Inspiriert von den Lehren aus dem Wiederaufbau New Yorks nach den Anschlägen vom 11. September, MUDDI Der im Rahmen der OGC-Kooperation entwickelte Standard hilft Städten dabei, die unterirdische Infrastruktur besser zu kartieren und zu verwalten.
Als das World Trade Center am 11. September 2001 einstürzte, war die Zerstörung über der Erde für alle sichtbar, doch unter der Oberfläche spielte sich eine ebenso gefährliche Krise ab. Tief unter der Erde wüteten Brände, die wichtige Versorgungsleitungen und Verkehrstunnel bedrohten und es Feuerwehrleuten und Bergungsteams extrem gefährlich machten, sich dem Ort überhaupt zu nähern. Unter den Trümmern lag verborgen ein 200,000 Tonnen schwerer Tank mit flüssigem Freon, Teil der Klimaanlage der Türme. Wäre die Hitze an ihn herangekommen, hätte das Gas explodieren oder tödliche Phosgendämpfe freisetzen können. Doch niemand hatte ein vollständiges und genaues Bild von dem, was sich unter der Oberfläche befand. Jede Behörde und jedes Versorgungsunternehmen verfügte über Bruchstücke unvereinbarer Daten, und es dauerte mehr als zehn Tage, bis eine schlüssige Karte der beschädigten unterirdischen Infrastruktur erstellt werden konnte. Als der Freon-Tank schließlich gefunden wurde, konnten die Feuerwehrleute das umliegende Gebiet löschen und so eine weitere Katastrophe in einer Stadt verhindern, die sich ohnehin schon in einer Krise befand.
Die Erfahrung offenbarte auch eine grundlegende Herausforderung, mit der Städte auf der ganzen Welt weiterhin konfrontiert sind: fragmentierte und unvollständige Informationen über die Infrastruktur, die unter ihren Straßen verborgen ist.
Diese erschütternde Krise offenbarte eine Wahrheit, die bis heute Gültigkeit hat: Städte können nicht effektiv planen, bauen oder sich erholen, wenn ihnen ein klares Verständnis ihrer unterirdischen Gegebenheiten fehlt. Für Stadtplaner sind die unterirdischen Netze aus Rohren, Kabeln, Tunneln und geologischen Schichten für Resilienz und Nachhaltigkeit ebenso wichtig wie die darüber liegende, sichtbare Infrastruktur.
Von der Krise zur Zusammenarbeit
Mitte der 1990er-Jahre begann New York City mit der Entwicklung einer photogrammetrischen Basiskarte, die als Grundlage für alle städtischen Geodaten dienen sollte. Das Umweltamt und andere Behörden nutzten sie, um kompatible Ebenen für Wasser-, Abwasser- und Oberflächeninfrastruktur zu erstellen. Zum Zeitpunkt der Anschläge vom 11. September verfügte die Stadt zwar über ein teilweise funktionsfähiges unternehmensweites GIS, doch ein Großteil ihrer unterirdischen Infrastruktur war noch nicht kartiert.
In den darauffolgenden Jahren arbeiteten Planer, Ingenieure und Geodatenexperten intensiv daran, die Datenlücken zu schließen, die die Notfallmaßnahmen der Stadt behindert und Bau-, Aushub- und Instandhaltungsarbeiten verkompliziert hatten. Während das städtische GIS auf über 1,000 Ebenen erweitert wurde, verlief die Digitalisierung der unterirdischen Versorgungsleitungen schleppend. Private Versorgungsunternehmen digitalisierten ihre Netze eigenständig, ohne die städtische Basiskarte oder die gemeinsamen Standards zu übernehmen. Als Hurrikan Sandy 2012 wütete, überschwemmten Sturmfluten Küstengebiete und verursachten Schäden in Milliardenhöhe – ein Teil davon hätte durch bessere Daten und eine optimierte Koordination der unterirdischen Leitungen vermieden werden können.
Aufbau des Frameworks: MUDDI
Mehr als zwei Jahrzehnte später haben die Erfahrungen aus New York dazu beigetragen, eine neue Generation von Geodatenstandards zu prägen, die weltweit Anwendung finden – von US-amerikanischen Städten bis hin zu nationalen Initiativen wie den Standards der American Society of Civil Engineers (ASCE) für unterirdische Infrastruktur (ASCE 38 und 75); den europäischen INSPIRE-Datenmodellen, die als Grundlage für Kartierungssysteme unterirdischer Versorgungsleitungen in Flandern, Dänemark, Schottland und den Niederlanden dienen; und der Entwicklung durch die Open Geospatial Consortium (OGC) Modell zur Definition und Integration unterirdischer Daten (MUDDI), das als Grundlage für das kürzlich vom Vereinigten Königreich initiierte Programm dient Nationales Register unterirdischer Anlagen (NUAR).
Konzipiert von Experten aus New York City und den USA, Großbritannien, Singapur, Belgien, Kanada und Dänemark, MUDDI baut auf bewährten Verfahren etablierter und erprobter Geodatenmodelle für Versorgungsunternehmen auf, darunter ASCE 38 (Subsurface Utility Engineering – SUE), ASCE 75 (As-Built), die INSPIRE-Datenspezifikation der Europäischen Kommission für Versorgungs- und Regierungsdienste sowie die Network Utility Application Domain Extension für OGCs CityGML StandardZusammen bilden diese die Grundlage für eine präzise 3D-Kartierung des Untergrunds und ermöglichen die Integration der Geometrie, der Eigenschaften und der Beziehungen zwischen den Elementen im Untergrund über verschiedene Versorgungsnetze hinweg.
Das Ziel MUDDI Ziel ist es, eine gemeinsame Sprache und Struktur für unterirdische Daten zu schaffen, um Versorgungsleitungen, Geologie und oberirdische Infrastruktur über verschiedene Zuständigkeitsbereiche hinweg aufeinander abzustimmen. Im Laufe der Zeit hat es sich zu einem übergreifenden Rahmenwerk entwickelt, das die Kompatibilität nationaler und regionaler Modelle verbessert und vielfältige Anwendungsfälle unterstützt, von der Baukoordination bis zum Katastrophenmanagement.
Das nächste Kapitel von New York City
Selbst nach den Anschlägen vom 11. September und Hurrikan Sandy zögerte New York City, ein stadtweites Integrationsprogramm zu starten. Bedenken hinsichtlich Datensicherheit, Kosten, Haftung und Kontrollverlust bremsten die Zusammenarbeit zwischen privaten Versorgungsunternehmen und städtischen Behörden. Doch die weltweiten Fortschritte, darunter die Einführung des britischen NUAR-Programms, zeigten, was möglich war.
Im November 2025 kündigte die Stadt New York die Initiative „3D Underground“ (3DU) an – ein mit 10 Millionen US-Dollar aus Mitteln des US-Ministeriums für Wohnungsbau und Stadtentwicklung (HUD) finanziertes Katastrophenhilfeprogramm. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines sicheren, gemeinsam nutzbaren 3D-Modells der unterirdischen Versorgungsleitungen und der geologischen Gegebenheiten der Stadt. Das Projekt vereint städtische Behörden, Versorgungsunternehmen und die staatliche Regulierungsbehörde für öffentliche Dienstleistungen (State Public Service Commission). Die Columbia University digitalisiert über 20,000 Bohrprotokolle, um die Geologie der Stadt zu modellieren, da unterirdische Versorgungsleitungen und geologische Strukturen eng miteinander verknüpft sind.
Dies stellt einen bedeutenden Wandel für die Stadt dar, weg von fragmentierten Versorgungsdatensätzen hin zu einem gemeinsamen, interoperablen Rahmenwerk, das sich an globalen Best Practices orientiert.
Warum unterirdische Daten für die Planung wichtig sind
Für Planer, MUDDI Dies eröffnet neue Wege für die Verwaltung des unterirdischen Netzes. Traditionell führte jedes Versorgungsunternehmen oder jede öffentliche Einrichtung ihre eigenen unterirdischen Aufzeichnungen, die oft unvollständig, veraltet und inkompatibel waren. Dieser Mangel an Koordination führte zu kostspieligen Grabungsfehlern, Bauverzögerungen und gefährlicher Unsicherheit in Notfällen.
Durch die Bereitstellung eines gemeinsamen Rahmens, MUDDI Ermöglicht die Zusammenführung und Visualisierung von Untergrunddaten in 2D und 3D über verschiedene Systeme hinweg. Für Planer bedeutet dies Folgendes:
- Die Entwicklung koordinieren, indem man versteht, wo die bestehende Infrastruktur liegt und wo Wachstumspotenzial vorhanden ist.
- Verbessern Sie die Planung von Investitionsprojekten, indem Sie potenzielle Konflikte mit Versorgungsleitungen vor Baubeginn identifizieren.
- Versehentliche Beschädigungen von Versorgungsleitungen, insbesondere von Brennstoff- oder Stromleitungen, die Brände oder Explosionen verursachen können, sollten reduziert werden.
- Unterstützen Sie die Katastrophenplanung und -bewältigung, indem Sie sicherstellen, dass die Einsatzkräfte schnellen Zugriff auf genaue, konsolidierte Untergrunddaten haben.
- Verknüpfung mit digitalen Zwillingen und Building Information Modelling (BIM) zur Schaffung einer integrierten Sicht auf die bebaute und natürliche Umwelt.
Eine Stadt, die beispielsweise eine neue Verkehrslinie plant oder einen dicht bebauten Korridor umwidmen möchte, kann dies nutzen. MUDDI-basierte Daten zur Beurteilung des gesamten Untergrunds vor Baubeginn – wodurch verhindert wird, dass ein millionenschweres Bauprojekt durch ein nicht kartiertes Glasfaserkabel gestoppt wird.
Umfassendere digitale Karten ermöglichen zudem KI-gestützte Analysen zur Ermittlung des Wartungsbedarfs und zur Optimierung der Baukoordination. Mitglieder des OGC MUDDI Die Arbeitsgruppe für Standards schätzt, dass verbesserte Untergrunddaten die Investitions- und Instandhaltungskosten um mindestens fünf Prozent—wodurch Milliarden in US-amerikanischen Städten eingespart werden.
Das MUDDI Der Umweltausschuss untersucht die Wechselwirkungen zwischen Oberflächenüberschwemmungen und unterirdischen Systemen. Durch die Kartierung des Eindringens und der Schäden von Regenwasser in Keller, Tunnel und Versorgungsleitungen können Planer Risiken besser vorhersehen und widerstandsfähigere Infrastrukturen entwerfen – sei es in New York oder in überschwemmungsgefährdeten Regionen wie Asheville, North Carolina, und Kerr County, Texas.
New York und darüber hinaus
Während die USA noch keinen umfassenden Plan zur Kartierung unterirdischer Versorgungsleitungen besitzen, bietet das britische NUAR (Underground Utility Area Research) eine wichtige globale Fallstudie. NUAR wird vom Ministerium für Wissenschaft, Innovation und Technologie geleitet und von Ordnance Survey (Großbritannien) als Dienstleistung für öffentliche und private Nutzer betrieben. MUDDIDie Prinzipien von NUAR werden auf nationaler Ebene angewendet, indem Daten von Hunderten von Betreibern unterirdischer Anlagen zusammengeführt werden, um eine sichere, standardisierte digitale Karte der unterirdischen Infrastruktur Großbritanniens zu erstellen. Großbritannien schätzt, dass NUAR Einsparungen ermöglichen wird. 4.5 Milliarden Dollar Seit über einem Jahrzehnt werden durch weniger Leitungsbeschädigungen und verbesserte Koordination die Möglichkeiten von NUAR erweitert. Gleichzeitig ermöglicht NUAR den sofortigen Datenzugriff und reduziert die Anzahl der Organisationen, die für die Lokalisierung von Versorgungsleitungen kontaktiert werden müssen. NUAR verkürzt die durchschnittliche Zeit für den Zugriff auf Daten zu unterirdischen Anlagen von sechs Tagen auf sechs Sekunden. Dies zeigt, wie Standards wie … MUDDI kann vom Konzept zur Umsetzung gelangen und Interoperabilität und Transparenz in messbaren öffentlichen Nutzen übersetzen.
Ein Standard, viele Vorteile
MUDDIDie Stärke von NUAR liegt in seiner Flexibilität und seinem Bestreben, unterirdische Datenmodelle in einer Familie kompatibler Standards zu harmonisieren. Es ersetzt weder lokale noch nationale Systeme, sondern verbindet sie. Eine Stadt wie New York kann eine detaillierte Karte der Versorgungsleitungen innerhalb ihrer Grenzen erstellen, während ein Programm wie NUAR landesweit operieren kann. Beide können die benötigten Daten nahtlos austauschen.
Mit dem Aufbau kompatibler Netzwerkebenen über verschiedene Zuständigkeitsbereiche hinweg werden die US-Regionen schließlich in der Lage sein, unterirdische Netzwerke über gemeinsame Stadt- und Staatsgrenzen hinweg zu verbinden. Dieser Prozess mag Zeit in Anspruch nehmen, aber wir werden unser Ziel Schritt für Schritt erreichen – Stadt für Stadt, Landkreis für Landkreis, Bundesstaat für Bundesstaat und Stammesnation für Stammesnation.
Der Weg nach vorn
Für Stadtplaner stellt der Boden unter unseren Füßen sowohl eine Herausforderung als auch eine Chance dar. Um ihn gut zu verwalten, muss man die Stadt in ihrer Gesamtheit betrachten, über und unter der Oberfläche. MUDDI ModellProjekte wie NUAR, die darauf aufbauen, demonstrieren den Wert gemeinsamer Datenstandards für die Schaffung sichererer, widerstandsfähigerer und nachhaltigerer Städte.
Mit der zunehmenden Kartierung unterirdischer Infrastrukturen in den USA eröffnet sich eine umfassendere Perspektive. Dieselben Standards, die unterirdische Leitungen und Kabel verbinden, können auch oberirdische Elemente wie Straßen, Bäume, Verkehrssysteme und Gebäude vernetzen und Planern so ein ganzheitliches Bild der Wechselwirkungen zwischen bebauter und natürlicher Umwelt liefern. Diese Integration, unterstützt durch Fortschritte in den Bereichen KI und digitale Zwillinge, eröffnet neue Möglichkeiten für Planungsanalysen und Entscheidungsfindung.
Da die Bevölkerung wächst und die Infrastruktur altert, sind Städte, die ihre unterirdischen Anlagen verstehen und verwalten können, besser gerüstet, um zuversichtlich in die Zukunft zu planen. MUDDIDie Vision von [Name der Organisation], die aus den Lehren des 11. September entstanden und durch globale Zusammenarbeit weiterentwickelt wurde, zeigt, dass selbst die Teile einer Stadt, die wir nicht sehen können, geplant, verwaltet und geschützt werden können.
Über die Autoren
Alan Leidner ist Geodatenberater, ehemaliger Präsident von NYC GISMO und Verbindungsmitglied des OGC. Er besitzt einen Master-Abschluss in Stadtplanung vom Pratt Institute und war zehn Jahre lang für das New Yorker Stadtplanungsamt tätig. Nach den Anschlägen vom 11. September leitete er die Notfallkartierungsmaßnahmen der Stadt New York und ist derzeit Mitglied des Nationalen Geodatenbeirats der USA.
Carsten Rönsdorf ist Produktmanager für das Nationale Untergrundanlagenregister bei Ordnance Survey, wo er internationale Kooperationen im Bereich des Untergrunddatenmanagements geleitet hat und als Co-Vorsitzender des OGC fungiert. MUDDI Arbeitsgruppe für Standards.
Anerkennung
Die Autoren danken dem OGC für seinen Beitrag. MUDDI Standard Working Group und die Herausgeber der MUDDI Standard (OGC 23-024) einschließlich: Alan Leidner (NYC GISMO), Wendy Dorf (NYC GISMO), Andrew Hughes (British Geological Survey), Carsten Rönsdorf (Ordnance Survey Great Britain), Neil Brammall (UK Government Digital Services), Phil Meis (UMS), Dan Colby (UMS), Liesbeth Rombouts (Flemish Information Agency), Dean Hintz (Safe Software) und Joshua Lieberman (Open Geospatial Consortium). Die Entwicklung von MUDDI wurde von einem internationalen Netzwerk von Experten aus New York City, Großbritannien, Singapur, Belgien, Kanada, Dänemark und weiteren teilnehmenden Ländern unterstützt. Besonderer Dank gilt Mark Reichardt, dem ehemaligen CEO von OGC, und George Percivall, dem ehemaligen CTO von OGC, die maßgeblich an der Initiierung beteiligt waren. MUDDI Dank gilt auch Mary McCormick und dem Fund for the City of New York für die Bereitstellung der Anschubfinanzierung für das Projekt. MUDDI Initiative. Darüber hinaus gilt unser Dank der American Society of Civil Engineers (ASCE) für die Entwicklung der SUE- und As-Built-Standards.
Weitere Informationen
Siehe OGC. MUDDI Standard (Dokument 23-024):
https://docs.ogc.org/is/23-024/23-024.html
