Städte auf dem Weg in die Zukunft
Seit Jahrzehnten werden uns in zahlreichen Filmen Szenarien über das zukünftige Leben in der Stadt präsentiert – ob Marty McFly mit dem Hoverboard durch die Straßen schwebt oder ein futuristisches Gebäude nach dem anderen aufragt. Von einfach nur unterhaltsam bis bahnbrechend innovativ ist alles dabei. Doch wie sieht sie nun eigentlich aus – die Stadt der Zukunft? Mittlerweile haben wir die vorhergesagten Jahre vieler Filme längst überschritten, dennoch bleibt der Blick auch im Hier und Jetzt zukunftsgerichtet und die nächsten Innovationen stehen schon in den Startlöchern. Wie uns Technologien zu innovativen Smart Cities bringen.
Unsere Städte müssen digitaler werden
Die Digitalisierung ist die Antriebskraft für eine schiere Vielzahl an Innovationen. Und so sind es auch digitale Technologien, deren Innovationspotenzial die Entwicklung unserer Städte vorantreibt. In vielen Smart Cities werden deshalb schon jetzt Technologien aus Bereichen wie Mobilität, Stadtplanung und Energie miteinander vernetzt. Im Mittelpunkt intelligenter Städte stehen dabei die Steigerung der Lebensqualität und die Förderung der Nachhaltigkeit.
Besonders präsent in der Debatte um die zukünftige Stadtentwicklung sind …
- die Reduzierung der Luftverschmutzung und damit eine Verringerung der Umweltbelastung,
- die funktionale Gestaltung und Nutzung von Verkehrswegen
- und die Entwicklung nachhaltiger Mobilitätskonzepte.
Obwohl der Wandel zu urbanen nachhaltigen Städten in erster Linie an Lösungen wie Elektromobilität, Carsharing oder Urban Air und Micro Mobility denken lässt, spielt die grundlegende Digitalisierung der Infrastruktur hierbei eine wesentliche Rolle.
3 Technologien für smarte Städte
Ob Verkehrswege, Straßen- und Parkraumgestaltung, Gebäude oder Wasser- und Abwasserversorgung: Das Kernstück unserer Städte ist die Infrastruktur, denn sie ist das Verbindungselement, das alles zusammenhält. Durch die Schaffung einer Smart Infrastructure – einer digitalen Infrastruktur, die durch intelligente Vernetzung Ressourcen einspart – vereint die Stadt von morgen Individualität, Klimaschutz und Innovationen:
1. Intelligent Transport Systems (ITS)
Dass Unternehmen von dem zielgerichteten Einsatz gesammelter Daten profitieren können, indem sie dadurch ihre Kunden noch besser kennenlernen und ansprechen, ist den meisten von uns klar. Doch ebenso ermöglichen uns Daten einen detaillierten Überblick über das Stadtbild. Die richtige Datennutzung kann hier unter anderem für die bessere Organisation des Verkehrssektors genutzt werden.
Mithilfe von Intelligent Transport Systems (ITS) werden Infrastruktur, Fahrzeuge und Menschen durch entsprechende Schnittstellen vernetzt. Über Informations- und Kommunikationstechnologien werden Daten erfasst, gesammelt und schließlich in verwertbare, austauschbare Informationen übersetzt.
Intelligente Verkehrssysteme ermöglichen damit nicht nur eine vom Verkehrsfluss abhängige Ampelschaltung oder anpassbare Geschwindigkeitsanzeigen. Wir profitieren zudem von Informationen über Staus und die Belegung von Parkplätzen, die über das Smartphone abrufbar sind. So kann die Nutzung des Verkehrsraumes verbessert werden, indem beispielsweise Verkehrsbehinderungen umfahren und Staus minimiert werden oder die Parkplatzsuche verkürzt – und letztlich sogar der CO2-Ausstoß reduziert wird.
2. Building Information Modelling (BIM)
Wie wichtig das Sammeln von Daten in Bezug auf die Stadtentwicklung ist, zeigt auch das Building Information Modelling (BIM). BIM hilft mit einem virtuellen 3D-Modell bei der Planung, Konstruktion und Verwaltung von Infrastruktur. Als Alternative zu einem physischen Stadtmodell stellt dieses die Realität digital dar. Doch die Möglichkeiten gehen weit über die einer einfachen Miniaturnachbildung hinaus. Das Modell beinhaltet digitale Informationen zum kompletten Lebenszyklus eines Bauprojekts. Sämtliche Informationen zu getroffenen Entscheidungen und durchgeführten Anpassungen werden für alle Beteiligten nachvollziehbar dokumentiert. Dadurch können Risiken wie Kostensteigerungen, Planungsfehler oder Ablaufstörungen frühzeitig erkannt und vermieden werden. Außerdem können die gesammelten Daten nach der Fertigstellung des Projekts für die Bewirtschaftung genutzt werden.
3. Digital Twins
Digital Twins führen die Entwicklung sogar noch einen Schritt weiter. Es handelt sich um digitale Abbilder von physischen Objekten und Systemen, wie Straßen, Gebäuden und der Umwelt. Eine Technologie, die sich bereits Städte wie New York und Singapur zunutze gemacht haben.
Digital Twins liefern als virtuelle Realitätsdarstellung Informationen über den aktuellen Zustand. Doch die auf dem Internet of Things basierende Technologie ermöglicht noch viel mehr, da sich die Darstellungen durch Datenzufuhr dynamisch weiterentwickeln. Maßgeblich sind Digital Twins daher ebenso als Planungsinstrument, das mit Zukunftsprognosen die digitale Transformation von Städten fördert: Der digitale Zwilling liefert ein virtuelles Stadtmodell, das als Basis für Entscheidungen bei der Planung von Infrastruktur und der Optimierung von Verkehrssituationen und Ampelkonzepten dient. Geplante Änderungen von Straßensystemen werden abgebildet und deren Auswirkungen anhand des Modells in Echtzeit vorausgesagt. Auch die Effizienz des Energieverbrauchs und die Lebensqualität können anhand der Modelle modifiziert werden und zur Berücksichtigung von Sicherheit und Nachhaltigkeit beitragen.