Clevere Wege, Städte intelligenter zu machen


11 / 06 / 22 - 9 minute read

Intelligente Städte versprechen Antworten auf die komplexen Herausforderungen der Urbanisierung. Doch viele Projekte werden ihren hochgesteckten Zielen nicht gerecht. Vielleicht gibt es klügere Wege, intelligente Technologien zur Gestaltung nachhaltiger und lebenswerter Städte einzusetzen.

In den letzten zwei Jahrzehnten haben lokale, regionale und zentrale Regierungen enorme Summen in die Schaffung intelligenter Städte investiert. Intelligente Städte sind solche, die die Informations- und Kommunikationstechnologie nutzen, um die Vermögenswerte und Prozesse einer Stadt effizient zu verwalten und einer ständig wachsenden Stadtbevölkerung Konnektivität und Mobilität zu bieten.

Die Vision einer eleganten, durchdacht geplanten Metropole, die datengesteuerte Effizienz, Annehmlichkeiten und neue Entwicklungsmöglichkeiten bietet, ist beeindruckend. Einer Zählung zufolge ist die Zahl der jährlich weltweit angekündigten Smart-City-Projekte von drei im Jahr 2011 auf 78 im Jahr 2019 gestiegen.

Die Begeisterung für große Smart-City-Visionen lässt jedoch nach. Zum Teil ist dies auf COVID-19 zurückzuführen. Die Pandemie hat dazu geführt, dass viele Initiativen verschoben oder abgesagt wurden. Aber es gibt auch eine wachsende Liste von Smart Cities auf der ganzen Welt, die weit hinter den hochgesteckten Zielen zurückbleiben, die von Entwicklern und unternehmerischen Stadtführern propagiert werden.

Obwohl jedes Smart-City-Projekt mit seinen eigenen Herausforderungen konfrontiert ist, besteht eine Gemeinsamkeit darin, dass sie versuchen, "intelligente" Stadtteile von Grund auf zu schaffen. Dan Doctoroff, Leiter von Sidewalk Labs, fasste die Motivation damals 2017 zusammen: "Wie würde eine Stadt aussehen, wenn man im Internetzeitalter bei Null anfängt - eine Stadt 'aus dem Internet heraus' aufbaut?" Die Antwort scheint zunehmend zu sein: "Nicht so toll!"

 

Wie würde eine Stadt aussehen, wenn man im Internetzeitalter bei Null anfängt - eine Stadt "aus dem Internet" aufbaut?

Dan Doctoroff, Head of Sidewalk Labs in 2017

Künstlerischer Eindruck von Sidewalk Toronto

Sidewalk Labs, eine Tochtergesellschaft von Google (jetzt Alphabet), war an der Neugestaltung des Hafenviertels von Toronto beteiligt (siehe Titelbild), um mit Hilfe innovativer Technologie und Stadtgestaltung eine "nachhaltigere und erschwinglichere Gemeinschaft" zu schaffen. Das Unternehmen hat sich 2020 von Sidewalk Toronto getrennt, nachdem es Probleme mit dem Datenschutz und den Kosten gab.

Shannon Mattern ist eine Kritikerin von Smart Cities. Die Professorin für Anthropologie an der New School for Social Research und Autorin des Buches A City is Not a Computer argumentiert, dass "intelligente" Computermodelle des Städtebaus ein verarmtes Verständnis dessen fördern, was wir über eine Stadt wissen können.

"Smart-City-Konzepte können viel Gutes bewirken, etwa ein besseres Ressourcenmanagement, mehr Verkehrseffizienz, Gesundheitsfürsorge und Umweltanwendungen", sagt Mattern. "Aber ein Großteil des städtischen Lebens ist einfach 'nicht
rechnet'. Die Prozesse der Stadtgestaltung sind komplizierter als das Schreiben von Parametern für eine schnelle räumliche Optimierung."

 

Veredelungstechnologien

Die Alternative zum Bau glänzender, datengesteuerter Cyberstädte auf der grünen Wiese ist das Aufpfropfen innovativer Technologien, damit sich die bestehenden Städte neu erfinden können. Das ist es, was erfolgreiche Städte, deren Existenz sich über Jahrhunderte oder sogar Jahrtausende erstreckt, immer getan haben: Sie haben die besten Innovationen ihrer Zeit - Elektrizität, Aufzüge, Züge, Abwassersysteme, Viadukte - integriert, um das städtische Leben zu verbessern.

Die Bausteine von Smart-City-Konzepten sind Sensoren, Kameras, Kommunikationsnetze, Cloud-Infrastrukturen und KI-Programme, die zur Verarbeitung der ständig wachsenden Datenmengen benötigt werden. Solche Lösungen wurden bereits in Barcelona, London, New York und Singapur - vier Städte, die regelmäßig auf Smart-City-Listen zu finden sind - erfolgreich umgesetzt. Dies sind Orte, an denen intelligente Projekte in die Bedürfnisse der bestehenden Gemeinschaft eingebettet sind.

"Angesichts der Herausforderungen, mit denen unsere Städte im 21. Jahrhundert konfrontiert sind", sagt Mahdi Mokrane, Head of Investment Strategy & Research, "sollten wir uns weniger darauf konzentrieren, intelligente Städte von Grund auf zu schaffen, sondern vielmehr darauf, unsere bestehenden Städte 'intelligenter' zu machen.

"Angesichts der Herausforderungen, mit denen unsere Städte im 21. Jahrhundert konfrontiert sind, sollten wir uns weniger darauf konzentrieren, intelligente Städte von Grund auf neu zu schaffen, sondern vielmehr darauf, unsere bestehenden Städte 'intelligenter' zu machen."

Mokrane weist darauf hin, dass 56 % der 7,9 Milliarden Menschen auf der Welt in bestehenden Städten leben und die Zahl der Stadtbewohner in den kommenden Jahrzehnten noch weiter ansteigen wird. Im Jahr 2050, wenn die Weltbevölkerung voraussichtlich 9,9 Milliarden betragen wird, werden voraussichtlich mehr als 70 % der Menschheit in Städten leben. 

"Unsere alten Städte stehen vor immensen Herausforderungen - Überbevölkerung, Verkehrsstaus, Dekarbonisierung, Umweltzerstörung, Ressourcenknappheit und Umweltbedrohungen", sagt Mokrane. "Der beste Nutzen, den wir bieten können, ist die intelligente Nachrüstung dieser Städte - der Infrastruktur, der Gebäude und der Dienstleistungen -, damit sie auch in Zukunft sicher, widerstandsfähig und vor allem lebenswert bleiben."

Die Menschen stimmen mit den Füßen ab

Zu den ersten Herausforderungen gehört die Urbanisierung. "Die Menschen stimmen mit ihren Füßen ab", erklärt Marcus Cieleback, Chief Urban Economist bei PATRIZIA. "Überall auf der Welt ziehen die Menschen vom Land in die Städte."

Selbst in Europa, das weitaus stärker verstädtert ist als andere Regionen, hält der Trend zum Umzug in die Stadt an. Im Jahr 1950 lag der Anteil der in städtischen Gebieten lebenden Menschen bei 51,5 %. Heute liegt er bei 75 % und wird bis 2050 voraussichtlich auf 84 % ansteigen.

Die Urbanisierung hat erhebliche negative Auswirkungen. Der Verkehr nimmt zu und konzentriert sich immer mehr, der Energieverbrauch schießt in die Höhe, der Bedarf an Infrastrukturen steigt, die Grünflächen schrumpfen, die Umweltverschmutzung und der Abfall nehmen zu. Die Folgen sind steigende Kohlendioxidemissionen, zunehmende Bodenversiegelung und -verschmutzung sowie eine sinkende Gesundheits-, Luft- und Lebensqualität.

Wie Mattern feststellt, können intelligente Technologien viele Probleme angehen. Zum Beispiel können Technologien in Gebäuden - sowohl bei Neubauten als auch bei Renovierungen - praktische, effektive Lösungen einführen, die zu Kosteneinsparungen, Effizienzsteigerungen und Kohlenstoffreduzierung führen.

Wenn ein Gebäude weiß, wann ein Raum leer ist, kann es daraus schließen, dass dieser Raum im Winter nicht geheizt und im Sommer nicht gekühlt werden muss. Wenn es weiß, wann der Strom am billigsten ist, kann es dieses Fenster zum Aufladen der Batterien nutzen. Die vorausschauende Wartung kann anzeigen, wann Komponenten ausfallen könnten, was ein effizientes Recycling von Komponenten ermöglicht und Ausfallzeiten sowie ungeplante kostspielige Wartungsarbeiten minimiert.

Doch keine noch so große Menge an digitalem Sternenstaub werden die kritischen Probleme im Zusammenhang mit der sozialen Eingliederung und Ungleichheit in den Städten entfachen, wie z. B. Erschwinglichkeit, Engpässe auf dem Mietmarkt oder wachsende städtische Armut. Eine weitere Geißel des sozialen Stadtlebens ist eine Pandemie, die sich seit Jahrzehnten entwickelt: die Einsamkeit.

Intelligente Städte müssen sich um die soziale Betreuung kümmern - sonst sind sie nicht intelligent.

Jan-Hendrik Jessens, Head of Fund Management Operated Properties, PATRIZIA

Alleine laufen

Ein Problem, das Jan-Hendrik Jessen mit dem Begriff  "Smart City" hat, ist, dass er durch Technologie definiert wird. "Smart bezieht sich unweigerlich auf die 0 und 1, die zugrunde liegende Hardware", sagt er.

Als Leiter des Bereichs Fund Management Operated Properties bei PATRIZIA konzentriert sich Jessen auf die Bereitstellung von Pflegeplätzen für ältere Menschen. Er weist zu Recht darauf hin, dass die Städte, zumindest im Westen, vor einer noch nie dagewesenen Herausforderung stehen: der massenhaften Überalterung.

Die langfristigen Folgen der demografischen Faktoren - steigende Lebenserwartung und weniger Kinder - werden in diesem Jahrzehnt zur Realität. So wird die Zahl der Erwerbstätigen in der EU-27 im Jahr 2020 ihren Höchststand erreichen, und die Unternehmen werden zunehmend um einen immer kleiner werdenden Pool junger Talente konkurrieren müssen.

Wichtig ist auch, dass Ende der 2020er Jahre die letzten Babyboomer in den Ruhestand gehen werden, was die Gesellschaft umgestalten wird. So machen Einpersonenhaushalte bereits ein Drittel aller Haushalte aus, was ein Faktor für die zunehmende soziale Isolation und Einsamkeit ist.

Einsamkeit ist ein komplexes Problem, das mit der Art und Weise zusammenhängt, wie Menschen leben, arbeiten und miteinander umgehen. "Intelligente Städte müssen sich um die soziale Betreuung kümmern - sonst sind sie nicht intelligent", sagt Jessen. "Der Einsatz intelligenter Technologien muss die sozialen Dienste verbessern und die soziale Eingliederung stärken."

Erfolg bringt Herausforderungen mit sich

Städte sind Motoren des Wirtschaftswachstums. In der Tat haben Megastädte wie Dubai, New York, Seoul, Shanghai und Tokio ein jährliches BIP, das mehr als 170 Nationalstaaten in den Schatten stellt.

Dies bedeutet, dass die großen europäischen Städte, insbesondere die Hauptstädte, weiter wachsen dürften. Diese Städte übertreffen regelmäßig die Entwicklung ihrer nationalen Volkswirtschaften, manchmal sogar in erstaunlichem Maße. Zwischen 2005 und 2019 verzeichnete Oslo beispielsweise ein mehr als doppelt so hohes BIP-Wachstum wie Norwegen als Ganzes. 

Die Wirtschaftskraft von London und Paris ist ganz außergewöhnlich. London zum Beispiel hat ein BIP von 801 Milliarden Euro und würde damit, wenn es ein Land wäre, in Europa an achter Stelle liegen, noch vor der Schweiz, Schweden und Irland. Paris würde mit einem BIP von 685 Milliarden Euro den zehnten Platz belegen. Der Erfolg zieht mehr Menschen in die Städte, was die Städte ständig vor die Herausforderung stellt, die Bedingungen zu erhalten und zu verbessern, die sie überhaupt erst attraktiv gemacht haben. In den letzten Jahren wurde die "intelligente Technologie" als Lösung angepriesen.

Die Technologie kann jedoch nicht alle Probleme lösen, die sich aus der zunehmenden Urbanisierung ergeben. Sie kann sogar neue Probleme schaffen, z. B. in Bezug auf den Schutz der Privatsphäre oder den Ausschluss von Stadtbewohnern, die sich die Technologie nicht leisten können oder denen es an den für ihre Nutzung erforderlichen Fähigkeiten fehlt. Dies könnte zu einer neuen Form der sozialen Spaltung führen, die ihre Wurzeln in der Technologie hat. 

Städte, die moderne Technologien nutzen wollen, müssen sich der möglichen Fallstricke bewusst sein, sagt Graham Matthews, Leiter des Bereichs Infrastruktur bei PATRIZIA. "Es ist nicht einfach, smart zu werden, es kann viel schief gehen, zum Nachteil von Investoren, Behörden und Einwohnern".

Matthews sagt, dass intelligente Technologien viele Bereiche der Infrastruktur verändern, einschließlich der kritischen Sektoren des Verkehrs, der Versorgungsunternehmen und der Energiewende sowie der digitalen Infrastruktur. 

"Es gibt entscheidende Bereiche, in denen intelligente Technologien eine Rolle spielen. Zum einen geht es um Infrastrukturen, die sich mit Nachhaltigkeit und Dekarbonisierung befassen, was im Energiesektor großes Potenzial birgt. Der zweite Bereich betrifft die Digitalisierung und Konnektivität. Der dritte Bereich ist die Sozialfürsorge - Kinderbetreuung, Bildung, Gesundheitswesen und andere Dienstleistungen, die für Gemeinschaften wichtig und für das tägliche Leben unerlässlich sind.,” sagt er.

SMART ist kein Ziel an sich

Letztlich ist "smart" zu sein, gut durchdacht oder clever konzipiert, kein Selbstzweck. Sie müssen einem Zweck dienen: Intelligente Städte müssen fair, grün, integrativ, nachhaltig, sicher, gesund, erschwinglich und widerstandsfähig sein. Das Internet, die mobile Cloud und aufgesetzte Gadgets können dazu beitragen. Aber das gilt auch für herkömmliche Low-Tech-Lösungen.

So ist beispielsweise die Klimaanlage einer der größten Energiefresser in Städten. Eine Studie in Madison, Wisconsin, ergab, dass die Temperaturen in Städten mit 40 % Baumbewuchs 5 % kühler sein können. Begrünte Dächer mit einer hohen Vegetationsdichte können Gebäude um bis zu 60 % kühlen. Dies sollte nicht vergessen werden, da 75 % des Energieverbrauchs und 80 % der Treibhausgasemissionen auf Städte entfallen.

"Intelligenz sollte nicht das eigentliche Ziel sein", kommentiert Mahdi Mokrane. "Es geht darum, lebenswerte Gemeinschaften zu schaffen, die humane Umgebungen sind, die die Bürger einbeziehen und die funktionieren..”

Image credits: Kabukicho, Shinjuku bei Nacht (dk1234), London (IR_Stone), Canal reflection (Ilya Nesterenko), © 2019 Sidewalk Labs LLC