HKU ontwikkelt toolkit voor Europees project T4R

HKU-docenten en onderzoekers Willem-Jan Renger en Evert Hoogendoorn werken in het Europese project Twin4Resilience aan een toolkit voor Local Digital Twins: interactieve 3D-modellen die alle beschikbare data over een stad in onderlinge samenhang kunnen visualiseren. Met de toolkit kunnen uiteenlopende partijen met deze modellen leren werken. De twee starten met pilotsteden Utrecht en Amsterdam. Het is de bedoeling dat andere steden mede dankzij de toolkit later makkelijker kunnen instappen.
De gedachte achter de Local Digital Twins (LDT’s) - de interactieve 3D-modellen van steden - is big data in onderlinge samenhang te visualiseren. Er wordt steeds meer data verzameld over allerlei processen die in steden plaatsvinden. Denk aan verkeersstromen, afvalstromen, of aan data over omgevingstemperatuur en luchtkwaliteit. Deze data zijn van grote waarde voor de inrichting en het beheer van een stad.

Simulaties

Amsterdam en Utrecht zijn er al mee begonnen: op 3d.amsterdam.nl en 3d.utrecht.nl – binnenkort gecombineerd in netherlands3D.eu – groeien platforms waar je als in een game doorheen kunt lopen. Niet alleen met een beeld van de gebouwen en straten zoals in Google Maps, maar met toevoeging van alle andere gewenste informatie. Die kun je eenvoudig oproepen door verschillende lagen te activeren. Door middel van simulaties in deze digitale wereld kan de impact van ingrepen en werkzaamheden vooraf inzichtelijk worden gemaakt voordat ze in de echte wereld worden uitgevoerd. Wat gebeurt er bijvoorbeeld als je op bepaalde stukken bomen plant of weghaalt, wat doen nieuwe gebouwen met de omgeving, wat is er nog mogelijk qua stedelijke verdichting, en hoe ziet dat eruit? Het idee is dat vraagstukken rondom ruimtelijke ontwikkeling hiermee makkelijker op te lossen zijn en dat beleidsmakers en burgers beter begrijpen hoe de stedelijke ruimte eruit kan gaan zien in de context van grote maatschappelijke opgaven, bijvoorbeeld op het gebied van klimaat, energie, wonen en groen in de stad.

'Dit project gaat om zoveel meer dan de technologie'

Nu de LDT-techniek er is, rijst de vraag hoe die kan worden ingezet. Wat moet er voor wie te zien zijn in de digital twins, en hoe zorg je ervoor dat het voor uiteenlopende partijen werkbaar wordt? In het Europese Twin4Resilience (T4R) project zoeken zes Europese landen naar antwoorden op die vragen. HKU maakt deel uit van deze samenwerking die onder leiding staat van de gemeente Utrecht. Er wordt onderzocht hoe LDT’s te introduceren bij gemeentes, bedrijven en burgers, maar ook hoe ze goed te implementeren en integreren in democratische besluitvormingsprocessen. De betrokken partners houden zich bezig met tal van vragen rondom de verzameling, koppeling en ontsluiting van de data in LDT’s.

Vier frameworks

Dit traject is onderverdeeld in vier zogeheten frameworks: het technisch ontwerp, de governance, de ethische aspecten en de training en kennisdeling. Dat laatste, officieel het ‘train-de-trainer framework’, is het projectdeel waarover HKU zich ontfermt. HKU-docenten Willem-Jan Renger en Evert Hoogendoorn, beide ontwerper en onderzoeker, werken hierin nauw samen met een andere partner van het project, het Duitse K8, Institut für strategische Aesthitik. Ze werken aan een toolkit waarmee alles wat binnen de andere frameworks wordt ontwikkeld kan worden overgedragen en toegepast. Renger: 'We willen de verschillende partijen die met een digital twin gaan werken de tools geven om het platform samen goed te gaan inrichten en gebruiken.'

Ethiek en governance

'Dit project gaat om zoveel meer dan de technologie,' vervolgt hij. 'We willen voorkomen dat LDT’s geïntroduceerd worden als een traditionele technology push. Het materiaal dat wij ontwikkelen moet al in de opstartfase helpen om goede vragen te stellen en goede keuzes te maken. Daarbij moeten ethiek en governance niet achteraanlopen. We willen geen Big Brother-steden en geen Oppenheimer-scenario's.'

Lab, Studio, Arena, Agora

Bij het ontwerpen van hun methode gaan ze onder meer gebruikmaken van een onderdeel van de Systemische Design Toolkit van Kristel van Ael en Peter Jones. Die verdeelt de ontwikkeling van nieuwe systemen in vier fases: de technische ontwikkeling in het Lab, de vormgeving en het maken van prototypes in de Studio, de participatie en toetsing door direct betrokkenen in de Arena, en tot slot het erbij betrekken van alle geïnteresseerden in de Agora.

Intermediaire laag

In de pilotsteden Amsterdam en Utrecht wordt gekeken hoe je voor elk van deze fases tools kan maken om gesprekken tussen techneuten, ontwerpers, ambtenaren, bedrijven en burgers vorm te geven. Renger: 'We willen een intermediaire laag bouwen waardoor partijen in de vier frameworks zich tot elkaar kunnen verhouden, en waarbij ze elkaar gelegitimeerd kritische vragen kunnen stellen.'

Ludodidactische toolkit

Het wordt vanzelfsprekend geen klassieke training met een syllabus in een klaslokaal. Renger en Hoogendoorn werken aan een toolkit op basis van ludodidactiek, hun eigen methode voor het ontwikkelen van onderwijs op basis van spelprincipes. Renger legt een set kaarten op tafel die hij eerder maakte voor het Europese project CYANOTYPES. Elke kaart vertegenwoordigt een andere rol. Door iedereen aan tafel een kaart te geven en die steeds na een afgesproken tijd door te schuiven, wordt een vraagstuk vanuit verschillende perspectieven opgepakt en wordt de rolverdeling duidelijk. Ook voor T4R wordt nu gewerkt aan zo’n toolkit om met meerdere stakeholders het gesprek te leren voeren over de invulling en inzet van een LDT.

Versneld instappen

Door dit in de pilotprojecten als oefening te doen, wordt een implementatieproces ontworpen waar andere steden hun voordeel mee kunnen doen. Renger: 'Als Zwolle straks ook een digital twin wil, moet het materiaal dat wij ontwikkelen hen helpen om het proces te structureren en om al aan het begin de juiste afwegingen te maken. Wat doen ze wel wat doen ze niet, starten ze in de Lab-fase of in de Arena? Met de toolkits die we nu al doende in de pilots ontwikkelen, werken we toe naar een systeem waarbij steden straks versneld kunnen instappen.'
Contact - Willem-Jan Renger: willem-jan.renger@hku.nl