Kommentar Städte müssen smarter und anpassungsfähiger werden

| Autor / Redakteur: Cedrik Neike / Jürgen Schreier

Stadt: Für viele bedeutet das Verkehrschaos, Parkplatznot, Lärm und Feinstaub. Das muss aber nicht sein. Smart-City-Experte Cedrik Neike skizziert im nachfolgenden Beitrag seine Vision von einer intelligenten und anpassungsfähigen Stadt.

Die Digitalisierung der Infrastruktur und ein digitaler Lifestyle könnten unsere Städte lebenswerter und widerstandsfähiger machen.
Die Digitalisierung der Infrastruktur und ein digitaler Lifestyle könnten unsere Städte lebenswerter und widerstandsfähiger machen.
(Bild: gemeinfrei / Unsplash)

Die Coronavirus-Pandemie ist für alle von uns eine vollkommen neue Herausforderung und hat die Art und Weise, wie wir leben und arbeiten, auf den Kopf gestellt. Einige Länder beginnen jetzt, die Einschränkungen des öffentlichen Lebens zu lockern.

Aber wie können wir zum Normalzustand zurückkehren, wenn wir nach wie vor Social Distancing einhalten müssen? Wie können wir uns in belebten öffentlichen Räumen wie Einkaufszentren, Kinos und Restaurants wieder sicher fühlen? Wie optimieren wir die Sicherheit in Büros und Fabriken? Und am wichtigsten: Wie vermeiden wir es, ganze Städte und Länder zu schließen, wenn die nächste Pandemie ausbricht?

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Die aktuelle Krise wirft viele Fragen auf und zwingt uns, zu überlegen, wie unsere Städte angesichts unvorhersehbarer Herausforderungen menschenfreundlicher und widerstandsfähiger gemacht werden können. „Menschenfreundlich“ – das ist nicht gerade ein Adjektiv, das sich im Zusammenhang mit Städten aufdrängt. Bei Städten denkt man eher an Luftverschmutzung, Lärm und Verkehr. Trotz der chaotischen Zustände der vergangenen Monate bin ich aber überzeugt, dass es einen Hoffnungsschimmer gibt, und dieser liegt in der Anpassungsfähigkeit von Städten.

Die Situation hat uns allen klar vor Augen geführt, dass die Stadt der Zukunft anpassungsfähig sein muss. Warum ich das glaube, lesen Sie im Folgenden.

Anpassungsfähigkeit als Game Changer

Die Pandemie ist eine Atempause für die Umwelt, aber unsere wichtigsten Probleme haben sich damit noch lange nicht in Luft aufgelöst. Unsere Ressourcen sind nach wie vor begrenzt, und ein sorgsamer und effizienter Umgang mit ihnen hat nach wie vor höchste Priorität, damit ein nachhaltiges Leben auf unserem Planeten möglich ist.

Die Krise gibt uns die einmalige Chance, die Rolle der Technologie im Umgang mit Klimawandel, Verstädterung und Bevölkerungswachstum neu zu überdenken. Die Pandemie bringt einen Paradigmenwandel mit sich: Wir sind auf dem Sprung in ein neues Zeitalter der Digitalisierung.

99 Prozent der städtischen Infrastruktur befinden sich technologisch gesehen immer noch im letzten Jahrhundert, aber die Digitalisierung kann helfen, sie flexibler zu machen, damit sie schneller auf Krisen reagieren kann. Die Digitalisierung ermöglicht die Schaffung eines anpassbaren digitalen Zwillings („Digital Twin“) von Städten in der virtuellen Welt. Damit können wir testen, wie belastbar Städte angesichts von Naturkatastrophen und Pandemien sind. So können wir herausfinden, wie anpassungsfähig sie sind, und verschiedene Reaktionen simulieren.

Unser Ziel muss es sein, Städte zu schaffen, die ein perfektes Gleichgewicht bieten zwischen Umweltauswirkungen auf der einen und wirtschaftlichem Wachstum auf der anderen Seite. Rohstoffe werden immer knapper, aber Daten stehen uns in unbegrenzter Menge zur Verfügung.

Daten sind der Dreh- und Angelpunkt

Daten sind Dreh- und Angelpunkt der Digitalisierung. Wenn wir sie richtig nutzen, können wir Verschwendung und ineffizienter Nutzung von Ressourcen vorbeugen. In Gebäuden tun wir das bereits – und werden dabei immer besser. Aber die Nutzung von Daten zum Vorteil der Menschen in Städten steckt noch in den Kinderschuhen. Wir stellen uns eine Zukunft vor, in der smarte Infrastruktur in der Lage ist, alles zu erfassen; ein Ökosystem, das Sie dank Daten und Digitalisierung kennt und sich an Ihre Bedürfnisse anpasst.

Dieser Prozess hat kein Ende. Wir schaffen eine Endlosschleife, die basierend auf der Verbindung zwischen physischer und virtueller Welt zu fortlaufenden Verbesserungen führt. Wir können uns das wie die Gehirne von Kindern vorstellen, die sich ständig fortentwickeln und durch Feedback aufgrund eigener Sinneserfahrungen oder Feedback anderer Menschen immer mehr Wissen speichern – zum Beispiel, dass man heiße Herdplatten besser nicht berührt.

Die Endlosschleife für Infrastruktur verbindet den Input von Sensoren und Experten, um den Lebensraum von Stadtbewohnern laufend zu verbessern und den Mehrwert von Lösungen für unsere Kunden zu erhöhen.

Allsensorische Infrastruktur

Sensoren machen eine allsensorische („all-sensing“) Infrastruktur möglich. Sie werden nahezu überall eingesetzt, etwa um Erdbeben zu erkennen, Ihren Puls mit einem Fitness-Tracker zu messen oder die Sicherheit von Fabrikarbeitern zu gewährleisten. Die mithilfe dieser Sensoren erfassten Daten werden an Computer gesendet, wo sie ausgewertet und intelligent genutzt werden.

Sensoren werden immer wichtiger, und man kann davon ausgehen, dass ihre Rolle im öffentlichen und privaten Leben nach dieser Pandemie noch wichtiger wird. Intelligente Sensoren helfen uns, unsere Umgebung umfassend zu überwachen. Jetzt müssen wir ein Ökosystem entwickeln, das alle diese einzelnen Punkte zu einem sinnvollen Ganzen verbindet.

Das Siemens-Tochterunternehmen Enlighted bietet bereits heute die Möglichkeit, mit smarten IoT-Sensoren Belegung, Beleuchtung, Temperatur und Energieverbrauch von Räumen in Echtzeit zu erfassen und zu überwachen. Diese Sensoren können zwischen Menschen und Objekten unterscheiden und passen die Steuerung zweckgerichtet an. In den Gebäuden unserer Kunden weltweit sind rund 3,5 Millionen Sensoren installiert, die ihnen helfen, ihre Räume optimal zu nutzen und ihre Energiekosten zu senken. Eine Klinik in Großbritannien kann so den Energieverbrauch um 80% pro Jahr reduzieren.

Auch im Brandfall erweisen sich smarte Sensoren als außerordentlich nützlich. Sie geben Feuerwehrleuten zuverlässige Informationen über die Anzahl der Personen im Gebäude und über ihren jeweiligen Standort. In anderen Fällen überwachen Sensoren die Luftverschmutzung, damit Städte ihre Umweltziele erreichen können.

In der Vergangenheit wurden Sensoren zum Schutz und Betrieb der Infrastruktur installiert. Heute werden sie genutzt, um unsere Umgebung vorausschauend, interaktiv und fürsorglich zu gestalten. Eines wissen wir mit Sicherheit: Die Nutzung

smarter IoT-Sensoren kann deutlich zur Aufrechterhaltung der Geschäftskontinuität während einer Pandemie beitragen.

Mögliche zukünftige Anwendungsbereiche für Sensoren

Was, wenn wieder eine Pandemie ausbricht? Sensoren könnten uns helfen, weiterhin im Büro statt im Homeoffice zu arbeiten und Freunde zu treffen, indem sie das Social Distancing sicherstellen. Sie können zu jedem Zeitpunkt die Menschendichte quantifizieren und dafür sorgen, dass Menschen Abstand halten und überfüllte Bereiche meiden. Das würde bedeuten, dass wir in Zukunft nicht ganze Städte und Länder dichtmachen müssten.

Auch der Fokus auf effizienter Büroraumnutzung dürfte sich verstärken. Das ist ein Thema, das uns in leicht abgewandelter Form schon seit längerer Zeit bewegt, etwa hinsichtlich Komfort oder Asset-Effizienz. Als Reaktion auf Covid-19 zeigen immer mehr Kunden Interesse an Anwendungen, mit denen sie die Planung ihrer Büroräume optimieren können.

33 Prozent aller gewerblichen Immobilien stehen heute entweder leer oder werden nur zum Teil genutzt – eine echte Chance, Kosten einzusparen. Viele Menschen werden auch nach Abklingen der Pandemie zumindest teilweise weiter im Homeoffice arbeiten, das sich im forcierten weltweiten Test bewährt hat. Das Potenzial, Immobilienkosten zu senken, wird damit noch größer.

Es könnte mehr Nachfrage nach Anwendungen für kritische Umgebungen geben, wie beispielsweise Überdruckräume in Krankenhäusern und Labors. In Innenräumen, deren Luft oft noch verschmutzter ist als im Freien, können wir Belegungsdaten nutzen, um den Luftstrom anzupassen und die Zirkulation zu verbessern, wenn sich in einem Bereich besonders viele Personen aufhalten. Damit kann beispielsweise eine bessere Luftzirkulation in Supermärkten sichergestellt werden.

Wenn wir selbst zu Zeiten einer Pandemie ins Büro kommen können, muss dafür gesorgt werden, dass infizierte Personen zu Hause bleiben. Nur wie? Sensoren können die Körpertemperatur aller Personen beim Betreten eines Gebäudes messen und die Messwerte an das Zutrittskontrollsystem weiterleiten. Arbeitsplatz-Apps wie Comfy sorgen dafür, dass Mitarbeiter nur Schreibtische im Abstand von zwei Metern reservieren können. Mehr Sensoren in smarten Städten führen allerdings zu ethischen Bedenken in Sachen Datenschutz, selbst wenn unsere Sensoren Anonymität gewährleisten.

Die smarte Infrastruktur muss ethisch sein

Beim Datenschutz geht es darum, ein Gleichgewicht zu finden zwischen dem, was möglich, was legal und was ethisch vertretbar ist. Wenn wir eine allsensorische Infrastruktur schaffen wollen, die natürliche Rohstoffe schont und globale Herausforderungen angeht, müssen wir Daten erfassen und analysieren.

Auf uns werden einige harte Entscheidungen zukommen, denn wir müssen abwägen zwischen Datenschutz, Sicherheit, Umweltauswirkung und Komfort. Jeder Mensch hat das Recht zu entscheiden, was ihm persönlich am wichtigsten ist. Wir möchten dafür sorgen, dass unsere Daten ausschließlich zu den von uns klar abgesteckten Zwecken eingesetzt werden, und jeden Missbrauch ausschließen. Globale Unternehmen haben die Verantwortung, die erfassten Daten ethisch zu verwenden und ganz genau anzugeben, wie und wofür sie genutzt werden.

Die Welt, in der wir leben, hat sich für immer verändert. Es liegt an uns, eine neue Normalität zu schaffen, die von neuartigen Einsatzmöglichkeiten der Technologie und positiven Nebenwirkungen der Ausgangsbeschränkungen profitiert. Wir müssen uns überlegen, was wir beibehalten möchten: mehr Arbeit von zuhause, mehr virtuelle Kollaboration, weniger Flugreisen und damit eine bessere CO2-Bilanz, flexible Arbeitszeiten für mehr Zeit mit der Familie. Eine Rückbesinnung auf das, was im Leben wirklich zählt.

Datenaustausch macht Städte krisenresistenter

Der Austausch von Daten ist ausschlaggebend, damit unsere Städte anpassungsfähiger und krisenbeständiger werden. Korrekt eingerichtet wird die Infrastruktur, die sich am besten an Veränderungen wie Pandemien, Naturkatastrophen oder Klimawandel anpassen kann, diese Umwälzungen nicht nur überstehen, sondern der Gesellschaft als Ganzes nutzen.

Cedrik Neike ist CEO von Siemens Smart Infrastructure.
Cedrik Neike ist CEO von Siemens Smart Infrastructure.
(Bild: www.siemens.com)

Digitaler Lifestyle - weniger Umweltbealstung

Covid-19 wird die digitale Transformation der Städte beschleunigen. Dies prognostiziert das Marktforschungsunternehmen ABI Research.

"Viele der von Stadtverwaltungen während Covid-19 getroffenen Maßnahmen werden spontan beschlossen und erfordern ein hohes Maß an Improvisation. Dies hat zu Lernerfahrungen geführt, was die Nutzung der inhärenten Flexibilität von digitalen Technologien betrifft", sagt Dominique Bonte, Vizepräsident Endmärkte bei ABI Research. "Dies wird in der langwierigen Erholungsphase nach der Krise eine nachhaltige Wirkung entfalten, und zwar in Form eines schrittweisen Wechsels in der Art und Weise, wie die das Thema Widerstandsfähigkeit angegangen wird, so dass man auf künftige Katastrophen besser vorbereitet ist."

So könnten die Städte und ihre Bewohner die Früchte eines ausschließlich digitalen Lebensstils in Form der Einführung von E-Government-Diensten, E-Health, Remote Work, Online-Bildung und E-Commerce ernten. Der enorme Rückgang des Verkehrsaufkommens dürfte sich in einem dramatischen Rückgang von Staus, Luftverschmutzung und der dadurch bedingten Todesfälle niederschlagen.

ABI Research erwartet, dass das Verkehrsaufkommen nach Covid-19 nur noch 80 bis 90 Prozent des früheren Niveaus erreichen wird, da sich der digitale Lebensstil aufgrund öffentlicher und privater Initiativen und Anreize immer stärker durchsetzen dürfte. Diese Ergebnisse stammen aus dem Report "Smart Cities and Smart Spaces Quarterly Update".

Link zum Report

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