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Smart Infrastructure: Wie sieht die Stadt von morgen aus?

Damit beschäftigen sich in unserer neuen Serie „#MyFutureCity“ verschiedene Experten. Diesmal erklärt der Wissenschaftler Alanus von Radecki, welche Auswirkungen die Digitalisierung hat, wie sich die städtische Infrastruktur verändern wird – und warum Lampen dafür wichtig sind.


Mehr als 50 Prozent aller Menschen weltweit leben in Städten – und konsumieren etwa 70 Prozent der Energie. „Das ist eine neue Herausforderung für viele Städte, denn die sind oft nicht auf solche Menschenmassen und deren immer vernetzteren Lebensstil eingestellt“, sagt Alanus von Radecki.

Alanus von Radecki leitet das Competence Team Urban Governance Innovation am Fraunhofer IAO und das Innovationsnetzwerks „Morgenstadt: City Insights“. Als Lead Expert berät von Radecki außerdem für das URBACT Netzwerk „SmartImpact“ Städte zur Transformation ihres Governance Systems.

Die Städte würden es mit ihrer heutigen Infrastruktur gar nicht schaffen, sie alle angemessen zu versorgen – zumal es immer noch mehr Menschen werden. „Wir müssen also die städtische Infrastruktur anpassen.“ Dafür sei ein Paradigmen-Wechsel nötig: Bisher hätten sich Städte immer nebenher entwickelt, sie hätten auf technische Innovationen reagiert.

„Wir müssen dafür sorgen, dass die Städte nicht mehr nur reagieren, sondern dass sie agieren. Wir müssen sie gezielt voranbringen, technische Innovationen auf ihre Wünsche hin abstimmen.“ Und die Möglichkeiten dafür sind da: Die Digitalisierung ist in vollem Gange, künstliche Intelligenz (KI), das 5G Netz und das Internet of Things (IoT) bieten viele Chancen.

„Was wäre, wenn wir diese Leuchten einfach mit LED-Lampen ausrüsten würden? Damit würden wir bereits bis zu 40 Prozent der Energie einsparen.“

Alanus von Radecki

Was können wir machen?

Sie können die städtische Infrastruktur an vielen Stellen intelligent unterstützen, verbessern und erleichtern. Ein Beispiel wäre die Beleuchtung. Bis zu 50 Prozent des städtischen Energie-Budgets werden in die Beleuchtung der Straßen investiert. „Was wäre, wenn wir diese Leuchten einfach mit LED-Lampen ausrüsten würden? Damit würden wir bereits bis zu 40 Prozent der Energie einsparen“, sagt von Radecki.

Im nächsten Schritt könnten diese LED-Lampen der Straßenbeleuchtung dann zusätzlich digitalisiert werden. Denn wenn sie digital wären, „dann könnten wir sie so programmieren, dass sie nicht ununterbrochen leuchten, sondern nur dann, wenn sich ihnen jemand nähert. Wir könnten ihnen auch beibringen, in unterschiedlicher Intensität zu leuchten – je nachdem, wie dunkel die Nacht ist. All das würde die Leuchten ressourcensparender machen und die Licht-Verschmutzung reduzieren.“

Aber sie können sogar noch viel mehr: LED-Leuchten lassen sich – ebenso wie andere Dinge im Stadtbild – intelligent nutzen, um Daten zu sammeln. „Wir könnten sie verwenden, um mit ihnen die Luftverschmutzung zu messen, den Verkehr zu überwachen, die WLAN-Nutzung im öffentlichen Raum oder die Fußgängerströme bei großen Veranstaltungen zu überblicken“, erklärt von Radecki. Alle von ihnen gemessenen Daten könnten dann an die jeweils zuständigen Stellen geschickt werden.

Das bedeutet: Daten zur Luftverschmutzung gehen ans Umwelt-Ressort der Stadt, mit den Verkehrsstaus beschäftigt sich die lokale Verkehrsleitzentrale, um die Beleuchtung kümmern sich die lokalen Stadtwerke. Diese können dann effizienter und punktgenauer, damit also ressourcenschonender reagieren – etwa Ampeln oder Leuchten digital passend schalten. „Es geht darum, einzelne technische Innovationen miteinander zu vernetzen – diese Vernetzung ist das Wichtige.“

„Was funktioniert, muss man ausprobieren, in einem „living lab“, einem lebenden Labor.“

Alanus von Radecki

Kann es funktionieren?

An manchen Orten wird das tatsächlich schon genau so oder ähnlich praktiziert – in Singapur oder Stockholm beispielsweise. In San Diego sollen bald 3.000 Sensoren in Leuchten installiert werden, die dann als Verbindungspunkte für das Internet of Things (IoT) dienen können und den Ort in eine Smart City verwandeln sollen. Auch viele weitere Städte planen ähnliche Innovationen – sie wollen die Digitalisierung nutzen, dabei einen echten Wert für Bürger schaffen, wollen es für sie lebenswerter machen.

Die Entwicklung ist also bereits in vollem Gange. Und bisher sind die Erfahrungen mit dem Thema tatsächlich positiv. Aber natürlich passt nicht alles zu jeder Stadt; was in Stockholm funktioniert, könnte in Stuckenborstel scheitern. Jede Stadt ist individuell und benötigt einen passgenauen Ansatz.

Denn die jeweiligen Bürger haben jeweils andere Prioritäten, sie messen verschiedenen Dingen einen unterschiedlichen Wert zu. „Was funktioniert, muss man ausprobieren, in einem „living lab“, einem lebenden Labor“, sagt von Radecki. Wenn es nicht klappt, sollte man – natürlich – etwas anderes versuchen, wenn es erfolgreich ist, es in einem größeren Maßstab aufziehen.

Wie schnell geht es?

„Allerdings können wir nicht ewig herumprobieren“, warnt der Wissenschaftler, „denn wir müssen unseren Energieverbrauch innerhalb der nächsten 15 bis 20 Jahre drastisch senken“. Das könne man am besten mit einer sinnvoll digitalisierten städtischen Infrastruktur erreichen.

„Unser Ziel muss sein, dass wir schneller werden, dass in zehn Jahren ein Großteil aller Städte eben jene deutlich verbesserte und gut vernetzte Infrastruktur besitzen, die einen Mehrwert für die Bürger schafft, die Emissionen senkt und die Stadt lebenswerter macht. Wir haben noch viel Arbeit vor uns!“.

Brighter Talks – Über den Moderator

Als Urbanist und Futurist beschäftigt sich Greg Lindsay per se mit der "Stadt von morgen" und spricht regelmäßig über Themen wie Globalisierung und Innovationen. Der studierte Journalist arbeitet als Leiter des Bereichs angewandte Wissenschaften bei NewCities – die Non-Profit-Organisation hat es sich zum Ziel gemacht, die Zukunft von Metropolen mitzugestalten und zu verbessern.

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