Smart Cities gestalten die urbane Zukunft

Das Internet der Dinge erobert die Stadt: Autofahrer in der spanischen Stadt Santander haben wenig Probleme, trotz enger Straßen und viel Verkehr. Eine App sagt ihnen, welche Hauptverkehrsstraßen gerade so voll sind, dass man sie besser meidet. Und wer einen Parkplatz sucht, fragt ebenfalls das Smartphone - das leitet den Fahrer auf schnellstem Weg zum nächsten freien Stellplatz und rechnet dann auch noch die Parkgebühr ab, ganz automatisch. Auch die Müllautos blockieren die Straßen wesentlich seltener als anderswo; sie rücken nämlich nur noch dann aus, wenn die Tonnen, die sie leeren sollen, tatsächlich voll sind - und dann meiden sie tunlichst die Hauptverkehrszeiten.

All diese kleinen Alltagserleichterungen machen Tausende von Sensoren möglich, die in der Innenstadt von Santander verbaut sind: In Ampeln, auf Bussen an Kreuzungen, sogar unter dem Asphalt sammeln die kleinen Messgeräte Daten. Passende Programme werten sie aus, entwerfen Modelle von Verkehrsströmen, Abholrouten für die Müllabfuhr oder Prognosen zur Parktplatzsituation. Das alles passiert vom Bürger weitgehend unbemerkt; der freut sich nur, dass er auf Parkplatzsuche nicht viermal um den Block kreisen muss. Dabei steckt hinter dem digitalisierten Fahrerluxus ein gerüttelt Maß an Innovationswillen, Organisationstalent - und natürlich Geld.

Santander ist nur ein Beispiel für einen weltweiten Trend: Überall versuchen große und kleine Städte, ihre spezifischen Probleme mithilfe von neuen, vernetzten Technologien zu lösen. In den Grachten Amsterdams entlasten automatisierte Lastkäne den Verkehr. Öffentliche Gebäude in Wien nutzen ihre eigene Abwärme zur Energiegewinnung. Barcelona hat ­seine Verwaltung komplett auf E-Government umgestellt und verkehrt mit seinen Bürgern fast ausschließlich digital. In der österreichischen Kleinstadt Villach sind 700 Haushalte mit einem "Smart Meter", einem intelligenten Messinstrument zur Energiesteuerung, ausgerüstet. Im chinesischen Yinchuan bezahlen die Fahrgäste ihr Busticket via Gesichtserkennung. ­Kopenhagen will bis 2025 komplett klimaneutral sein. Und Südkorea hat in den Outskirts von Seoul mit Songdo eine digitalisierte Hightech-Stadt aus dem Boden gestampft.

Egal, wo man hinschaut: Städte werden dank des Einsatzes digitaler Technologien intelligenter, vernetzter, nachhaltiger, effizienter. Verwunderlich ist das nicht, denn es ist dringend notwendig, wenn man sich den weltweiten Drang der Menschen in die Städte ansieht.

Schon heute leben laut den Vereinten Nationen 50 Prozent der Menschen in Städten, 2030 werden es weltweit wohl über 70 Prozent sein. Gleichzeitig sind die Städte und Metropol-Regionen die größten Umweltsünder auf dem Planeten: Obwohl sie nur drei Prozent der weltweit besiedelbaren Landfläche einnehmen, werden 70 Prozent der Abgase hier produziert. Nicht zu vernachlässigen ist auch die wirtschaftliche Komponente: Städte verbrauchen derzeit 75 Prozent der weltweit aufgewendeten Energie. Welch gewaltige Einsparpotenziale hier schlummern, hat kürzlich das World Business Council for Sustainable Development, ein Zusammenschluss von 200 weltweit tätigen Unternehmen, für die US-amerikanische Stadt Houston ausgerechnet: Würde die Stadt ihren Energieverbrauch um 30 Prozent pro Jahr senken, würde das jährliche Einsparungen in ­Höhe von 500 Millionen US-Dollar nach sich ziehen. Die größte Stadt von Texas hat die Fanfaren gehört und will ihre Investitionen in energieeffiziente Gebäude bis 2020 verdoppeln.

Angesichts solcher anstehender Investitionen lässt sich eine aktuelle Roland-Berger-Prognose zur wirtschaftlichen Bedeutung von Smart-City-Lösungen leicht nachvollziehen: Bis 2030 soll der weltweite Markt von momentan 13 auf dann 28 Milliarden US-Dollar ansteigen. Ein ziemlich großer Kuchen also, den Informations- und Telekommunikationsunternehmen ebenso ins Visier nehmen wie Vertreter der Industrie 4.0, Big-Data-Spezialisten und Myriaden von Start-ups mit innovativen Einzellösungen. Noch ist für sie alle Platz, denn es gibt viel zu tun.

"Smart-City-Projekte reichen in beinahe alle urbanen Lebens­bereiche, seien es Gebäudemanagement, E-Government, Energiesteuerung, Wasserwirtschaft, Bildung, Gesundheitsservices, öffentliche Sicherheit oder Abfallwirtschaft", fasst Thomas Rohrmann, Business Development Manager Internet of Things bei SAS DACH, einem Software-Hersteller für Big-Data-Lösungen, zusammen. "Es ist vieles möglich, wenn Stadt, Privatwirtschaft und Bürger innovativ und offen zusammenarbeiten."

Die Hauptaufgabe der Stadt als Auftraggeber ist es letztlich, die vielen Möglichkeiten, die Smart-City-Lösungen zu bieten haben, auf die spezifischen Bedürfnisse ihrer eigenen Bewohner herunterzubrechen - und bei der ganzen Innovationswut den Überblick zu behalten über die Informations- und Datenströme.

Kein einfaches Unterfangen, vor allem angesichts der nicht zu unterschätzenden Initial-Investitionen. "In der Smart City kommen viele neue Technologien zum Einsatz, etwa erneuerbare Energien, Digitalisierung, multimodale Mobilität - der Aufbau der entsprechenden Infrastruktur kostet aber erst mal nur Geld und führt zu neuen Fragen, zum Beispiel die der Datensicherheit", mahnt Gerhard Stryi-Hipp, Head of Group Smart Cities am Fraunhofer-Institut, Freiburg. "Die meisten Smart-City-Projekte haben erst mal keinen Business Case, weil sie in der Aufbauphase nur Geld kosten, ohne dass schon klar ist, wer davon in welcher Form profitieren wird."

Und hierin liegt das große Henne-Ei-Problem aller Smart-City-Projekte, vor ­allem im Datenschutz-sensitiven Deutschland: Bevor ein Projekt nicht läuft, kann man seinen konkreten Nutzen schwer ­vorausberechnen; ohne konkreten Nutzer lassen sich aber die Bürger kaum überzeugen, mitzumachen. Und ohne die Mitarbeit der Bürger funktioniert das schönste Smart-City-Projekt nicht. "Das Wichtigste bei ­jedem Smart-City-Projekt ist die Einbeziehung des Bürgers", betont Thomas Rohrmann. "Ein Projekt, das den Bürger nicht mitnimmt, wird nichts erreichen, denn der Bürger ist Lieferant vieler wichtiger Daten. Wenn er nicht zustimmt, Informationen über seinen Wasserverbrauch, seine Müllproduktion oder auch den Standort seines Autos an die Stadt weiterzugeben, scheitern viele Projekte bereits im Kern."

Dabei ist der skeptische Bürger, der sich vom breit angelegten Halali der Stadt auf seine privaten Daten überfordert fühlt, aber nicht der vermeintliche Pro­blem-Bär, sondern vielmehr die eigentliche, nachhaltige Lösung der Krux, meint Stryi-Hipp vom Fraun­hofer-Institut: "Es geht nicht darum, Technologie um der Technologie willen zu ­implementieren, sondern darum, Lebensqualität in den Städten zu sichern oder zu verbessern. Deshalb ist der Bürger nicht störendes Element, sondern das Ziel aller Bemühungen."

Zugegeben: Verglichen mit anderen Ländern hat es die Smart City in Deutschland, dem Land des Datenschutzes, schwerer als anderswo. Große Leuchtturmprojekte wie in Amsterdam, Santander oder Barcelona fehlen, Ideen stecken weitgehend noch in der Planungsphase. So hat Darmstadt, vom Bitkom kürzlich zur digitalen Stadt Deutschlands gekürt, die Sache mit den ­intelligenten Mülltonnen, die in Santander schon seit Jahren läuft, gerade erst angedacht. Das Problem liegt aber keineswegs nur beim Datenschutz-besessenen deutschen Bürger, tatsächlich fehlt es vielerorts an den technischen Voraussetzungen wie öffentlichen Wi-Fi-Netzen oder einem Breitband-Mobilfunknetz. Hier ist die ­Politik gefragt, denn der Weg in die digitale Zukunft der Städte beginnt mit 5G - nicht mit sprechenden Mülleimern.