Wie künstliche Intelligenz bei der Stadtplanung hilft

Wie stark erwärmt sich ein Grätzel, wenn neue Gebäude gebaut werden? Was hat die Neuerrichtung eines Parks für Auswirkungen auf das Stadtklima? Das wird im City Intelligence Lab (CIL) erforscht. Das Austrian Institute of Technology (AIT) hat dieses in seinen Räumlichkeiten in Wien Floridsdorf am Montag eröffnet. Es ist das erste Labor weltweit, bei dem mit völlig neuen Ansätzen und mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) Städte geplant werden können.

Städte wachsen auf vielfältige Art und Weise: Manche Gegenden werden verdichtet, in dem die Dachgeschoße ausgebaut werden, andere Stadtteile entstehen komplett neu. Für beide Szenarien stehen die neuen Planungsmöglichkeiten zur Verfügung.

Modelle per Mausklick

Das neue Forschungslabor ermöglicht es als interaktive Plattform innovative Prozesse mit den  digitalen Planungstools zu verbinden. Die Plattform wird dazu mit Daten gefüttert und mit Hilfe von KI werden vom Computer verschiedene Modelle errechnet, aus denen Menschen dann die auswählen können, die am besten ihren Bedürfnissen entsprechen. „Was früher mehrere Monat Arbeit in Anspruch genommen hat, geht mit unseren Planungsmodellen mit wenigen Klicks“, sagt Nikolas Neubert, Projektleiter am Center for Energy des AIT.

So kann man sich mit den neuen Stadtplanungstools ausrechnen, welchen Unterschied es macht, wenn beim Bau neuer Gebäude die Windrichtung miteinberechnet wird. Dieser könnte für eine natürliche Temperatursenkung sorgen. Ebenfalls prognostizieren lässt sich, welche Auswirkungen  ein Neubau auf den öffentlichen Nahverkehr haben wird.

HoloLens

Zur Visualisierung der Ergebnisse kommen neben Tablets auch HoloLenses zum Einsatz. Dabei handelt es sich um eine Brille von Microsoft, die die Realität mit digitalen Objekten erweitert. So lassen sich etwa neue Wohnblöcke darstellen, die mit Parks oder Nahversorgern ergänzt werden können.

In den vergangenen Monaten haben rund 40 Mitarbeiter im Team die KI trainiert, die aber auch selbst aus den Planungsstrategien lernt und sich auch selbstständig weiterentwickelt. Die Entscheidung über die Projekte trifft aber am Ende der Mensch, allerdings basierend auf den Daten. „Stadtplaner aus verschiedenen Bereichen können sich zusammen überlegen, wie sie ein neues Projekt angehen“, sagt Neubert.

Bürger reden mit

„Derzeit passiert vieles hinter verschlossenen Türen. Aber mit unseren Tools werden Interaktionen möglich. Stadtbewohner könnten damit etwa direkt sehen, was für Auswirkungen beispielsweise ihr Mobilitätsverhalten und ihr Energieverbrauch auf die Stadt hat“, erzählt  Neubert. „Das ist die Weiterentwicklung von Apps, mit der man Schlaglöcher melden kann.“ Die Einbindung der Bevölkerung ist für die Umsetzung und Akzeptanz von neuen Stadtplanungsmaßnahmen sehr wichtig.

In Wien wird etwa erforscht, wie man urbaner Überhitzung entgegenwirken kann. Dabei werden gemeinsam Szenarien simuliert und gemeinsam durchgespielt. Was passiert etwa, wenn man an bestimmten Stellen Bäume pflanzt? Was für alternative Maßnahmen gibt es? „Um Städte resilienter zu gestalten, können wir im Lab unter Anwendung von Machine Learning Mikroklimasimulationen für Sommer- und Hitzetage mit und ohne Anpassungsmaßnahmen erstellen und die Ergebnisse visuell aufbereiten. So kann man sofort erkennen, welche Maßnahmen für bestimmte Stadtteile eine Abkühlung bedeuten würden“, sagt Neubert. Das Projekt namens „LiLA4Green“ konzentriert sich derzeit auf zwei Grätzel in Wien Favoriten und in Penzing und läuft noch bis 2020.

Doch das Know-How des City-Intelligence-Lab-Teams ist auch international gefragt. 60 Prozent der Projekte sind derzeit international und reichen von Kolumbien bis nach Singapur.