IoT-gestützte, kommunale Datenarchitektur für Metropolregionen in Deutschland – Metropolitan Data Space

Zusammenfassung

Die Metropolregion Rhein-Ruhr zeigt beispielhaft, wie sich Regionen in Deutschland wandeln: Wo einst Kohlebergwerke und die Montanindustrie die Landschaft prägten, entstehen heute langsam neue Industrien; aus alten Tagebauen wird langsam eine Seenlandschaft. Allerdings wächst die Wirtschaft im Ruhrgebiet noch immer langsamer als im Rest Deutschlands. Es benötigt neue Impulse, um Regionen wie diese wirtschaftlich zu unterstützen und zusammenzuführen.

Ein solcher Impuls ist eine zentrale Datenplattform, in der nicht nur einzelne Städte, sondern die gesamte Metropolregion vernetzt werden. Genau wie die Grenzen zwischen Städten wie Essen, Bochum und Dortmund bei der Durchfahrt verschwinden, sollen damit auch bestehende digitale Grenzen der Vergangenheit angehören. Als digitale Infrastruktur ermöglichen solche Plattformen neue digitale Geschäftsmodelle für Unternehmen der Region auf Basis von datenbasierten Anwendungsfällen und bilden so die Basis für eine vernetzte Region.

Eine Untersuchung des Status Quo in Bezug auf digitale Plattformen und die Datenbereitstellung aus den Kommunen in der Metropolregion Rhein-Ruhr ergibt, dass noch umfangreicher Handlungsbedarf besteht: So besteht weder eine einheitliche Strategie zur Bereitstellung von Daten, noch werden von einzelnen Kommunen relevante Live-Daten auf bestehenden Plattformen veröffentlicht. Auch innerhalb der Kommunen ist die bestehende Sensorbasis und deren Konnektivität nicht ausreichend für die Befüllung einer zentralen Datenplattform – allenfalls bestehen im Kontext von Smart-City-Initiativen Leuchtturmprojekte.

Der vorliegende Artikel stellt daher eine IoT-gestützte Architektur für eine zentrale, metropolregionsübergreifende Datenplattform auf Basis des International Data Space, Data Lakes und IoT-Vernetzungstechnologien vor. Er zeigt außerdem auf, wie durch die technische und organisatorische Einbindung von Unternehmen der Wirtschaft ein skalierbares Ökosystem geschaffen werden kann. Anhand von konkreten Beispielen wird erklärt, wie die Umsetzung der Architektur begonnen hat und wie die weitere Implementierung geplant ist.

Abstract

The Rhine-Ruhr metropolitan region is an example of how regions in Germany are changing: Where coal mines and the steel industry once shaped the landscape, new industries are slowly emerging today; old opencast mines are slowly turning into a lake landscape. However, the economy in the Rhine-Ruhr region is still growing more slowly than in the rest of Germany. It needs new impulses to economically support and unite regions like these.

Such an impulse is a central data platform in which not only individual cities but the entire metropolitan area is connected. Just as the borders between cities such as Essen, Bochum and Dortmund disappear when passing through, existing digital borders should also be a thing of the past. As a digital infrastructure, such platforms enable new digital business models for companies in the region on the basis of data-based applications and thus form the basis for a networked region.

An analysis of the status quo with regard to digital platforms and the provision of data from the municipalities in the Rhine-Ruhr metropolitan region shows that there is still a great need for action: there is neither a uniform strategy for the provision of data, nor is relevant live data published by individual municipalities onto existing platforms. Even within the municipalities, the existing sensor base and its connectivity is not sufficient for filling a digital platform—in any case, lighthouse projects exist in the context of smart city initiatives.

In this article, therefore, we present an IoT-supported architecture for a central, cross-metropolitan data platform based on Industrial Data Space, Data Lakes and IoT networking technologies. We also show, how a scalable ecosystem can be created through the technical and organizational integration of companies in the economy. Using concrete examples, we explain how the implementation of the architecture began and how further implementation is planned.