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Smart Cities: Wie IT und Digitalisierung unsere Städte verändern werden

In einer sich rasant verändernden Welt, in der Digitalisierung und Nachhaltigkeit eine immer größere Rolle spielen, stehen wir an der Schwelle einer neuen urbanen Ära – der Ära der Smart Cities. Diese intelligenten Städte setzen auf Informationstechnologie, um ihre Infrastruktur, ihre öffentlichen Dienstleistungen und ihr Stadtbild zu revolutionieren. Aber wie genau gestalten IT-Systeme und -Lösungen das urbane Leben von morgen?

Per Definition sind Smart Cities städtische Gebiete, die fortschrittliche Technologien und Datenanalyse einsetzen, um die Lebensqualität zu verbessern, Ressourcen effizienter zu nutzen und nachhaltiger zu agieren. Das Hauptziel einer Smart City ist es, städtische Dienstleistungen wie Transport, Energieversorgung, Abfallwirtschaft, Wasserversorgung und öffentliche Sicherheit effizienter zu gestalten und dabei gleichzeitig die Auswirkungen des städtischen Lebens auf die Umwelt zu minimieren. Dazu werden IoT-Technologien (Internet der Dinge), wie Sensoren und Kameras, verwendet. Diese sammeln und analysieren Daten, um Ansatzpunkte für Verbesserungen zu erschließen. Zudem fördern Smart Cities die Bürgerbeteiligung durch digitale Plattformen.

Schlüsselelemente einer Smart City

Die Planung und der Aufbau einer Smart City ist ein komplexer Prozess, der aus mehreren Schritten besteht. Zunächst müssen die Bedürfnisse und Ziele der Stadt ermittelt werden. Dies könnte eine bessere Verkehrsführung, erhöhte Energieeffizienz, verbesserte öffentliche Dienstleistungen oder ein breites Spektrum anderer Ziele umfassen. Bei der Entwicklung von Smart Cities ist es wichtig, die Bürger in den Prozess einzubeziehen. Dies kann durch Umfragen, öffentliche Versammlungen und andere Formen der Beteiligung geschehen. Die Bedürfnisse und das Feedback der Bürgerinnen und Bürger können wertvolle Informationen liefern, die dazu beitragen können, die Pläne und Dienstleistungen der Stadt besser auf ihre Bedürfnisse abzustimmen. Schlüsselelemente einer Smart City umfassen:

  • Internet der Dinge (IoT): Sensoren, Kameras und andere vernetzte Geräte sammeln ständig Daten, um ein umfassendes Bild der städtischen Aktivität zu erstellen. Dies kann von Verkehrsströmen bis hin zu Umweltbedingungen reichen.
  • Big Data und Datenanalyse: Die durch IoT-Geräte erfassten Daten werden analysiert, um Muster zu erkennen und Vorhersagen und Entscheidungen zu treffen, die auf Fakten basieren.
  • Konvergenz von Informationstechnologie (IT) und Betriebstechnologie (OT): In einer Smart City arbeiten IT und OT zusammen, um Daten zu sammeln und zu analysieren, die zur Verbesserung der städtischen Dienstleistungen beitragen.
  • Konnektivität und Cloud-Technologie: Hochgeschwindigkeitsinternet und Cloud-Technologie ermöglichen es, dass riesige Mengen an Daten nahezu in Echtzeit gespeichert, übertragen und analysiert werden.
  • Cybersicherheit: Mit der zunehmenden Vernetzung steigt auch die Notwendigkeit, Daten und Infrastrukturen vor Cyber-Angriffen zu schützen. Aus diesem Grund ist eine fundierte Cyber Security Strategie ein wesentlicher Bestandteil einer Smart City.
  • Digitale Bürgerdienste: Bereitstellung von Online-Plattformen für Bürger, um den Zugang zu Informationen und Dienstleistungen zu erleichtern und die Interaktion mit der Verwaltung zu verbessern.
  • Intelligente Infrastruktur: Dies kann eine Vielzahl von Aspekten abdecken, darunter intelligente Gebäude, die Energieeffizienz maximieren, aber auch intelligente Verkehrssysteme, die den Verkehrsfluss optimieren, und intelligente Versorgungssysteme, die eine nachhaltige Nutzung der Ressourcen unterstützen.
  • Nachhaltigkeit: Eine Schlüsselkomponente von Smart Cities ist die Verwendung von Technologie zur Förderung von Nachhaltigkeit, sei es durch die Verbesserung der Energieeffizienz, die Reduzierung von Abfall oder die Förderung von erneuerbaren Energien.

Für die Gestaltung einer Smart City gibt es jedoch keine Patentformel: Die IT-Technologien und Strategien müssen auf die einzigartigen Gegebenheiten, Herausforderungen und Bedürfnisse der jeweiligen Stadt angepasst werden.

Zürich, Singapur und Hamburg: erfolgreiche Smart Cities

Der Smart City Index bewertet jährlich Städte weltweit anhand ihrer „Smartness“. Die Bewertung basiert auf einer Kombination aus statistischen Daten und der Meinung der Stadtbewohner. Die Kriterien umfassen verschiedene Aspekte, wie beispielsweise Gesundheitsdienstleistungen, Bildung, Mobilität, öffentliche Sicherheit, Aktivitäten und Dienstleistungen, sowie die Bereitschaft und Fähigkeit der Stadt, Innovationen zu fördern und anzunehmen.

Zürich

Drei der neun smartesten Städte der Welt liegen in der Schweiz, allen voran die Hauptstadt Zürich. Diese zeichnete sich durch überdurchschnittliche Leistungen in fast allen Bereichen aus und erzielte in den Kategorien Gesundheit, Sicherheit, Aktivitäten, Arbeit, Schule und Regierungsführung Bestnoten. In der Kategorie Technologie gehört Zürich ebenfalls zu den führenden Städten. Besonders positiv bewerten die Bürgerinnen und Bürger die Internetgeschwindigkeit und die Möglichkeiten, online Tickets für Veranstaltungen, Museen oder den öffentlichen Nahverkehr zu kaufen.

Singapur

Singapur liegt auf Platz 7 des Smart City Index und will nun die erste „Smart Nation“ der Welt werden – außerdem will der Stadtstaat durch smarte Stadtplanung insbesondere Klimaschutz, Naturnähe und Gemeinschaft fördern. Dazu wurden bereits Tausende von Sensoren in der gesamten Stadt platziert, die Daten sammeln. Über ein Open-Data-Portal können Bürger sowie Unternehmen die erhobenen Daten einsehen und sich aktiv an der Entwicklung neuer, smarter Lösungen beteiligen. Beispiele für solche innovativen Smart City Elemente findet man daher zahlreiche: Bereits seit 2015 haben Besucher der Stadt die Möglichkeit, den Garden by the Bay mit autonom fahrenden Autoshuttles zu erkunden. Außerdem gibt es eine App, die zur Sauberhaltung der öffentlichen Wohnungen beiträgt. Die App liefert Echtzeitinformationen über die Menge der Abfälle, die in jedem Wohnblock, jeder Straße und jedem Stadtviertel beseitigt werden müssen. Des Weiteren will Singapur immer größere Teile des Landes mit dem 5G-Netz versorgen. Der neue Mobilfunkstandard ermöglicht eine noch effizientere Sammlung und Verwendung von Daten und fördert neue Technologien wie die intelligente Stromversorgung.

Hamburg

Hamburg belegt Platz 11 auf der Weltrangliste und ist damit Spitzenreiter unter den deutschen Städten. Die Smart-City-Strategie Hamburgs zeigt sich im Alltag durch smarte Technologien, interdisziplinäre Pilotprojekte und neue Architektur. Die freie Hansestadt verfügt über ein Kompetenzzentrum für städtisches Datenmanagement und plant, sein Verwaltungsangebot weiter zu digitalisieren. Derzeit können Bürgerinnen und Bürger online über Stadtplanungsprojekte abstimmen, Termine für behördliche Angelegenheiten vereinbaren und wichtige Informationen finden. Hamburg bietet kostenloses WLAN und Ladestationen in einigen Stadtzügen und ist außerdem Vorreiter in der Bereitstellung einer energiefreundlichen städtischen Umgebung: Dazu gehören intelligente, dämmerungsabhängige Straßenbeleuchtung und smarte Mülleimer, die anzeigen, wann sie geleert werden müssen. Elektrofahrzeuge dominieren den öffentlichen Verkehr und die Anzahl der Schnellladepunkte für private E-Autos ist überdurchschnittlich.

Die Zukunft urbanen Lebens

Smart Cities stellen eine vielversprechende Lösung für die Herausforderungen dar, die das städtische Leben im 21. Jahrhundert mit sich bringt. Die Verknüpfung von Informationstechnologie und Urbanisierung bietet uns die Chance, unsere Städte effizienter, nachhaltiger und lebenswerter zu gestalten. Doch der Weg zur smarten Stadt ist kein einfacher: Es bedarf einer sorgfältigen Planung, maßgeschneiderten IT-Lösungen und kontinuierlicher Anpassung, um den Bedürfnissen und Herausforderungen jeder Stadt individuell zu begegnen. Außerdem ist eine aktive Bürgerbeteiligung entscheidend.

Aktuell steht der Wandel in vielen Städte noch ganz am Anfang. Eines ist jedoch sicher: Die Zukunft urbanen Lebens wird zunehmend digital sein. Die Herausforderung und Chance für urbane Räume weltweit besteht darin, diese Digitalisierung zu nutzen. Städte wie Singapur, Barcelona und Hamburg führen bereits vor, wie erfolgreich implementierte Smart-City-Konzepte aussehen können.

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