Citizen-Science-Projekte aus dem mFUND im Porträt

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Redaktion Emmett

Citizen-Science-Projekte aus dem mFUND im Porträt

Die mFUND-Projekte OPENER next, CITRAM und ECOSense haben bereits erfolgreich mit Bürger:innen zusammengearbeitet oder planen es. Ihre Vorhaben verdeutlichen, welche Vorteile der Citizen-Science-Ansatz für Forschungsprojekte bietet. Während OPENER next darauf hinwirkt, Barrieren an Bushaltestellen abzubauen, sammelt CITRAM Daten für einen verbesserten Verkehrsfluss. ECOSense widmet sich bedarfsorientierten Fahrradinfrastrukturen. Die Porträts beschreiben Projektziele und -ansätze, darüber hinaus geben sie Einblicke in die Zusammenarbeit mit Bürger:innen.

Projektporträt: OPENER next

Ziel: Ein barrierefreier öffentlicher Nahverkehr

Projektlaufzeit: April 2021 – März 2024

Projektort: Chemnitz

1. Über das Projekt

Das bundesweite Personenbeförderungsgesetz sieht bis 2022 einen barrierefreien öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) vor. Um dies zu realisieren, sind Standards notwendig, insbesondere um bisher nicht berücksichtigte Barrieren zu erfassen. Die so vereinheitlichten Barrieredaten im ÖPNV austauschen zu können, ist eine weitere Voraussetzung für die Entwicklung zuverlässiger digitaler Anwendungen, die eine uneingeschränkte selbstständige Mobilität unterstützen.

Das Projekt OPENER next arbeitet daran, die Erfassung von Barrieredaten zu erleichtern. Dafür entwickelt das Projektteam eine frei verfügbare App, die Bürger:innen dazu motivieren soll, sich ehrenamtlich an der Erhebung von Barrieredaten zu beteiligen. Mit den so erhobenen Daten sollen Verkehrsbetriebe, Kommunen oder an der öffentlichen Infrastrukturplanung beteiligte Unternehmen die Anforderungen an Barrierefreiheit besser umsetzen können. Davon wiederum sollen langfristig alle Reisenden im ÖPNV profitieren.

Die OPENER next-App navigiert Nutzer:innen beispielsweise durch Bahnhöfe. Foto: OPENER next
Die OPENER next-App navigiert Nutzer:innen beispielsweise durch Bahnhöfe. Foto: OPENER next

Projektpartner:innen:

  • datagon GmbH, Waldems
  • DELFI e. V., Frankfurt am Main
  • Disy Informationssysteme GmbH, Karlsruhe
  • HaCon Ingenieursgesellschaft mbH, Hannover
  • IVU Traffic Technologies AG, Berlin
  • Nahverkehrsservice Sachsen-Anhalt GmbH, Magdeburg
  • Smartis Solutions GmbH, Darmstadt
  • hd Management Consulting GmbH, Darmstadt
  • Technische Universität Darmstadt

2. Der Citizen-Science-Ansatz bei OPENER next

Die Zusammenarbeit mit ehrenamtlich mitwirkenden Bürger:innen bietet die Chance, aus vielen verschiedenen Quellen Daten zu erfassen, die für die Entwicklung von barrierefreien Mobilitätsangeboten oder Infrastrukturplanungen wichtig sind. Mit OPENER next soll es möglich sein, unbegrenzt Barrieredaten im ÖPNV in einem einheitlichen Format zu erheben, die sich dann ohne großen Aufwand weiterverarbeiten lassen. Für die Erhebung setzen die Projektmitarbeiter:innen auf engagierte Bürger:innen, für die sie eine frei verfügbare und bedienungsfreundliche App entwickeln.

Bereits das Vorgängerprojekt OPENER griff ein solches Crowdsourcing-Konzept auf. An einer Test- Haltestelle des ÖPNV untersuchten Projektmitarbeiter:innen der TU Chemnitz, wie sich Barrieredaten standardisiert erfassen und möglichst viele Personen an der Datenerhebung beteiligen lassen.

Screenshots der Opener-App zur Datenerhebung.
Screenshots der Opener-App zur Datenerhebung.

3. Angestrebte Ziele in der Zusammenarbeit mit Bürger:innen

  1. Bürger:innen motivieren: Die Bürger:innen erfahren, welchen Nutzen ihre Mitwirkung am Projekt hat. Sie merken, dass sie einen direkten Beitrag zur Verbesserung barrierefreier Angebote im ÖPNV leisten. Mit Gamification-Elementen wie Rewards (kleine Belohnungen) oder Bestenlisten wollen die Projektbeteiligten die Motivation zusätzlich fördern.
  2. Die App zur Datenerhebung etablieren: Nur wenige Menschen nehmen sich expliziert Zeit für die Erfassung von Daten. Das kann zu einer schlechten Qualität dieser Daten führen. Eine nutzungsfreundliche App bietet eine niederschwellige Möglichkeit Daten zu erfassen und kann beispielsweise während der Wartezeit an der Bushaltestelle ein Zeitvertreib sein.
  3. Eine Community aufbauen: Veranstaltungen wie Mapathons schaffen ein Gemeinschaftsgefühl und helfen beim Aufbau einer Community.

Potenzielle Risiken liegen darin, dass nicht ausreichend Bürger:innen an der Datenerfassung teilnehmen. Außerdem können von Bürger:innen erhobene Daten von minderer Qualität oder unvollständig sein.

4. Projektmitarbeitende

René Apitzsch, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Chemnitz
René Apitzsch, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Chemnitz
Thomas Graichen, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Chemnitz
Thomas Graichen, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Chemnitz

René Apitzsch ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Chemnitz. An der Professur Schaltkreis- und Systementwurf beschäftigt er sich mit der Erfassung von Barrieredaten im öffentlichen Personenverkehr. Sein Fokus liegt dabei auf App-Entwicklung unter Verwendung offener Standards. Gemeinsam mit Thomas Graichen arbeitet er im mFUND-Projekt OPENER next an einer Open-Source-Applikation zur einfachen und bedienungsfreundlichen Erhebung von Barrieredaten im öffentlichen Nahverkehr.

Thomas Graichen ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Chemnitz. An der Professur Schaltkreis- und Systementwurf ist er im Bereich Indoor-Positionierung und -Navigation tätig und arbeitet zu den Themen Open Source und Open-Data-Lösungen. Besonderen Fokus legt er dabei auf OpenStreetMap (OSM). Gemeinsam mit René Apitzsch arbeitet er im mFUND-Projekt OPENER next. Sie entwickeln dort Standards für die Erfassung von Barrieredaten und eine App, mit der engagierte Bürger:innen die Barrieren an öffentlichen Haltestellen dokumentieren können, damit eine barrierefreie Routenführung ermöglicht werden kann.

Weitere Informationen zu OPENER next und den Projektpartner:innen:

Projektporträt: CITRAM

Ziel: Straßenverkehrsfluss optimieren durch Geschwindigkeitsempfehlungen

Projektlaufzeit: September 2018 – November 2020

Projektort: Chemnitz, Hamm und Krefeld in Sachsen

1. Über das Projekt

Wie kann es sein, dass man an manchen Tagen vor jeder roten Ampel stehen bleiben muss und an anderen schnell und ohne Ampelstopp ans Ziel kommt?

In dem Projekt CITRAM erprobten die Forscher:innen die Vorhersage grüner Wellen und die Verbesserung des motorisierten Verkehrsflusses mithilfe von Bürger:innen. Die Fahrer:innen zeichneten dazu während ihrer Fahrten anonymisiert Informationen über den Verkehrsfluss auf und gaben sie an die Stadtverwaltung weiter. Im Gegenzug erhielten sie per App Empfehlungen zur Geschwindigkeit und Informationen über Wartezeiten basierend auf aktuellen Ampeldaten.

Zwischen September 2018 und November 2020 wurde das Projekt umgesetzt und die im Projekt entwickelte App in Chemnitz, Hamm und Krefeld gemeinsam mit Citizen Scientists getestet. Die getesteten Komponenten halfen den Fahrer:innen dabei, ihre Fahrgeschwindigkeit an die Ampelschaltungen anzupassen. Kommunen profitieren ebenfalls, da sie ihre Verkehrsqualität erhöhen können und gleichzeitig ein umweltschonendes Fahrverhalten fördern.

Die CITRAM-App informiert in Echtzeit, wie nahe liegende Ampeln schalten
Die CITRAM-App informiert in Echtzeit, wie nahe liegende Ampeln schalten

Projektpartner:innen:

  • The Urban Software Institute, Chemnitz
  • TSC Beratende Ingenieure für Verkehrswesen, Essen
  • 52°North – Initiative for Geospatial Open Source Software
  • Technische Hochschule Deggendorf
  • Stadt Chemnitz, Verkehrslenkung
  • Stadt Hamm, Tiefbau- und Grünflächenamt
  • Stadt Krefeld, ehemals Fachbereich Tiefbau,
    jetzt Fachbereich Stadt- und Verkehrsplanung

1. Der Citizen-Science-Ansatz bei CITRAM

Im Projekt beteiligten sich Bürger:innen an der Erhebung von Echtzeitdaten über die Verkehrsdichte und den Verkehrsfluss. Dabei verwendeten sie die in dem Projekt entwickelte „enviroCar-App“ zur Aufzeichnung und Übermittlung ihrer Daten. Geschwindigkeitsempfehlungen und Informationen zur Route erhielten sie von der App ECOMAT. Sensoren im Auto und im Smartphone trackten ihre Positionsdaten, Fahrtrouten und Geschwindigkeiten. Außerdem erhoben die Sensoren in einigen Fahrzeugen Daten der Motor- und Abgassteuerung, um daraus ableiten zu können, wie umweltschonend gefahren wurde.

Ablauf der Beteiligung:

  • Festlegung des Testzeitraums auf zwei Monate
  • Interne Vorbereitungen, Checklisten und Anleitungen erstellen
  • Öffentlichkeitsarbeit und Rekrutierungskampagne planen und umsetzen: Pressetexte schreiben, Projekt-Webseite aufsetzen, Unternehmen ansprechen, Presse, Rundfunk und Lokalfernsehen informieren, Gutscheinaktion als Anreiz planen
  • Infoveranstaltungen planen und umsetzen
  • Pandemiebedingt ein Hygienekonzept entwickeln
  • Übergabe oder Versand der notwendigen Materialien an die Beteiligten
  • Newsletter für Fahrer:innen erstellen, der über aktuelle Belange informiert
  • Daten in drei Städten über den Testzeitraum von zwei Monaten erfassen
  • Daten analysieren und verwerten
  • Abschlussveranstaltung planen und umsetzen

Anzahl der beteiligten Bürger:innen:

  • Die Anmeldung erfolgte über die Projektwebseite sowie per E-Mail
  • Insgesamt meldeten sich 132 Bürger:innen an, davon übermittelten 33 ihre Daten an das Projekt
Verteilung der Citizen Scientists im Projekt CITRAM in den drei Test-Städten Chemnitz, Hamm und Krefeld in Sachsen
Verteilung der Citizen Scientists im Projekt CITRAM in den drei Test-Städten Chemnitz, Hamm und Krefeld in Sachsen

3. Erfolgsfaktoren und Learnings in der Zusammenarbeit mit Bürger:innen

  • Bürger:innen anwerben und ein Netzwerk aufbauen: Eine zielgerichtete Öffentlichkeitsarbeit und eine Rekrutierungskampagne wecken die Aufmerksamkeit von Bürger:innen und berichten über die Zielsetzung und Vision des Projekts. Das Projekt erhält lokale Unterstützung von Städten und die Bürger:innen entwickeln eine intrinsische Motivation, daran mitzuwirken, die öffentlichen Räume zu gestalten. Für die Kampagne eignen sich unter anderem eine Informationsveranstaltung, Pressetexte, Projekt-Webseiten, die Ansprache von Unternehmen und der Presse sowie Gutscheinaktionen als Anreiz.
  • Ein Datenschutzkonzept erstellen: Datenschutzregulierungen können die Kommunikation mit Bürger:innen im und nach dem Projektverlauf einschränken. Zudem erfordern sie womöglich nachträgliche Freigaben durch die Bürger:innen, beispielsweise für die Evaluation des Beteiligungsprozesses. Ein dem Vorhaben angemessenes Datenschutzkonzept sowie adäquate Nutzungsbedingungen zu erstellen, kann Zeit und Ressourcen einsparen.
  • Eine Kommunikationsstrategie entwickeln: Durch kontinuierlichen Kontakt mit den Bürger:innen können Sie regelmäßig über Projektneuigkeiten informieren oder Feedback einholen. Die vorab festgelegten Kommunikationskanäle, etwa ein Newsletter oder eine Webseite, sollten während des gesamten Projektverlaufs bestehen bleiben.
  • Niedrige Einstiegshürde sicherstellen: Die Teilnahme am Projekt sollte für Bürger:innen so einfach und verständlich wie möglich sein. Technische Hemmschwellen, wie Medienbrüche oder diverse technische Komponenten und Apps, die für die Beteiligung installiert werden müssen, sollten weitestgehend minimiert werden. Wenn Apps zum Einsatz kommen, sollten diese selbsterklärend und bedienungsfreundlich gestaltet sein.
  • Anleitungen und Handreichungen für Bürger:innen erstellen: Umfangreiches Informationsmaterial bereitet die beteiligten Bürger:innen auf ihre Aufgabe im Projekt vor. Dies gilt insbesondere dann, wenn eine App oder eine unbekannte technische Komponente verwendet werden soll, aber auch, wenn die Aufgabe aus mehreren Teilen besteht.
  • Agile Projektstruktur: Ein Wasserfallmodell, also eine Projektstruktur mit aufeinanderfolgenden Projektphasen und ohne iterative Prozesse, erschwert Nachbesserungen im Projektverlauf. Zudem lässt sich das Feedback von Bürger:innen nur schwer in den Projektablauf einarbeiten. Für eine gute Zusammenarbeit mit Bürger:innen ist daher eine flexible Projektstuktur oftmals gewinnbringender.

4. Projektmitarbeiter

Jürgen Mück, Produktmanager bei ui!
Jürgen Mück, Produktmanager bei ui!

Jürgen Mück ist seit fünf Jahren bei [ui!], einem Unternehmen, das Lösungen für die innovative, klimafreundliche Stadtplanung entwickelt, tätig. Als Produktmanager bei TRAFFIC ist er für Themen rund um den städtischen Straßenverkehr verantwortlich. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Erhebung von Verkehrsinformationen, der Prognose von Signalsteuerungen und der Entwicklung neuer Dienste für Smart Cities. Im mFUND-Projekt CITRAM untersuchte er mithilfe von Daten, die Citizen Scientists erhoben, wie Lichtsignalanlagen den Verkehrsfluss nicht nur steuern, sondern auch ökologischer gestalten können

Weitere Informationen zu CITRAM und den Projektpartner:innen:

Projektporträt: ECOSense

Ziel: Eine verbesserte Infrastruktur für Fahrradfahrer:innen

Laufzeit: Juni 2019 – August 2020

Ort: Oldenburg

1. Über das Projekt

In Innenstädten führt der zunehmende Verkehr zu Schadstoffbelastungen und Luftverschmutzungen. Die Förderung und der Ausbau einer Fahrradinfrastruktur setzt Anreize, vom Auto auf das Fahrrad umzusteigen und sich umweltschonender fortzubewegen. Jedoch gibt es nur wenige Daten über das Radfahrverhalten und die Fahrradinfrastruktur in Deutschland. Das mFUND-Projekt ECOSense hat zwischen Juni 2019 und August 2020 einen Sensor entwickelt, der verschiedene Parameter zur Radnutzung im Alltag erhebt, und diesen mithilfe engagierter Radfahrer:innen in Oldenburg erprobt.

Funfact: Oldenburg hatte bereits 2009 deutschlandweit den Modal Split mit dem höchsten Fahrradanteil – noch vor Münster! Der Anteil von Auto und Fahrrad am Verkehrsgeschehen liegt mit 43 Prozent gleichauf.

Projektpartner:innen:

  • baron mobility service GmbH (mein-dienstrad.de), Kyra Pelzner, Projektleiterin, Rolle: Umsetzungspartnerin, Betreuung der Citizen Scientists
  • Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Fakultät II, Abteilung für Wirtschaftsinformatik, Johannes Schering, Rolle: wissenschaftliche Begleitung und Datenanalyse
  • CoSynth GmbH & Co. KG, Oldenburg, Rolle: Entwicklung und Lieferung der Sensoren

2. Der Citizen-Science-Ansatz bei ECOSense

Um die Optimierung der Fahrradinfrastruktur in Oldenburg auf eine breite Datenbasis zu stützen, wurden Bürger:innen zur Unterstützung bei der Datenerhebung angeworben. Dabei hatten sie hauptsächlich drei Aufgaben:

Erstens testeten sie die zur Datenerhebung erforderlichen Sensoren, die an die Fahrräder der beteiligten Bürger:innen angebracht wurden.

Zweitens ließen sie sich zwei Monate lang durch die Sensoren tracken und übermittelten dadurch zum Teil auch persönliche Daten über ihre täglich zurückgelegten Stecken und Fahrtgeschwindigkeiten. Daneben wurden auch Beschleunigungsdaten, Informationen über Erschütterungen sowie Geo- und Umweltdaten erhoben.

Drittens gaben die Bürger:innen Feedback zu ihrer Aufgabe im Forschungsprozess. Dieses nutzte das Forschungsteam, um zukünftige Citizen-Science-Projekte zu planen.

Der speziell entwickelte Sensor zum Aufzeichnen der Radfahrdaten. Foto: ECOSense
Der speziell entwickelte Sensor zum Aufzeichnen der Radfahrdaten. Foto: ECOSense

Ablauf der Beteiligung:

  • Öffentlichkeitsarbeit und Anwerbung von Bürger:innen
  • Vorbereitung der Datenerhebung
  • Übergabe der Sensoren an die Bürger:innen
  • Datenerfassung durch Sensoren über einen Zeitraum von zwei Monaten mit einer Gruppe von mehr als 200 Bürger:innen
  • Beginn der Datenanalyse
  • Weiterführung der Datenanalyse
  • Diverse Austauschformate für und mit Bürger:innen
  • Abschlussveranstaltung zum Projektende

Über die beteiligten Bürger:innen:

  • Anmeldung über die projekteigene Webseite
  • Registrierungen aus allen Altersstufen (18 bis 88 Jahre)
  • Etwa 40 Prozent Frauen und 60 Prozent Männer
  • Insgesamt 523 Anmeldungen, daraus wurde ein Sample entnommen, das sich an der Bevölkerungsstruktur Oldenburgs orientierte
  • Insgesamt zwei Gruppen, die erste mit circa 200 Citizen Scientists, die zweite Gruppe war wegen des Covid-19-Pandemie etwas kleiner

Erfolgsfaktoren und Lernkurven in der Zusammenarbeit mit Bürger:innen

  • Ausreichend Zeit für ein Datenschutzkonzept einplanen: Ein umfassendes Datenschutzkonzept zu entwickeln, nimmt viel Zeit in Anspruch. Es sollte daher ausreichend Zeit eingeplant werden, damit es alle Projektbereiche abdeckt.
  • Öffentlichkeitsarbeit und Kontakt zu Medien: Eine Zusammenarbeit mit lokalen Medien sorgt dafür, dass potenzielle Citizen Scientists auf das Projekt aufmerksam werden. Die mediale Begleitung motiviert, indem über Vision und Mission des Projekts – hier: „Oldenburg fahrradfreundlicher machen“ – berichtet wird.
  • Nachhaltige Netzwerke in der Stadt: Ein Projekt mit Bürger:innen schafft Kontakte in der Stadt und kann Netzwerke festigen. Die Unterstützung von Verbänden und Bürgerinitiativen oder der Erfahrungsaustausch mit Verkehrs- und Stadtplaner:innen hilft dabei, Freiwillige zu finden, das Projekt zu etablieren und die Akzeptanz der Ergebnisse zu steigern.
  • Auf die Repräsentativität des Datensatzes achten: Die erhobenen Daten repräsentieren bestenfalls die gesamte Gesellschaft und nicht nur bestimmte Gruppen sowie deren Verhalten und Ansprüche. Zum Beispiel sollten für die Erhebung von Fahrraddaten zur Infrastrukturplanung nicht nur die Daten von regelmäßigen Radfahrer:innen herangezogen werden, sondern auch von Personen, die seltener oder nur zu bestimmen Anlässen mit dem Rad fahren. Durch Zwischenevaluationen der erhobenen Daten kann die Repräsentativität überprüft und angepasst werden.
  • Im Prozess flexibel bleiben und sich der Situation anpassen: In der Vorbereitungszeit des Projekts kam es zum Ausbruch der Covid-19-Pandemie. Dies hat die Vorbereitung und die Durchführung in mehrerlei Hinsicht verkompliziert: Die Sensorübergaben an die Freiwilligen fanden unter den gegebenen Hygienebestimmungen statt, es konnten keine analogen Veranstaltungen stattfinden und die Bürger:innen sind aufgrund der verstärkten Arbeit im Home Office weniger (oder anders) Rad gefahren als zu Normalzeiten. Die Projektbeteiligten haben sich jedoch flexibel gezeigt und der Situation angepasst. Die Lernkurven bezüglich der Pandemiesituationen wurden auch in der Workshoppräsentation vorgestellt (wenn freigegeben, verlinken).

Die fünf wichtigsten Erkenntnisse aus der Datenanalyse:

  • Fahrradfahrer:innen in Oldenburg nutzen vor allem die Hauptverkehrsstraßen.
  • Das höchste Fahrradaufkommen ist im Berufsverkehr zu erwarten.
  • Das Wetter hat wenig Einfluss auf die Fahrtgeschwindigkeit.
  • Ist das Wetter schlecht, fahren die Bürger:innen eher kürzere Routen.
  • Es konnten zahlreiche Erschütterungen im Straßenverkehr festgestellt werden, die aber nicht immer direkt auf Schlaglöcher oder ähnliche Schäden zurückzuführen sind.

Die anonymisierten Sensordaten für Oldenburg können in der mCLOUD abgerufen werden.

4. Projektmitarbeitende

Kyra Pelzner, Projektmanagerin bei baron mobility service
Kyra Pelzner, Projektmanagerin bei baron mobility service
Johannes Schering, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung für Wirtschaftsinformatik VLBA der Universität Oldenburg
Johannes Schering, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung für Wirtschaftsinformatik VLBA der Universität Oldenburg

Kyra Pelzner ist seit 2019 bei der baron mobility service GmbH als Projektmanagerin tätig. Dort arbeitet sie unter anderem für das Projekt „mein-dienstrad.de“. Mit dem mFUND-Projekt ECOSense setzt sie sich dafür ein, dass sich die Informationslage über den Fahrradverkehr verbessert. Zu diesem Zweck stattete das Projektteam mehrere hundert Fahrräder mit Sensoren aus, die während der Fahrt zahlreiche Daten sammelten. Städte und Firmen können auf dieser Grundlage die Fahrradinfrastruktur anpassen und die Sicherheit von Radfahrenden im Straßenverkehr verbessern.

Johannes Schering ist wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung für Wirtschaftsinformatik VLBA der Universität Oldenburg. Er forscht zu offenen Radverkehrsdaten im europäischen Kontext und nachhaltiger Mobilität. Johannes Schering ist Entwickler und Initiator des mFUND-Projekts „Erfassung und Analyse von Radverkehrsdaten“ , ECOSense, das zwischen Juni 2019 und August 2020 eine Fahrradsensorik unter aktiver Bürger:innenbeteiligung entwickelte und erprobte.

Weitere Informationen zu ECOSense und den Projektpartner:innen:

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