Smart City - die zukunftsfähige Stadt

Beim Begriff Smart City denken die meisten wahrscheinlich an Science Fiction und autonom fahrende oder sogar fliegende Autos, die die Bürgerinnen und Bürger in Windeseile von A nach B bringen. Doch hinter dem Begriff Smart City verstecken sich in Wirklichkeit viel “realere” und “einfachere” Maßnahmen, die das Leben und Arbeiten in den Städten in Zukunft modernisieren und verbessern sollen. Bereits jetzt laufen in dutzenden Städten Deutschlands zahlreiche Initiativen für den Transformationsprozess zur smarten, zukunftsorientierten Stadt. Denn Smart City bedeutet nicht nur, dass die Stadt intelligent vernetzt, sondern vor allem zukunftsfähig sein soll.

In der Bundesrepublik und auch weltweit müssen sich die Städte heutzutage neuen Herausforderungen stellen. Sei es durch den Klimawandel oder durch die demografischen Veränderungen in der Gesellschaft – die Lebens- und Arbeitswelt der pulsierenden Städte ist im Wandel. Um den sich verändernden Anforderungen gerecht zu werden, bedarf es daher innovativer und zukunftsorientierter Technologien. Dabei zählen die Verwaltung, Mobilität, Energie und Umwelt zu den wichtigsten Themen auf dem Weg zur Smart City.

Wir wollen wissen, was eine Smart City ausmacht, wie zukunftsfähig die deutschen Städte schon jetzt sind und was uns in Zukunft noch erwarten könnte.

Die Weltbevölkerung nimmt rasant zu und immer mehr Menschen leben in Städten. Laut den Vereinten Nationen werden es bis 2030 5,2 Milliarden sein. Damit könnten dann rund 60 Prozent der Weltbevölkerung in urbanen Räumen leben. Bis 2050 wird der Anteil sogar auf über 70 Prozent prognostiziert. Eine Herausforderung, vor der die Städte also stehen, ist die zunehmende Urbanisierung. Innovationen werden notwendig, da einige Städte bereits jetzt an ihre Belastungsgrenzen stoßen. Der Strom-, Energie- und Wasserbedarf steigt ständig und die Umweltbelastung ist vielerorts immens. Zudem muss jederzeit sichergestellt werden, dass Nahrungsmittel und andere Konsumgüter für die wachsenden Stadtbevölkerungen vorhanden sind. Um den Bedürfnissen der Bevölkerung in der Stadt gerecht zu werden, bedarf es intelligenter und vernetzter Technologien. Sowohl die Effizienz knapper Ressourcen wie Strom oder dem öffentlichen Personennahverkehr als auch die Lebensqualität in den Städten muss gewährleistet und gesteigert werden. Genauso wichtig sind aber auch Technologien, die eine nachhaltige, grüne und umweltschonende Stadt ermöglichen.

Fest steht, es gibt nicht DIE eine Smart City. Die Konzepte und Ideen der Städte sind vielfältig und unterscheiden sich in Art und Umfang. Grundsätzlich sind für eine Smart City die folgenden drei Säulen besonders wichtig:

• Sensoren

• Vernetzung

• Daten

In einer Smart City lassen sich Sensoren überall finden. So können Sensoren an Ampeln den Verkehr überwachen, an Straßenlaternen der Lichtsteuerung dienen oder beispielsweise die Luftqualität messen. Auch Abfalleimer sowie Parkplätze werden zunehmend mit den smarten Sensoren ausgestattet. Die von ihnen gesammelten Daten werden an eine Cloud übertragen und gespeichert. Oft wird hier auch vom “Internet der Dinge” gesprochen, einem Netzwerk aus Sensoren, das die Daten erfasst. Smart sind allerdings nicht nur die Sensoren, sondern vielmehr die Cloud, die in der Lage ist, die Daten zu verarbeiten und aus ihnen zu lernen, um dann für verschiedenste Probleme des Stadtlebens Lösungen zu bieten.

Durch diese Informations- und Kommunikationstechnologien wird gleichzeitig die Vernetzung verschiedener Bereiche wie Energie, Stadtverwaltung und Mobilität untereinander ermöglicht. Werden die Objekte, Maschinen und Geräte mit Sensoren ausgestattet, übermitteln sie Daten in Echtzeit an die Cloud und können für Stadtverwaltungen, Bürgerinnen und Bürger sowie Unternehmen schnellstmöglich Lösungen und Handlungsvorschläge anbieten. Die Bürgerinnen und Bürger sollen künftig über ihre Smartphones und Gadgets mit der städtischen Infrastruktur vernetzt sein.

Es zeigt sich deutlich, dass die smarte Stadt auf Daten angewiesen ist. Durch die Auswertung von Daten können Muster und Bedarfe erkannt werden und spezielle Konzepte entwickelt werden, die das Zusammenleben in den Städten optimieren. Um die riesigen Datenmengen – man spricht hier auch von Big Data – zu sichern und zu anonymisieren, braucht es aber neben technischen Lösungen auch einen einheitlichen gesetzlichen Rahmen. Dieser muss rechtliche Hindernisse hinsichtlich Datenschutz sowie Ausschreibungs- und Vergabeverfahren überwinden oder den Prozess verschlanken, ohne aber die Persönlichkeitsrechte der Einwohner zu gefährden.

Ein Bereich, in dem Sensoren bereits in Smart Citys eingesetzt werden, ist die Abfallwirtschaft. Bei einer smarten Abfallwirtschaft werden auch Müllcontainer mit Sensoren ausgestattet. Das zuständige Abfallunternehmen wird durch diese in Echtzeit über den Füllstand der Mülltonnen informiert und kann die Routen je nach Bedarf planen und anpassen. Auch in vielen Parkhäusern oder auf Parkplätzen werden Sensoren bereits verwendet, um belegte oder noch freie Parkplätze zu kennzeichnen und den Parkplatzsuchenden über eine App schnellstmöglich zum nächsten freien Parkplatz zu leiten.

Ein weiteres Phänomen der Smart City, das bereits jetzt aus den Großstädten nicht mehr wegzudenken, aber noch gar nicht mal so alt ist: Carsharing. Die gemeinschaftlich genutzten Autos werden mittlerweile allein in Deutschland von Millionen von Menschen genutzt. Machbar ist das durch die Vernetzung der Fahrzeuge, Smartphones und GPS-Daten.

Eine Stadt, die bereits vollständig als Smart City gilt, gibt es bislang noch nicht. Jedoch setzen zahlreiche Städte weltweit schon diverse Maßnahmen und Konzepte um. Zu den Vorreitern zählen Seoul, Wien, London, New York oder Toronto.

Im Smart City Strategy Index analysierte die Unternehmensberatung Roland Berger im Jahr 2019 insgesamt 153 Städte. Dabei lagen gleich zwei europäische Städte auf den ersten beiden Rängen: Wien und London. Die Analyse verdeutlichte allerdings auch, dass bei rund 90 Prozent der Städte bisher keine ganzheitliche Strategie auf dem Weg zur Smart City verfolgt wird. Wichtig sind für eine Smart City nämlich nicht nur einzelne Maßnahmen, sondern dass verschiedene Innovationen und Technologien untereinander vernetzt sind und im Zusammenspiel funktionieren. Zudem scheitere es bei den meisten Städten an der Umsetzung der geplanten Maßnahmen.

Anders ist das in Wien. Hier plant man nicht nur, sondern lässt auch Taten folgen. So belegte Wien 2020 auch im Innovation Cities Index den dritten Platz der im weltweiten Vergleich innovativsten Städte. Dass die Stadt Wien mit ihrem Smart City-Konzept so erfolgreich ist, liegt vor allem daran, dass es mit der Smart City Agency eine zentrale Steuerung gibt. Mit dem Leitziel, beste Lebensqualität bei größtmöglicher Ressourcenschonung bis 2050 zu gewährleisten, setzt Wien seit Jahren auf digitale und technologische Innovationen.

Manchmal hat man in Deutschland einfach das Gefühl, die Zeit verginge hier etwas langsamer. Scheinbar fehlende Netzabdeckung sogar inmitten der Großstädte – oder Parkautomaten, die noch immer nur Bargeld akzeptieren. Ganz klar: In den deutschen Städten besteht mit Sicherheit noch einiges an Nachholbedarf auf dem Weg zu ultimativen Smart Citys. Doch viele Beispiele machen auch ganz deutlich, dass wir auf dem richtigen Weg sind.

Wie viele Städte in Deutschland bereits Smart-City-Agenden haben, zeigt auch das große Interesse an den entsprechenden Fördermitteln des Bundes. Seit 2019 werden Modellprojekte für Smart Citys durch das BMI (Bundesministerium des Innern und für Heimat) gefördert. Insgesamt wurden bislang schon über 70 Modellprojekte in drei Staffeln ausgewählt. Diese Projekte werden über die KfW für insgesamt 9 Jahre gefördert. Mit der Förderung unterstützt der Bund die Kommunen bei der Umsetzung ihrer digitalen Strategien für eine zukunftsfähige Stadt. Auch sollen die Städte als Beispiele für weitere Kommunen vorangehen und zeigen, wie das Stadtleben der Zukunft verbessert werden kann.

Im jährlich vom Bitkom, dem Branchenverband der deutschen Informations- und Telekommunikationsbranche, erstellten Smart City Index wird deutlich, welche (Groß-)Städte in Deutschland schon jetzt auf einem guten Weg zur Smart City sind. Bei dem Digital-Ranking werden jährlich alle Städte ab 100.000 Einwohnern in verschiedenen Themenbereichen untersucht: Verwaltung, Energie und Umwelt, IT und Kommunikation, Mobilität und Gesellschaft.

Den ersten Platz im Ranking belegt seit nunmehr drei Jahren Deutschlands zweitgrößte Stadt, Hamburg. So ist die Hansestadt bereits in zahlreichen Bereichen fortschrittlich digital ausgestattet und erprobt seit einiger Zeit Maßnahmen wie eine smarte Straßenbeleuchtung oder intelligente Ampelsteuerungen.

Auch in Deutschland ist man sich einig, dass der Wandel zur smarten, digital vernetzten Stadt ein wichtiger Teil der modernen Stadtentwicklung sein muss. Dass immer mehr Städte zur Smart City werden wollen, zeigt sich anhand der verschiedenen Pläne und Smart-City-Konzepte, die sowohl in den Großstädten als auch in deutschen Kleinstädten vorangetrieben werden. Dennoch stehen die Stadtverwaltungen vor großen Herausforderungen hinsichtlich der Organisation und zentralen Steuerung der Smart-City-Konzepte. Wie wir gesehen haben, ist eine Stadt erst wirklich intelligent, wenn nicht nur zahlreiche Einzelmaßnahmen vorhanden sind, sondern ein gesamtheitliches und vernetztes Konzept in das Stadtleben integriert ist. Weiterhin wird sich zudem auch die Frage stellen, wie die Städte mit den großen Mengen anfallender Daten umgehen sollen und wie Datenschutz und Datensicherheit in der Smart City gewährleistet werden können.