Digitalisierung schafft Zukunft für den ländlichen Raum

Der ländliche Raum in Deutschland steht aufgrund der aktuellen demographischen Veränderungen vor einer Reihe von Herausforderungen. Dabei bietet gerade die Digitalisierung große Potenziale, um die Daseinsvorsorge aufrecht zu erhalten und den ländlichen Raum als Lebens- und Arbeitsraum wieder attraktiver zu gestalten. Als Fraunhofer SCS entwickeln und untersuchen wir in einem interdisziplinären Team neue digitale Lösungen in den Lebensbereichen Medizin und Pflege, Mobilität, Nahversorgung und Bildung. In diesem Newsletter stellen wir Ihnen nun unsere aktuellen Forschungen zum Thema vor.
Folgen Sie uns in den ländlichen Raum; und vielleicht auch noch ein wenig darüber hinaus zu unseren demnächst anstehenden Veranstaltungen. Auf dass wir bald wieder voneinander hören.

Herausforderung Gesundheit und Pflege

Denn in ländlichen Regionen in Deutschland, wie dem Oberen Rodachtal im Landkreis Kronach mit seinen ca. 8.000 Einwohnern, führen schon heute mehrere Faktoren zu einer angespannten Situation in der ärztlichen und pflegerischen Versorgung: Einer wachsenden Personengruppe an betreuungs- und pflegebedürftigen Menschen steht eine kleiner werdende Anzahl von jüngeren Menschen und Ärzten gegenüber. Im Oberen Rodachtal sind heute bereits 25% der Bürger über 65 Jahre alt; und dieser Anteil wird sich weiter erhöhen – bis zum Jahr 2028 auf voraussichtlich 33%.

Digitale und physische Vernetzung der Akteure als Lösung

Langfristig soll deshalb die ärztliche und pflegerische Versorgung auf dem Land insbesondere für ältere Bürger umgestellt werden. Hier sollen neue digitale Lösungen eine angemessene und menschenfreundliche Versorgung auch in Zukunft sicherstellen. Die Idee von Digi-Ort: Mittels einer digitalen Plattform werden ambulante Pflegedienste, Hausärzte sowie Bürger, Pflegebedürftige und deren Angehörige vernetzt – mit dem Ziel, die Abstimmungsprozesse zu vereinfachen. Über diese digitale Plattform sollen Gesundheits- und Pflegedaten von Hausärzten und ambulantem Pflegedienst ausgetauscht werden. Darüber hinaus werden Daten aus der häuslichen Umgebung und damit aus dem Alltag der Bürger und Patienten in die Plattform integriert: In DIGI-ORT wird einerseits der Einsatz neuartiger, textilbasierter Vitaldaten-Monitoring-Systeme wie auch die Anbindung kommerziell verfügbarer AAL-Systeme (Active Assisted Living) erprobt. Ergänzend zu den digitalen Lösungsansätzen wird auch eine lokale Anlaufstelle eingerichtet. Diese informiert und berät die Bürger und Patienten des Oberen Rodachtals zu den Möglichkeiten des technikunterstützten Wohnens und koordiniert darüber hinaus einen ehrenamtlichen Begleitdienst, der ebenfalls ehrenamtliche Angebote, z. B. die Unterstützung bei Arztbesuchen und Einkäufen, vermittelt.

Das Projekt »Digitales Gesundheitsdorf« wird seit September 2018 durch das das Bayerische Staatsministerium für Gesundheit und Pflege gefördert. Es wird durch die Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS in Zusammenarbeit mit den regionalen Pflegediensten und Hausärzten sowie mit Unterstützung der Bürgermeister der drei Gemeinden Nordhalben, Steinwiesen und Wallenfels durchgeführt.

Mehr Mobilität im ländlichen Raum durch intelligente Datennutzung und -analyse

Mobilität ist ein Grundbedürfnis des Menschen. Wir finden sie in allen Lebenslagen – umso nachhaltiger ist der Einfluss von Einschränkungen auf unsere Lebensqualität. Im ländlichen Raum, der besonders vom demographischen Wandel betroffen ist, ist die Sicherstellung der Mobilitätsversorgung eine entsprechend große und wichtige Aufgabe. Auch hier bietet die Digitalisierung neue Möglichkeiten, die Ressourcen des Personennahverkehrs effizienter zu nutzen und neue Konzepte umzusetzen. Im Projekt »MobiDig – Mobilität Digital in Hochfranken« werden Ideen zur Prognose und Optimierung des Linienverkehrs sowie bedarfsgesteuerter Angebote untersucht und anhand eines Testbetriebs auf ausgewählten Strecken in der Modellregion Hochfranken erprobt.

Das Projekt wird von der Arbeitsgruppe SCS und der Abteilung Breitband und Rundfunk des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS gemeinsam mit der Hochschule Hof, der TU München, dem Landkreis Wunsiedel sowie dem Landkreis und der Stadt Hof seit August 2017 bearbeitet. Zentrales Element ist ein sogenannter Data Lake als integrierte Datenbasis, der aus verschiedenen Datenquellen gespeist wird. So können Mobilitäts- und Bedarfsprognosen erarbeitet und neue Ideen wie Sharing-Konzepte, Crowd Sourcing oder autonom fahrende bedarfsgesteuerte Verkehre entwickelt werden.

Die Fraunhofer-Arbeitsgruppe SCS bringt dabei ihre Expertise in den Bereichen Mobilität und Tourenplanung, Datensammlung und Datenauswertung, Künstliche Intelligenz sowie Entwicklung und Erprobung datengetriebener Konzepte und Services ein:

Algorithmen für eine effizientere Verkehrsplanung

So entwickeln die Experten von Fraunhofer SCS für das Themenfeld der bedarfsgesteuerten Mobilitätsangebote eine algorithmische Lösung zur optimierten Planung von Fahrten. Mit Methoden des Maschinellen Lernens wird dieser Algorithmus um eine Prognosemodell für eine solche Art von Bedarfsverkehren ergänzt, das zusätzlichen Input für die Optimierung liefern kann. Einen vielversprechenden Ansatz liefern hierbei insbesondere künstliche neuronale Netze. Mit Hilfe der Prognosen und Optimierungen sollen die Verkehre vor allem effizienter werden, um so das Mobilitätsangebot verbessern zu können.

Prognose von Fahrgastzahlen für zielgerichtete Angebote

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt in der Prognose von Fahrgastzahlen für Linienbusse. Auch hier kommen Verfahren der künstlichen Intelligenz zum Einsatz. Ziel dieser Art von Prognosen ist aber nicht die Steigerung der Effizienz, sondern vielmehr die Identifikation von bisher nicht bedienten Mobilitätsbedarfen, die von den üblichen Verfahren zur Bedarfsidentifizierung nicht erkannt werden können. So sollen Anbieter von Linienverkehren in die Lage versetzt werden, ihr Angebot zielgerichtet weiter auszubauen. Durch die Identifikation solcher bisher unbekannter Bedarfe, können im Idealfall Linienverkehre eingerichtet werden, die sich wirtschaftlich selbst tragen und nicht oder nur zu einem geringen Teil auf öffentliche Gelder angewiesen sind. Wirtschaftlich tragfähige Linienverkehren sind in besonderem Maße für ländliche Regionen relevant: Gerade dort, sind die Haushaltskassen oft knapp bemessen, so dass der Betrieb von dringend benötigten ÖPNV-Angeboten stark limitiert werden muss.

Crowd-Sourcing und Sharing-Lösungen für innovative Service-Ideen

Neben dem Einsatz mathematischer Verfahren zur Prognose und Optimierung des ÖPNV ist Fraunhofer SCS auch für die Entwicklung und Integration innovativer Konzepte zur Verbesserung der Nahverkehrssituation zuständig: Dafür werden aktuelle Crowd-Sourcing und Sharing-Ansätze analysiert und auf ihre Eignung für den Einsatz im ländlichen Raum hin untersucht. So wurde zum Beispiel ein Morphologischer Kasten für Sharing-Konzepte entwickelt. In diesem sind alle konstituierenden Eigenschaften und mögliche Ausprägungen von Sharing-Services im Mobilitätsbereich zusammengetragen. Auf diese Weise können neue Konzepte aus bestehenden Elementen zusammengestellt werden, z. B. hinsichtlich der eingesetzten Fahrzeuge (Fahrrad, E-Roller, Auto) oder der Fahrzeugstandorte (Floating-Modell vs. Feste Standorte). Interessierte Kommunen und Privatunternehmen haben damit ein Werkzeug an der Hand, um passgenaue Sharing-Lösungen zu schaffen.

Mit Data Analytics und Kundeneinbindung weitere Anwendungsfelder entwickeln

Im Januar 2019 ist dieser Pilot nun in die nächste Phase gestartet. Ziel ist, die digitale Plattform um neue Anwendungsfelder für zusätzliche Lebensbereiche zu erweitern und noch mehr Akteure aus der Region mit den Bürgern digital zu vernetzen. Datenanalysen und Prognoseverfahren sollen bei der Optimierung des mobilen Dorfladens ebenso unterstützen wie die direkte Beteiligung der Kunden und der Bürger. Konkret sieht das Ganze so aus: Im Lkw wird ein Edge Computing Systems verbaut. Dieses überwacht das Energie- und Kühlkettenmanagement im Verkaufsfahrzeug und erfasst sämtliche Daten aus dem Online- und Offline-Verkauf.

Durch die Analyse der Daten sollen Effizienz und Auslastung gesteigert, Bedarfe besser geplant und so die Wirtschaftlichkeit verbessert werden. Neue regionale Kooperationen und Services sollen über die digitale Plattform angeboten werden. Auch sollen die Angebote auf neue Lebensbereiche ausgeweitet werden, z. B. bezogen auf Gesundheitsthemen oder aktuelle Herausforderungen des Arbeitsmarkts. Zudem werden im Austausch mit anderen Digitalisierungsprojekten und Regionen Erfolgsfaktoren für eine erfolgreiche Verstetigung untersucht, die auch nach Ende einer öffentlichen Förderung eine flächendeckende und nachhaltige Lösung für ländliche Räume garantieren.

Als Teilprojekt des »Digitalen Dorfs Steinwald-Allianz« verfolgt das Forschungsprojekt »Digitales Dorf: Wohnen und Bildung« das Ziel, durch Digitalisierung die Möglichkeiten für ältere oder pflegebedürftige Bürger und Bürgerinnen in den Bereichen soziale Teilhabe und Wohnen Zuhause in vertrauter Umgebung zu verbessern. Dies geschieht zum einen durch den Aufbau und die Entwicklung einer Plattform zur digitalen Wohnberatung, zum anderen durch die Konzeption und die Implementierung von Bildungsangeboten zur Digitalisierung für Ältere. Projektpartner sind das Fraunhofer Institut für Experimentelles Software-Engineering IESE und der Landkreis Tirschenreuth.
 

Plattform »Digitale Wohnberatung«

Ein vertrautes Wohnumfeld ist gerade im Alter und in der Pflege wichtig. Die neue Plattform »Digitale Wohnberatung« unterstützt Ältere oder Pflegebedürftige mit unterschiedlichsten Angeboten dabei, so lange wie möglich zuhause wohnen bleiben zu können.

So können sich Interessierte auf der Webseite www.digitale-wohnberatung.bayern beispielsweise über Hilfsmittel informieren, mit denen der Alltag trotz eventuell vorhandener physischer oder kognitiver Einschränkungen weiterhin gemeistert werden kann – sei es durch Greif-, Seh- oder Mobilitätshilfen oder auch durch technische Assistenzsysteme und Produkte wie Smart-Home- und Notruf-Anlagen. Außerdem werden verschiedene Wohnbereiche inklusive vorhandener Anpassungsmöglichkeiten für ein alters- und pflegegerechtes Umfeld vorgestellt.

Zusätzlich haben die Nutzer die Möglichkeit, sich in einem virtuellen Rundgang durch eine Musterwohnung zu navigieren und sich dabei Informationen über barrierefreies Umbauen und Wohnen einzuholen. Sie bekommen Überblick zu Fördermöglichkeiten, zum Hilfsmittelkatalog oder zu Beratungsangeboten im Landkreis und können über ein Formular gezielt individuelle Fragen stellen oder Kontakt zu den ehrenamtlichen Wohnberatern aufbauen. Diese Wohnberater kümmern sich im Landkreis sich um den Erstkontakt oder um Hausbesuche.

Die im Projekt entwickelte neue Plattform »Digitale Wohnberatung« mit einem virtuellen Rundgang durch die barrierefreie Musterwohnung des Landkreises Tirschenreuth ist seit Oktober 2018 online. 2019 werden nun die Digitale Wohnberatung und der virtuelle Rundgang weiterentwickelt und gezielt in die Prozesse der ehrenamtlichen Wohnberatung miteingebunden.

Bildungsangebote für ältere Bürgerinnen und Bürger im Landkreis Tirschenreuth

Seit Frühjahr 2019 laufen die ersten Bildungsangebote zur Digitalisierung für Ältere im Landkreis Tirschenreuth. Auf Basis zahlreicher Rückmeldungen von ehrenamtlich Engagierten und Einrichtungen des Landkreises wurden die Bildungsangebote gemäß den entwickelten Konzepten adaptiert und nach und nach implementiert. So konnten unterschiedlichste Kurse gestartet werden wie beispielsweise der »EDV-Grundkurs kompakt für Einsteiger« in Konnersreuth, »Senioren lernen das Smartphone kennen« in Großkonreuth oder »Jung erklärt Alt die Medien von heute« im Jugendmedienzentrum T1 in Tannenlohe. Die Durchführung wird von der Wohnberatungsstelle des Landkreises Tirschenreuth koordiniert. Die Begleitung sowie die Evaluation übernimmt Fraunhofer SCS. Eine erste Zwischenbilanz der Durchführung und Evaluierung der Bildungsangebote ist für September 2019 in einer Informationsveranstaltung in Tirschenreuth vorgesehen.

Den Veranstaltungskalender mit den aktuellen Bildungsangeboten zur Digitalisierung finden Sie hier.
 

Regionalprodukte tragen zur nachhaltigen Flächennutzung bei, sichern bestehende Kulturlandschaften und wirken sich positiv auf regionale Stoff- und Wirtschaftskreisläufe aus. Wie stark ihr Einfluss dabei wirklich ist, wurde bisher aber noch nicht untersucht.
Deshalb hat im Oktober 2018 das Projekt »ReProLa – Regionalproduktspezifisches Landmanagement in Stadt-Land-Partnerschaften« gestartet. Darin ermittelt Fraunhofer SCS gemeinsam mit der Europäischen Metropolregion Nürnberg, der Stadt Nürnberg, dem Institut für Geographie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und der Forschungsgruppe Agrar- und Regionalentwicklung Triesdorf art in den nächsten fünf Jahren am Beispiel der Europäischen Metropolregion Nürnberg die Wertschöpfungs- und Beschäftigungspotenziale, die sich durch die Produktion von Regionalprodukten ergeben und setzt sie in Bezug zur regionalen Flächennutzung.
Ziel ist es, die Raumwirksamkeit (also raumprägende oder -verändernde Aktivitäten oder Verhaltensweisen)  der Entwicklung von Stadt und Land sowie die ökonomische Relevanz von Regionalprodukten besser zu verstehen.
Dazu soll ein Instrumentenset zur Verbesserung der Entscheidungsgrundlagen für zukünftige Flächennutzungen entwickelt werden, das auch auf andere Kommunen übertragbar ist.

Die Sicherung der Ressource Land und eine ausgewogene Siedlungs- und Flächennutzung stehen dabei genauso im Fokus wie der Wissensaufbau über Raumwirksamkeiten, Zusammenhänge der regionalen Nahrungsmittelproduktion und die Verbesserung der Ressourceneffizienz sowie die Stärkung regionaler Produktions- und Wertschöpfungsketten.

Die Ergebnisse sind die Grundlage für die Entwicklung eines Leitbilds zum nachhaltigen Landmanagement und werden später in Modellprojekten umgesetzt. Dabei unterstützt die Fraunhofer-Arbeitsgruppe SCS im Wertschöpfungsmapping (also die Abbildung regionaler Wertschöpfungsketten und Entwicklung von Indikatoren, die die Wertschöpfung regionaler Produkte messbar machen), in der Bewusstseinsbildung bei Erzeugern und Nachfragern von Regionalprodukten zum Zusammenhang von Flächennutzung und regionaler Wertschöpfung sowie in der Konzeption und Umsetzung einer zielgruppenorientierten Vermarktung und Logistiklösung für Regionalprodukte in Ballungsräumen.

Der offizielle Kick-Off des Projekts findet am 30. Juli 2019 von 12 bis 18 Uhr in der Orangerie Erlangen statt. Interessenten sind jederzeit willkommen. Weitere Informationen finden Sie hier.