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2.2 Smart City als ein umfassender Lösungsansatz

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Die natürlichen Lebensgrundlagen zu erhalten, erfährt gesamtgesellschaftlich ein gesteigertes Interesse. Den Menschen wird bewusst, dass mit Blick auf die Endlichkeit der natürlichen Ressourcen eine Änderung des Umgangs mit der Umwelt vollzogen werden muss.38

Aus der Erkenntnis, dass den Herausforderungen einer Stadt mit einem umfassenden Ansatz begegnet werden muss, entstand die Idee der intelligenten Stadt. Die Idee äußert sich in vielen unterschiedlich ausgestalteten Ansätzen und Konzepten. Im Kern sollen durch ein hohes Maß an Technologieeinsatz die Lebensbedingungen der Bewohner verbessert und die Umwelt geschützt werden.39 Städte sollen smart werden. Die Entwicklung der Stadt in Bezug auf Gesellschaft, Wachstum, Funktionen, Service, Verschmelzung von Technologiefeldern etc. soll nachhaltig, intelligent, lösungsorientiert und effizienzsteigernd sein.40 Mit einem gleichen oder geringeren Ressourceneinsatz soll die smarte Stadt einen deutlich höheren und stabilen Standard an Lebensqualität erzielen. Dazu soll das Stadtmanagement durch eine innovative und technisch unterstützte Vernetzung nutzenstiftende Synergien schaffen. Moderne Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) soll die Stadtsysteme und ihre Informationsquellen miteinander verknüpfen. So soll die Stadt für Bürger und Investoren attraktiv, zukunftsfähig, resilient und gemeinwohlorientiert gestaltet werden und ihre Lebensqualität steigern.41

Nach dieser Idee steht den Bewohnern alles zur Verfügung, was sie zum Leben brauchen: Sauberes Wasser, gesunde Nahrung, umweltfreundliche Energie, effiziente Verkehrskonzepte und gute Luft. Zu ihrer Realisierung entwickeln Forscher in interdisziplinären Teams Konzepte und erproben innovative Technologien.42

Städte, die derartige Initiativen umsetzen, werden u. a. als Smart Cities bezeichnet. Smart City ist eine vielfältig verwendete Begrifflichkeit, die hauptsächlich gesamtheitliche Entwicklungskonzepte für die Begegnung von zukünftigen Herausforderungen in einer urbanen Stadtgesellschaft, insbesondere durch den Einsatz von smarten Technologien, betitelt.43 Die Smart City kann beschrieben werden als eine Stadt, in der durch den Einsatz von IKT intelligente Lösungen für unterschiedliche städtische Bereiche (z.B. Infrastruktur, Gebäude, Mobilität, Energie, Dienstleistungen oder Sicherheit) eingesetzt werden. Dabei steht die sinnvolle Vernetzung innerhalb dieser Bereiche und zwischen ihnen im Fokus, um zu einer Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz, der Wettbewerbsfähigkeit sowie der Lebensqualität zu führen.44 Als übergeordnete Wirkungsziele der Smart City können grob zusammengefasst werden:

 Die Lebensqualität und Möglichkeiten der gesellschaftlichen Teilhabe der Bürger soll verbessert werden.

 Die Nutzung von endlichen Ressourcen soll verringert und die Nutzung erneuerbarer Ressourcen soll etabliert werden.

 Die Daseinsvorsorge soll langfristig gesichert und optimiert werden.

 Die Überlebens-, Anpassungs- und Widerstandsfähigkeit (Resilienz) des Siedlungsraums sollen gestärkt werden.

 Eine transparente Entscheidungskultur und Wissensgesellschaft sollen geschaffen werden.

 Die Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandortes soll dauerhaft erhalten und gestärkt werden.

Insgesamt werden mit der zu erzielenden Wirkung die Zukunftsfähigkeit des Siedlungsraums verbessert und die negativen Folgen der Urbanisierung gemindert oder vermieden.45

Damit umfasst die Smart City nahezu alle Lebensbereiche, wie z.B. Daseinsvorsorge, stoffliche Ver- und Entsorgung (Wasser, Abfall), Mobilität und Verkehr, Information und Kommunikation, Produktion und Logistik, Soziale Infrastruktur (Bildung, Gesundheit, Kultur), Politik und Verwaltung, Energie, natürliche Umwelt, Gebäude und bauliche Infrastrukturen, Sicherheit und Schutz, Handel und Dienstleistungen, Stadtentwicklungs- und Stadtplanung.46 Die dazugehörigen Aufgaben einer Stadt werden ohne den Einsatz technischer Innovationen, insbesondere in großen und in schnell wachsenden Städten, nicht zu bewältigen sein. Technische Lösungen, nicht als Selbstzweck, sondern als befähigendes Element, werden in Städten für die Funktionsfähigkeit der Stadtsysteme benötigt.47

Die voranschreitende Entwicklung der Technologien, insbesondere in der IKT, und ihre Verbreitung ermöglichen erst eine Smart City nach einem integrierten Ansatz. Im Jahr 2015 verfügten 43 % der Weltbevölkerung über einen regulären Internetzugang.48 Nach Angaben der Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG) wird die Anzahl von insgesamt 25 Mrd. mit dem Internet verbunden Geräten im Jahr 2015 auf rd. 50 Mrd. im Jahr 2020 steigen.49 Die Möglichkeiten für Menschen, sich über das Internet zu informieren, mit anderen auszutauschen, Geschäfte abzuwickeln etc., bilden eine Grundlage für smarte Entwicklungen. Über das Internet interagieren aber nicht nur Menschen. Mit dem Internet verbundene Geräte verfügen teilweise über Sensoren und Aktoren. Über Sensoren sammeln sie Informationen über ihre Umwelt (z.B. die Temperatur oder den CO2-Gehalt in der Luft) und über Aktoren beeinflussen sie diese (z.B. Regulation der Heizung). Vernetzte technische Komponenten und Geräte tauschen selbständig Daten aus und setzen Steuerungsfunktionen um.50 Man spricht vom sogenannten Internet der Dinge. Einsatz finden diese Technologien im öffentlichen und im privaten Bereich beispielsweise in Smartphones, PCs, Telekommunikationsgeräten, mit Sensorik und Rechenkapazitäten ausgerüsteten Haushaltsgeräten und Privatfahrzeugen.51 Smart Home-Lösungen etablieren sich. Im Zusammengang mit Smart Home und Smart Building ist eine intelligente Stadt als Erweiterung des intelligenten Raumes auf die gesamte Stadt zu sehen.52 Es besteht eine relativ preisgünstige Verfügbarkeit für immer leistungsfähigere und zunehmend kleinere Sensoren, Prozessoren und Aktoren. Übertragungsgeschwindigkeiten von netzgebundenen und drahtlosen Kommunikationskanälen, die Speicherung von großen Datenmengen und Rechenkapazitäten werden rapide ausgebaut. Diese Entwicklung ermöglicht heute und noch mehr in der Zukunft eine weitestgehend automatisierte Steuerung einzelner Prozesse und Verfahrensabläufe.53 Dies führt zu einer Digitalisierung zahlreicher Lebensbereiche mit einer zunehmenden Humanisierung der Technologie, das heißt, sie ist ohne Expertenwissen bedienbar, sie agiert weitgehend im Hintergrund und ist in den Alltag integriert.54 In diesem Zusammenhang kann auch die Entwicklung künstlicher Intelligenz im Internet der Dinge und Services als bedeutsam betrachtet werden.55 Durch die Digitalisierung besteht für Städte großes Potential ihre Leistungsfähigkeit in den einzelnen Stadtsystemen und als Ganzes zu steigern. Beispiele aus aller Welt zeigen die Entwicklung und Erprobung von innovativen Lösungen, etwa in den Bereichen Mobilität, Energie oder Gesundheit. Gemeinsam haben sie alle, dass sie auf zahlreiche, zum Teil ausgewählte Lebensbereiche ganzer Städte abzielen und Synergien schaffen wollen.56

Die Zukunft liegt in der Nutzung von Synergieeffekten, der Koordination und einem Management der zunehmenden Vernetzung, damit wertvolle Ressourcen nachhaltig genutzt werden.57 In einer immer stärker vernetzten Stadt entsteht ein paralleler, virtueller Raum, in dem städtische Funktionen ablaufen. Die neue Urbanität durch das Internet, Social Media, Smartphones und Tablets sowie PCs stellt eine Kombination aus physischer Realität und virtueller Realität dar.58 Die Stadt wird damit ein HybridKonzept, das aus einer Realität mit ihren natürlichen Personen und realen Einwohnern und einer parallelen virtuellen Stadt mit Pendants von realen Unternehmen und Personen besteht.59

Für viele nationale Regierungen hat das Thema Smart City eine hohe Priorität. Ihm wird insbesondere mit Blick auf den zunehmenden globalen Wettbewerb um gut ausgebildete und leistungsfähige Arbeitskräfte, Unternehmen und Investitionen eine hohe wirtschaftliche Bedeutung zugesprochen.60 Für Deutschland besteht beispielsweise die Empfehlung, sich als Leitmarkt und Leitanbieter für smarte Technologien und Know-How zu positionieren. Die Schwerpunkte bei diesen Empfehlungen liegen auf den Bereichen Demographie, Mobilität, Energie, Umwelt, Sicherheit, Kommunikation, Gesundheit, Verwaltung und Bildung.61

Als Treiber der Smart City-Entwicklung wird neben den dringenden Handlungsbedarfen hinsichtlich eines nachhaltigen Umgangs mit natürlichen Ressourcen, infrastruktureller, sozialer und wirtschaftlicher Herausforderungen die Digitalisierung angesehen. Sie bietet Möglichkeiten, erweckt aber auch eine Erwartungshaltung in der Stadtgesellschaft.62

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