwendungsfälle.
Geodaten und Luftbilder
Geodaten und Luftbilder finden besondere Beachtung. Sie bieten nach Angaben von Urban KI enorme Chancen für smarte Städte, es fehlen jedoch flexible und schnelle Lösungen zur effizienten Auswertung. Der Kreis Unna setzt mit dem Use Case „Universelle KI-Engine für Luftbild-Auswertungen“ genau hier an. In diesem Projekt liegt der Fokus auf der Entwicklung einer universellen, KI-gestützten Plattform zur effizienten Auswertung von Luftbildern, die URBAN.KI gemeinsam mit der WH-geospaital lab sowie dem DFKI aufbaut.
Die Anwendung soll es Kommunen ermöglichen, die Auswertung von Luftbildern ohne Unterstützung von externen Dienstleistern zu erstellen. Derzeit entwickelt das Team die Benutzeroberfläche, wählt passende Technologien aus und erstellt eine begleitende Framework-Dokumentation, die Aufbau, Funktionen und Einsatzmöglichkeiten der KI-Engine praxisnah beschreibt.
Flächenmanagement
Im Bereich Flächenmanagement stehen Klimawandel, Starkregen und Hitzeinseln im Mittelpunkt. Urban KI arbeitet an einer automatisierten Erfassung versiegelter Flächen, Gründächern und Solaranlagen. Künftig soll eine KI Luftbilder und Fernerkundungsdaten auswerten und verschiedene Oberflächenarten automatisch klassifiziert.
Die Idee stammt aus dem Kreis Recklinghausen und wird derzeit gemeinsam von mehreren Ruhrgebietsstädten, dem Regionsverband Ruhr sowie Niedersachsen Ruhr umgesetzt. Gemeinsam bereiten sie die Datengrundlage für ein sogenanntes „Foundation Model“ vor. Dabei handelt es sich um eine KI, die automatisierte Erkennung und Klassifikation von Versieglungsflächen, Gründächern und Solaranlagen ermöglicht und die perspektivisch auch für andere Anwendungsfälle genutzt werden kann.
Mobilität
Einer von neun Anwendungsfällen ist die Verkehrssteuerung. Dazu soll beispielsweise die Ergänzung des ÖPNV durch ein On-Demand-Verkehrsangebot untersucht werden. Quelle: URBAN.KI
Auch die Mobilität in ländlichen Regionen ist ein Thema bei URBAN.KI: Im April 2024 führte der Landkreis Osnabrück in drei Kommunen einen On-Demand-Verkehr als Ergänzung des ÖPNV ein. Die daraus gewonnenen Betriebsdaten werden als Grundlage für die gezielte Planung der Mobilitätsvariante dienen. URBAN.KI arbeitet bei diesem Prototypenprojekt mit dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz und dem Fraunhofer IAIS zusammen.
Energie
Mit SmartEnergie setzt der Landkreis Wittmund den Fokus auf die kommunalen Herausforderungen rund um die Energiewende. Eine KI-gestützte Energieberatung soll bei der Bearbeitung der vielen Anfragen zu Energie- und Klimaschutzthemen die Prozesse beschleunigen und vereinfachen. Da die meisten kommunalen Stellen personell kaum in der Lage sind, der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden, analysiert hier eine KI relevante Richtlinien und Datenquellen, um automatische Antwortvorschläge zu generieren. Langfristig soll ein KI-gestützter Chatbot Anfragen selbstständig bearbeiten. Gemeinsam mit dem Fraunhofer IAIS und Fraunhofer FOKUS schafft der Landkreis Wittmund derzeit die technische Grundlage. Ein zentrales Element ist eine Vektor-Datenbank, die Inhalte in Form von Zahlenreihen speichert und dadurch semantische Zusammenhänge zwischen Fragen sowie Antworten erkennt.
Bevölkerungsschutz
In Schwerte entsteht unter dem Projektnamen „AirGuardAI“ ein KI-gestütztes System für den Bevölkerungsschutz. Ziel des Projektes ist es, in Katastrophenfällen wie Bränden oder Chemieunfällen schneller reagieren zu können. Die Technologie soll Schadstoffausbreitungen vorhersagen, Warnsysteme verbessern und Einsatzkräfte gezielt unterstützen. Die Leitung hat das Robotiklabor Gelsenkirchen der Westfälischen Hochschule.
Digitale Inklusion
Nicht zuletzt widmet sich URBAN.KI auch dem Thema digitale Inklusion. In Leipzig wird ein KI-gestützter Chatbot entwickelt, der Menschen mit Einschränkungen den Zugang zu städtischen Informationen erleichtern wird. Komplexe Kartendienste werden dabei so aufbereitet, dass sie per Sprach- oder Texteingabe bedienbar sind. Informationen zu barrierefreien Wegen, öffentlichen Toiletten und Notfallpunkten werden sich so künftig deutlich einfacher abrufen lassen. Das Vorhaben, umgesetzt von Fraunhofer FOKUS und dem DFKI, macht deutlich, wie wichtig inklusive und zugängliche digitale Angebote für lebenswerte Städte sind.