Smart Cities oder Wie wollen wir leben?

Digitalisierung ist mehr denn je das schlagende Argument der privaten Wirtschaft. Sie bedeutet aber auch die Suche nach neuen Technologien, um Städte im Heute und im Morgen effizienter, fortschrittlicher, wirtschaftlicher und sozialer zu gestalten. Das Ziel sind Smart Cities, jedoch wird es die eine Smart City nicht geben. Dafür herrschen überall auf der Welt zu viele unterschiedliche Bedürfnisse.

In den letzten Jahren wurden verschiedenste Konzepte in Barcelona, Amsterdam, Helsinki, Luxemburg, Wien, Kopenhagen, und weiteren Städten entworfen, um zu definieren, welche Bereiche unserer Städte von analog bis teil-digitalisiert endlich voll digitalisiert werden sollten.

Digitalisierung – die Transformation hin zu smart

Alles was sich schon heute realistisch digitalisieren lässt:

• Bildung
• Energie & Umwelt
• Gesundheit
• Lebensräume
• Mobilität & Verkehr
• Sicherheit
• Verwaltung
• Wirtschaft & Handel

Basis für die Umsetzung in all diesen Bereichen ist eine homogen leistungsfähige IT-Infrastruktur. Auch in entlegensten Stadtbezirken und Regionen muss ein schnelles Internet gewährleistet sein, um die kommende Gigabit-Gesellschaft schaffen zu können. Milliarden von Menschen gehen mit Computern, Smartphones und Wearables online. Außerdem bietet der Markt schon jetzt smarte Kühlschränke, selbstständig fahrende Autos bis hin zu Produktionsanlagen mit intelligent zusammenarbeitenden Robotern an.

Die in all diesen Prozessen entstehenden immensen Datenmengen müssen sicher und anonymisiert übertragen werden. Entsprechende technische Lösungen und gesetzliche Rahmenbedingungen sind nötig, um diese Big Data vor dem Zugriff von Hackern und allen Unbefugten zu schützen. Aber Städte und Gemeinden können letztendlich nur smart werden, wenn die entstehenden Konzepte von den Einwohnern mitgetragen werden.

Daten für eine smartere Zukunft

Als ein sehr gelungenes Beispiel für die Zusammenarbeit von Bevölkerung und Stadtplanung in Richtung Zukunft ist beispielsweise Barcelona zu nennen. Digitalvisionärin Francesca Bria hat die Hauptstadt Kataloniens innerhalb weniger Jahre in eine soziale Smart City verwandelt – ein Modellprojekt mit Nachahmungsempfehlung. Die Probleme einer Großstadt wurden hier gelöst, indem man die Daten der Bewohner Barcelonas zum Gemeinwohl verwendete.

Jeder Mensch reagiert erst einmal skeptisch, wenn es um die Erhebung seiner Daten geht. In diesem Projekt konnte jedoch die Notwendigkeit aufgezeigt werden, dass man Lebensbedingungen nur verbessern kann, wenn die richtigen Daten dazu vorliegen. Ob nun bezahlbare Wohnungen, weniger Umweltverschmutzung oder eine bessere Gesundheitsversorgung erreicht werden soll, es bedarf der Teilhabe der Bürger.
So gestalteten die Bewohner Barcelonas den Wandel ihrer Stadt aktiv mit. Hunderttausende nahmen an einem Online-Voting teil, um vereint eine Regierungsagenda festzulegen. Auftragnehmende Firmen wurden verpflichtet, ihre Daten für das Allgemeinwohl verfügbar zu machen. Das Ergebnis ist ein voller Erfolg. Die stark luftverschmutze Stadt wurde größtenteils von Autos befreit. Sogenannte „Superblocks“ bieten nun eine neue Infrastruktur mit Begegnungsorten, Spielgelegenheiten, Ärzten und Einkaufsmöglichkeiten, alles fußläufig erreichbar. Francesca Brias nächster Auftrag lautet ein Smart-City-Konzept für Hamburg zu entwickeln.

Smart Cities sind ein grünes Muss

Die Digitalisierung von Infrastrukturen wird vorangetrieben, weil sich manche Probleme und Herausforderungen kaum anders lösen lassen. Die Weltbevölkerung nimmt rasant zu. Den Prognosen nach sollen es bis 2050 knapp zehn Milliarden sein. Die meisten Menschen werden in Ballungsgebieten, sogenannten Mega Cities, leben.
Wohnungsmangel, verstopfte Straßen, Engpässe bei der Strom- und Wasserversorgung oder Umweltverschmutzung: Die hohe Anzahl von Menschen auf begrenztem Raum sorgen für unzählige Probleme, welche durch digitale Produkte und Dienstleistungen verringert oder gar gelöst werden können. Dazu kommen Klimaschutzziele, die eingehalten werden müssen, um die Menschen vor den schlimmsten Folgen des Klimawandels (z.B. ein schneller Anstieg des Meeresspiegels) zu bewahren. Hierfür ist es unerlässlich, dass unter anderem der Ausstoß von CO2 verringert wird. Smart Cities benötigen deswegen auch ökologische Lösungen, um sich zu Green Cities zu verwandeln.

Ein wichtiger Schritt dafür ist es, immer mehr Grünflächen in den Städten zu schaffen. Das erfordert in der Praxis aber mehr, als nur einen Samen zu setzten oder Bäume einzupflanzen. Denn die freie Natur unterstützt Bäume durch Pilze, Bakterien und Pflanzenwurzeln in einem unterirdischen Netzwerk mit Nährstoffen. Fehlen diese unterirdischen Systeme, die sich über Jahrhunderte entwickelt haben, wird es für junge Bäume schwieriger, zu überleben. In Städten ist genau das der Fall. Ein Baum mit einer durchschnittlichen Lebenserwartung von über 130 Jahren wird in einer städtischen Umgebung oft nur wenige Jahre alt. Daher brauchen Bäume Hilfe, um auch hier gut wachsen zu können.

Green City Watch unterstützt die städtische Forstwirtschaft an dieser Stelle mit Geodaten und künstlicher Intelligenz. Seit 2018 nutzt die in Amsterdam ansässige Open-Source-Initiative eine wissenschaftliche Disziplin namens „geospatiale künstliche Intelligenz“, ökologisches Engineering, maschinelle Lerntechniken und Fernerkundungsmethoden kombiniert, um Einblicke in die Gesundheit und das Wohlbefinden des städtischen Grüns zu geben und zu ermitteln, wo beim Bau neuer Grünflächen die größte Wirkung erzielt werden kann. Sie nutzen diese Technologie beispielsweise via Satellit oder Drohne, um dort einzugreifen, wo städtische Umgebungen Störungen verursachen. Durch die Verwendung von hochauflösenden (VHR) Satellitenbildern ist eine Open-Source-Software von Green City Watch namens TreeTect, in der Lage, große Bereiche städtischer Terrains zu scannen, um sowohl die Quantität als auch die Qualität der Grünflächen in Städten zu überprüfen.

Diese Erkenntnisse sind für eine Vielzahl von Anwendern bedeutsam, nicht nur für Förster: Datenwissenschaftler, Anwohner und politische Entscheider können diese Daten nutzen, um städtische Umgebungen gesamter zu verstehen, ihre Grünflächen zu verwalten und den Erfolg von Stadtbegrünungsprojekten besser zu messen.

Smarte Stadtentwicklung in Deutschland

Auch deutsche Städte sind längst dabei, immer digitaler zu werden. Der IT-Branchenverband Bitkom und der Deutsche Städte- und Gemeindeverbund (DStGB) initiierten bereits Ende 2016 den Wettbewerb „Digitale Stadt“, welchen Darmstadt für sich entschied. Als offizielle „Digitale Stadt“ werden in Darmstadt seitdem einige Modellprojekte umgesetzt, die als Blaupausen für andere deutsche Städte dienen. Zum Beispiel sind „intelligente Laternen“, „sprechende Mülleimer“ (vernetzte und mit Sensoren ausgestattete Abfalleimer) und ein „Smart Parking System“ in Umsetzung.

Doch nicht nur Darmstadt möchte seinen Einwohner smarte Dienstleistungen und Produkte anbieten. Als Start-up-Hochburg besitzt Berlin ebenfalls eine Smart-City-Strategie: „Berlin ist 2030 eine intelligent vernetzte, zukunftsfähige, postfossile und resiliente Stadt zum Nutzen einer gebildeten, toleranten und kreativen Gesellschaft.“ ist in dessen Charta verankert. Um dieses Ziel zu erreichen, werden Start-ups und andere innovative Unternehmen gefördert und Kooperationen mit großen Unternehmen geschlossen. Wer sich davon ein eigenes Bild der Zukunft machen möchte, kann dies im „Futurium – Haus der Zukünfte“ tun.

Die hier gezeigte Zukunftsausstellung ist angereichert mit einem Zukunftslabor. Es lädt ein, selbst einiges auszuprobieren – ein Forum für den lebendigen Dialog und zukünftige Szenarien. Hier begegnen sich Wirtschaft, Wissenschaft, Kultur, Politik und Gesellschaft auf über 5.000 m² in drei Etagen. Perfekt, um Impulse zu geben und zum Diskurs anzuregen.

Ein weiterer wichtiger Pfad, damit das Thema Smart City in der Bundesrepublik vorangetrieben wird. Bei der Umsetzung bauen die Lokalpolitiker und Entscheider vor Ort auf Kooperationen mit kleinen und großen Unternehmen aus dem In- und Ausland: Deutsche Telekom, O2, Cisco, ZTE, Siemens, Bosch, Hewlett Packard Enterprise, SAP, Samsung etc., die Liste birgt Zukunft in sich.

Zusammenfassend ist es wichtig:

• die Lebensqualität für Stadtbewohner zu erhöhen
• weiter die Umweltverschmutzung zu reduzieren
• Einwohnern neue, vereinfachende Services anzubieten

Im Rahmen der Digitalisierung werden Städte weiter mit digitalen Strukturen und Mehrwertdiensten versehen, um die aktuellen und kommenden Herausforderungen zu meistern. Aktuell befinden wir uns noch am Anfang dieses Wandels, der stellenweise zu einem radikalen Umbruch führen wird. Wohin die Reise genau geht, muss sich erst noch zeigen. Bisher gibt es allerdings schon viele Visionen und Konzepte und zumindest erste vielversprechende Umsetzungen.

Quellen

Reset Blog: https://reset.org/blog/gesunde-stadtbaeume-unterstuetzung-satellitendaten-und-maschinellem-lernen-01112021

Förderland: https://www.foerderland.de/digitale-wirtschaft/smart-city/ – c35234

ttt – Titel, Thesen, Tempramente: Big Democracy: Daten für eine bessere Zukunft

SmartCity-Kompass: https://www.smartcity-kompass.de/smartcity/haus-der-zukuenfte-futurium/

Beitragsbild: ©alexsl (istockphoto)

Weitere Informationen zum Thema Digitalisierung gibt es hier