Digitale Nachhaltigkeit

Wie können Städte ihre Bäume trotz zunehmender Trockenheit und Wasserknappheit nachhaltig bewässern? Der Institutsteil Wirtschaftsinformatik des Fraunhofer FIT entwickelt im Auftrag der Stadt Frankfurt am Main eine datenbasierte Lösung für die intelligente, bedarfsorientierte Bewässerung von Stadtbäumen und Grünflächen. Ein IoT-basiertes Sensornetzwerk erfasst kontinuierlich den Wassergehalt im Boden. In Kombination mit Umwelt-, Wetter- und Pflanzendaten entstehen in der entwickelten Anwendung präzise Bewässerungsempfehlungen, für effizienteren Ressourceneinsatz und resilientere urbane Grünflächen.

Städtische Grünflächen sind entscheidend für die Lebensqualität in Städten. Bäume verbessern das Mikroklima, binden CO₂, spenden Schatten und kühlen überhitzte urbane Räume. Gleichzeitig stellen zunehmende Hitzeperioden und Wasserknappheit Kommunen vor große Herausforderungen: Besonders junge Stadtbäume benötigen in den ersten Jahren regelmäßige Bewässerung, die bislang meist manuell und nach festen Routen erfolgt.

Im Projekt »Natural-digital Ecosystems for Water Savings« (NEWS) entwickelt der Institutsteil Wirtschaftsinformatik des Fraunhofer FIT im Auftrag der Stadt Frankfurt am Main eine digitale Lösung für die bedarfsorientierte Bewässerung urbaner Grünflächen. Dies geschieht in enger Zusammenarbeit mit zwei zentralen Akteuren: Dem Grünflächenamt, das rund 8000 Jungbäume im Stadtgebiet betreut, sowie dem Palmengarten, der für die Grünflächen im botanischen Garten verantwortlich ist.

Kern der Lösung ist eine agil entwickelte Web-Anwendung, die Sensordaten aus einem Netzwerk von über 500 digital vernetzten Bodenfeuchtesensoren auswertet. Die Daten werden mit Umwelt- und Wetterinformationen kombiniert und analysiert. Die Anwendung unterstützt sowohl die strategische Planung als auch die operative Umsetzung der Bewässerung. Bewässerungsplanerinnen und -planer können Einsätze effizient planen, priorisierte Bewässerungsbedarfe festlegen und deren Umsetzung durch Gärtner und Bewässerungsdienstleister nachverfolgen.

Das Projekt wird durch das Hessische Ministerium für Digitalisierung und Innovation im Rahmen der Starke-Heimat-Förderung unterstützt und läuft bis 2026. Perspektivisch werden in diesem Jahr KI- und Machine-Learning-Verfahren eingesetzt, um aus den Daten noch präzisere, vorausschauende Bewässerungsempfehlungen zu ermöglichen. Gleichzeitig wird daran gearbeitet, verstärkt alternative Wasserquellen zu nutzen und den Einsatz von Trinkwasser zugunsten von Brauchwasser zu reduzieren. Ein zentrales Ziel ist es zudem, die Software als Open-Source-Lösung auch anderen Kommunen zugänglich zu machen und gemeinsam mit interessierten Städten eine deutschlandweite Entwicklungsgemeinschaft aufzubauen. So entsteht ein skalierbarer Ansatz für datengetriebenes, nachhaltiges Grünflächenmanagement.