Das Förderprogramm Smart Cities Made in Germany vom BMWSB hat zu Anfang der Förderperioden eine Smart City Charta veröffentlicht. Die Charta sollte den Weg zu einer Smart City ebnen – Rahmen und Handlungsempfehlungen schaffen.

Mit der Wuppertaler Charta für Urbane Digitale Zwillinge möchten wir andere Kommunen daran teilhaben lassen, welche Erfolgsfaktoren die Umsetzung unseres Urbanen Digitalen Zwilling beeinflusst haben. Die Wuppertaler UDZ-Charta bietet einen Rahmen und Handlungsempfehlungen für Kommunen, die einen Urbanen Digitalen Zwilling umsetzen möchten.

Die Urban Digital Twin Charta wurde erstmalig auf dem 7. MPSC-Kongress in Kiel (18 und 19. November 2025) vorgestellt. Was ist ein UDZ? Wie wird er umgesetzt? Warum braucht es ihn? Als Versuch zur Konkretisierung der Smart City Charta liefert die Urban Digital Twin Charta Wuppertal kurze konzeptionelle Thesen zu Fragestellungen im Kontext der Urbanen Digitalen Zwillinge. Die Charta soll anderen Kommunen in Europa dabei behilflich sein, einen Urbane Digitalen Zwilling als Vehikel der Digitalen Transformation zu begreifen. Im Rahmen der Charta werden die Grundidee, die Voraussetzungen, die Leitfragen, die Implementierung, die Potenziale und die Erfolgsfaktoren beschrieben.

Urbane Digitale Zwillinge (UDZ) sind keine monolithischen Softwareentwicklungen neuer Art, sondern ein Leitbild für die Integration und Nutzung von raumbezogenen Daten in einer Stadt. Sie bilden eine Infrastruktur zur Vernetzung aller Akteure am Standort. 

Ein perfektes Ebenbild (also einen echten Zwilling) wird man nie erreichen. Der UDZ bleibt ein Modell, also eine Abstraktion der Realität ‒ aber ein viel Besseres als wir es in der Vergangenheit hatten: lebendiger (durch Sensordaten), anschaulicher (durch 3D) und aussagekräftiger (durch Zeitreihen). 

Jeder Schritt zur Realisierung eines UDZ verschafft den Akteuren in der Stadt neue Möglichkeiten, die angenommen werden müssen. Evolution statt Disruption: Es ist gut, dass man sich dem UDZ schrittweise annähert, so können die neuen Möglichkeiten sukzessive adaptiert werden. Das passt dazu, dass die technischen Entwicklungen ohnehin ihre Zeit brauchen.

• Ein Urbaner Digitaler Zwilling braucht einen partizipativen und offenen Ansatz, der alle Beteiligte aus der zivilen Gesellschaft, der Stadtverwaltung und Forschung zusammenbringt. (Sowohl auf menschlicher Ebene, als auch auf systematischer und technologischer Ebene (Integration bestehender Systeme)
• Ein Urbaner Digitaler Zwilling ist lebendig und sensitiv. Er entwickelt sich weiter, passt sich an und nimmt externe Einflüsse auf durch Sensorik.

• Ein Urbaner Digitaler Zwilling dient der Politik, in dem er datenbasierte Entscheidungen ermöglicht, Transparenz schafft und Planungsfolgeabschätzungen visualisieren kann. (Umgekehrt benötigt er die lokale Politik, die ihm den Rücken stärkt.)
• Ein Urbaner Digitaler Zwilling braucht einen interdisziplinären Dialog und Zusammenarbeit auf Augenhöhe.
• Ein Urbaner Digitaler Zwilling braucht die Offenheit für Veränderung von allen Beteiligten. (Die Bereitschaft und Möglichkeit neue Technologien zu nutzen (Automation, Künstliche Intelligenz, Simulation, neue Datenquellen)
• Ein Urbaner Digitaler Zwilling braucht die Kompetenz der Beteiligten. (Fortbildung von Mitarbeitenden, die den UDZ gestalten und die den UDZ nutzen; Multimediale Tutorials, Storytelling, E-Learning, Präsenzworkshops in der Verwaltung.)
• Ein Urbaner Digitaler Zwilling orientiert sich an realen Zielen und Bedarfen. Er entsteht agil im Dialog. (Anwendungsfälle müssen konkret definiert und priorisiert werden (z. B. Blau-grüne Infrastruktur, Verkehr, Umwelt, Energie, Soziales.)

• Gibt es genügend Ressourcen, finanzielle und personelle, für den digitalen Zwilling?
• Gibt es Personen, die sich mit digitalen Zwillingen und digitaler Transformation auskennen?
• Werden relevante Fachämter/Personen/Fachpersonal einbezogen? (Kompetenzen)
• Ist eine Integration in den digitalen Zwilling möglich? (Akzeptanz)
• Besteht ein regelmäßiger Austausch zwischen dem Projektteam und der bestehenden Organisation?
• Ist der digitale Zwilling in einem geeigneten Fachamt angesiedelt?
• Wurden relevante Informationen aus den Fachbereichen kommuniziert?

Der UDZ ist ein „System of Systems“. Neben einer Portalkomponente werden themenspezifische Konfigurationen (Fachzwillinge) und spezifische Anwendungen zur Unterstützung konkreter, häufig auch mobiler Anwendungsfälle (Teilzwillinge) benötigt.

Der Aufbau eines UDZ erfordert in jeder Stadt eine tiefe Integration technischer Komponenten in die bestehende IT-Infrastruktur unter Berücksichtigung der individuellen organisatorischen Rahmenbedingungen und der jeweiligen Prozesslandschaft. Die daraus entstehenden UDZ sind entsprechend vielgestaltig.

Wirtschaftlich sinnvoll ist die horizontale und vertikale Zusammenarbeit bei Entwicklung und zentralem Betrieb von Komponenten und Services, die als Bausteine für eine Vielzahl von UDZ dienen können.

Die Stärke eines UDZ ist die Visualisierung der Auswirkung von sehr komplizierten Modellberechnungen. Das schafft eine faire Gesprächsgrundlage für interdisziplinäre Planungen und Beteiligungsprozesse (Planungsfolgenabschätzung).

Für die Darstellung von Veränderungen ist die Nutzung von satellitengestützten
Fernerkundungsdaten (z. B. COPERNICUS) entscheidend.

Das volle Potenzial eines UDZ ist erst dann gehoben, wenn er das Verständnis von Entwicklungen ermöglicht (Zeitreihen, 4D) und Simulationen für die Zukunft ermöglicht („Was-wäre-wenn-Spiele“).

1) Die Herausforderung ist die kontinuierliche Aktualisierung aller Daten innerhalb des UDZ. Das wird nur gelingen, wenn das Potenzial neuer technischer und organisatorischer Möglichkeiten gehoben wird (KI, Crowdsourcing).

2) Insbesondere muss die laufende Aktualisierung von Fachdaten innerhalb der Kommunalverwaltung
gestärkt werden. Das sind Tätigkeiten, von denen der Nutzwert eines UDZ entscheidend abhängt. Eine stärkere Motivation der einzelnen Fachämter zur Pflege ihrer Datenbestände wird nur dann gelingen, wenn der Wert eines UDZ für die eigenen Arbeiten erfahrbar gemacht wird (Digitalrendite).Je früher man solche Aha-Erlebnisse generiert, umso kraftvoller wird der Weg zum UDZ beschritten werden.

3) Entscheidend für den erfolgreichen Aufbau eines UDZ sind die Menschen, die ihn als Plattform für ihre Zusammenarbeit annehmen und in Wert setzen müssen. Der UDZ kann dabei als neutrale und objektive Instanz Transparenz und gegenseitiges Verständnis fördern und gemeinsame Entscheidungen erleichtern.