SMART CITY: DIE DIGITALE TRANSFORMATION DER STÄDTE
In unserem heutigen digitalen Zeitalter scheint alles intelligent und smart zu werden; so auch die Städte in Deutschland. Wir zeigen auf, was es mit einer Smart City auf sich hat, welche Lebensbereiche eine digitale Transformation erfahren und welche Städte in Deutschland hier die Nase vorn haben.
Definition: Was ist eine Smart City?
Bei der Smart City handelt es sich um die intelligente Vernetzung von kommunaler Infrastruktur. Darunter versteht man, Städte effizienter, technologisch fortschrittlicher, nachhaltiger und sozial inklusiver zu gestalten. Das große Ziel ist, Energie und Ressourcen mit Hilfe von modernen Technologien wie dem Internet of Things und künstlicher Intelligenz zu nutzen, um die Lebensqualität der Bewohner:innen einer Stadt zu steigern. Zentrale Themen der Smart City sind daher:
- bürgerfreundliche Verwaltung
- Energieeffizienz
- Lebensqualität
- Mobilität und Infrastruktur
- Umwelt- und Ressourcenschonung
- Wirtschaftliche Attraktivität
Es fehlt an ganzheitlichen Strategien
Noch steht Deutschland am Anfang der Digitalisierung seiner Städte. Viele arbeiten bereits an einer Smart City Charta, die wenigsten haben ganzheitliche Strategien. Es gestaltet sich schwierig, eine vorhandene Infrastruktur und Systeme zu transformieren. Oft geht es nicht darum, was technisch schon möglich ist, sondern, was Einwohner:innen akzeptieren und nutzen würden.
Ganz anders sieht es dagegen in Asien oder den Vereinigten Arabischen Emiraten aus. Hier werden auf der grünen Wiese neue Smart Cities entwickelt, wie etwa die Musterstadt "Songdo City" in Südkorea oder „Masdar City“ in Abu Dhabi.
Doch das muss nicht heißen, dass es in Europa nie eine wirkliche Smart City geben wird. So hält Wien bereits seit Jahren die Poleposition des Smart City Index von Roland Berger, für den er weltweit 153 Städte analysiert hat. Vor allem große Stadt- und Quartiersentwicklungen bieten auch in Europa gute Möglichkeiten, gezielt intelligente Lösungskonzepte einer Smart City zu integrieren.
Welche Lebensbereiche in der Stadt werden digitalisiert?
🚮 Smarte Abfallwirtschaft
Das berühmteste Beispiel einer Smart City ist die intelligente Abfallentsorgung. Mithilfe von Sensoren wird die Füllmenge der Abfallcontainer gemessen. Sobald der Container voll ist, wird das Entsorgungsunternehmen darüber informiert, dass die Mülltonne geleert werden soll. Die Routen der Müllabfuhr können so angepasst und optimiert werden, dass nicht alle Straßen, sondern nur noch die Häuser und Bereiche, die wirklich eine Entsorgung benötigen, angefahren werden.
⚡ Smarte Energieversorgung
Energie kann durch intelligente Wasser- und Stromsysteme besser gespeichert und bedarfsgerecht genutzt werden.
🏢 Smarte Gebäude
Intelligente Gebäude, sogenannte Smart Buildings, sind zentraler Baustein einer digitalen Stadt. Diese verfügen über Systeme, die beispielsweise Heiz- und Lichtquellen an die Anzahl der Menschen anpassen, die sich aktuell in einem Raum befinden.
🚦 Smarte Infrastruktur
Indem verschiedene Daten, wie zum Beispiel das Wetter, Veranstaltungen innerhalb der Stadt und die Verkehrslage, miteinander vernetzt werden, wird ein intelligentes Verkehrsmanagement ermöglicht, sodass Staus vermieden werden können.
🚘 Smartes Parken
Sensoren helfen dabei, innerhalb einer Stadt einfach und schnell einen Parkplatz zu finden, indem sie verfügbare Parkmöglichkeiten erfassen und diese über digitale Schilder entlang der Straße oder über Smartphone-Apps anzeigen.
🛡️ Smarte Sicherheitssysteme
Kameras und Sensoren ermöglichen, zeitnah auf Vor- oder Notfälle zu reagieren und diese schnellstmöglich zu lösen.
Welche deutsche Stadt hat in Sachen Smart City die Nase vorn?
Bitkom, der Branchenverband der deutschen Informations- und Telekommunikationsbranche, erstellt jährlich den Smart City Index, ein Digitalranking deutscher Großstädte. Dabei werden fünf Themenbereiche genauer betrachtet: Verwaltung, IT & Kommunikation, Energie & Umwelt, Mobilität sowie Gesellschaft. 2022 hat Hamburg wieder einmal den Titel als Deutschlands smarteste Stadt verteidigt und 86,1 von 100 möglichen Punkten erzielt. Allerdings ist der Vorsprung geschmolzen: Die Hansestadt verliert ihre Spitzenposition in Mobilität, IT & Kommunikation sowie Energie & Umwelt und verteidigt den Titel nur noch knapp. Die Stadt München gewinnt ihre alte Stärke zurück und liegt im Jahr 2022 mit 85,3 Punkten auf dem zweiten Platz dicht hinter Hamburg. Den dritten Platz belegt Dresden mit 81,6 Punkten und schafft es damit erstmals auf das Siegertreppchen.
Insgesamt lässt sich beobachten, dass die Spitzengruppe digitaler Städte eng mit ihren Verfolgern zusammenrückt. Größter Aufsteiger im Gesamtranking ist Oldenburg – die Stadt kann um 25 Positionen vom hinteren zum vorderen Mittelfeld aufschließen. Auch im Jahr 2022 zeigt sich eine große Dynamik im Ranking: Laut Bitkom-Präsident Achim Berg stellt sich die Spitze breiter auf und in den Städten zeichnet sich ein enormer digitaler Tatendrang heraus.
Schauen wir uns die Smart-City-Konzepte der drei intelligentesten Städte einmal genauer an:
Smart City Hamburg
Wenn auch dieses Mal nur knapp: Hamburg sichert sich zum vierten Mal in Folge den ersten Platz als smarteste City Deutschlands. Die Hansestadt ist schon in vielen Bereichen digital aufgestellt. So gibt es hier beispielsweise eine intelligente Straßenbeleuchtung, die sich an den tatsächlichen Lichtverhältnissen orientiert und abends heller leuchtet, wenn sich Fahrradfahrer:innen nähern. Auch die Ampelschaltung in Hamburg ist bereits intelligent: Die Verkehrsampeln erkennen, wenn sich Busse oder LKW nähern, und verlängern für sie die Grünphasen.
Doch das Herzstück der Hamburger Smart-City-Strategie ist der Hafen. Dieser soll mithilfe des US-amerikanischen Unternehmens Cisco zu einem Smart Port umgewandelt werden. Eine intelligente Infrastruktur soll es ermöglichen, Waren- und Verkehrsströme möglichst optimal zu leiten. Auch die E-Mobilität soll hierbei weiter ausgebaut werden. Generell erlangt die Stadt an der Elbe eine besondere Stärke im Profil Mobilität: Mobilitätsprojekte stehen in der Stadt mit großem Einzugsgebiet im Mittelpunkt – dazu gehören beispielsweise autonomes Fahren in der Hafen City oder die exzellente Multimodal-App „hvv switch“. Auch der Elbtower legt seinen Fokus auf Mobilität und soll zu einem Knotenpunkt in Hamburgs Verkehrssystemen werden.
Die Menschen in Hamburg haben ein anderes Bewusstsein dafür entwickelt, wie sie unterwegs sein wollen. Wo früher der Tiefgaragenstellplatz die Norm war, steigen heute vermehrt Mitarbeitende auf das Rad oder den öffentlichen Nahverkehr um. Wir erleben beispielsweise, dass der Dienstwagen immer uninteressanter wird und neue Mobilitätsformen zum neuen Standard werden.
Außerdem werden in vielen neuen Quartiersentwicklungen wie der HafenCity zahlreiche digitale Konzepte erprobt. Mit der Entwicklung des Quartiers Hammerbrooklyn (am Stadtdeich im Hamburger Stadtteil Hammerbrook) sollen im nächsten Jahrzehnt bis zu 60.000 Quadratmeter Fläche für Büroflächen, Labore, Coworking Spaces und Co-Creation-Flächen entstehen. Hier werden verschiedene digitale Technologien vorangetrieben.
Des Weiteren entsteht derzeit auf einem rund 4.200 Quadratmeter großen Grundstück am Amerigo-Vespucci-Platz im Quartier Elbbrücken das EDGE HafenCity Hamburg. Das Projekt am Baakenhafen wurde vom Architekturbüro HENN aus Berlin entworfen und soll nach seiner Fertigstellung im dritten Quartal 2023 rund 22.500 Quadratmeter Bürofläche bieten.
© EDGE, Bild: Bloomimages
Nach den Maßstäben des niederländischen Projektentwicklers Edge Technologies wird das Objekt vor allem innovativ, energieeffizient und nachhaltig werden. Den Titel Smart Building verdient sich das Gebäude in erster Linie durch das hochmoderne IP (Internet Protocol)-Backbone. Es ist das Rückgrat der Kommunikationsinfrastruktur und die digitale Autobahn des Gebäudes. Alles und jede:r ist so miteinander verbunden, verkabelt oder drahtlos. Mit einer intelligenten Gebäude-App lassen sich etwa Licht, Temperatur und Fensterläden individuell steuern, was die Personalisierung des Arbeitsplatzes vereinfacht. Potenzielle zukünftige Mieter :innen erwartet im EDGE nicht nur ein Büro, sondern auch eine Coworking-Atmosphäre. Das offene, transparente Atrium bietet viel Raum für Austausch.
Im Themenbereich Gesellschaft erreicht Hamburg im Jahr 2022 fast die höchstmögliche Punktzahl. Die Stadt überzeugt in dieser Kategorie mit Open-Data- und Geodatenportalen, Bürgerbeteiligung, Fab Labs oder Start-up-Hubs.
Auch wenn der Glasfaserausbau deutschlandweit allgemein nur langsam voranschreitet, verfügt die Hansestadt über einen vergleichsweise überdurchschnittlichen hohen Anteil an Glasfaseranschlüssen und ein gut ausgebautes 5G-Netz. Darüber hinaus erreicht Hamburg einen Rekord, was die Anzahl der LoRa-Wan-Gateways angeht.
Smart City München
Die bayerische Landeshauptstadt gewinnt ihre Zweitplatzierung zurück und ist Hamburg dicht auf den Fersen: nur 0,8 Punkte trennen die beiden Metropolen voneinander. Ihre Smartness bündelt die Stadt vor allem in den Bereichen Infrastruktur und Mobilität.
Ein Startpunkt der Münchener Smart-City-Strategie war, dass die Stadt 2015 zusammen mit Lyon und Wien den Zuschlag der Europäischen Union für das Projekt „Smarter Together“ erhielt. Hierbei werden über einen Zeitraum von fünf Jahren hinweg intelligente und nachhaltige Lösungen für das Leben in Städten erprobt, die auch in weiteren europäischen Metropolen ausgerollt werden können.
Die Umsetzung der Münchener Smarter-Together-Maßnahmen erfolgten in Freiham und Neuaubing-Westkreuz. Während in ersterem ein komplett neuer Stadtteil entstand, war Neuaubing-Westkreuz mehr Bestands- und Sanierungsgebiet. Ein Beispiel für eine smarte Lösung waren Mobilitätsstationen in der Nähe der S-Bahn-Haltestellen Neuaubing, Westkreuz und Freiham. Hier parken E-Bikes und lastenfähige E-Dreiräder neben Ladestationen für E-Autos. Außerdem werden Quartiersboxen angeboten, die den zusätzlichen Gang zum Supermarkt ersparen. Denn Lebensmittel können dorthin geliefert und in unterschiedlich temperierten Fächern gelagert werden.
Die intelligente Straßenbeleuchtung im öffentlichen Raum ist ein weiteres Projekt von Smarter Together. Die Laternen fungieren neben ihrer Beleuchtungsfunktion als WLAN-Hotspots und potenzielle Parkraumsonden. Außerdem können Umweltdaten wie beispielsweise Temperatur und Luftfeuchtigkeit, aber auch Schadstoffe wie Stickoxide oder Feinstaub gemessen werden.
Der Ausbau von Breitband und Glasfaser ist auch in München vergleichsweise weit fortgeschritten: Das große LoRaWAN-Netzwerk liefert die Grundlage für die Übertragung der Energie-, Umwelt- und Verkehrsdaten.
Ein Ergebnis der Verbesserung der lokalen Mobilität und innerstädtischen Infrastruktur ist, neben der sich bereits seit 2017 im Bau befindlichen zweiten S-Bahn-Stammstrecke, die Umsetzung einer deutlich effizienteren oberirdischen Verkehrsplanung.
So wurden Hauptverkehrsstraßen wie beispielsweise die Leopoldstraße mit breiten Fahrradwegen, sogenannten „Fahrradautobahnen“, versehen, indem man die Parkstreifen entlang der Leopoldstraße opferte. Gleiches gilt für innerstädtische Parkflächen wie zum Beispiel am Gärtnerplatz, wo für den PKW-Verkehr die Parkmöglichkeiten deutlich eingeschränkt wurden. Weitere Maßnahmen etwa an der Ludwigsbrücke, dem östlichen PKW-Nadelöhr in die Innenstadt, sind in der Umsetzung.
TEMPUS, das Testfeld für automatisiertes und vernetztes Fahren im Stadtgebiet München, ermöglicht die Erprobung und Evaluierung automatisierter Fahrfunktionen und innovativer Mobilitätsleistungen. Dies betrifft den Individual- als auch den öffentlichen Personennahverkehr.
Darüber hinaus hat das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) das Stuttgarter Planungs- und Beratungsunternehmen Drees & Sommer gemeinsam mit dem Verkehrswissenschaftlichen Institut Stuttgart (VWI) beauftragt, unter anderem für München eine Studie über die „Stadt- und verkehrsplanerische Integration urbaner Seilbahnprojekte" zu erarbeiten. Der „Leitfaden für die Realisierung von Seilbahnen als Bestandteil des öffentlichen Personen-Nahverkehrs (ÖPNV)" soll in einem Jahr vorliegen. Es sollen Anreize gesetzt werden, nachhaltige Mobilität im urbanen Raum zu fördern und das öffentliche Verkehrssystem sinnvoll zu ergänzen, heißt es aus dem Ministerium.
Aufgrund des starken Bevölkerungswachstums in Verbindung mit der bereits sehr hohen Verdichtung im innerstädtischen Raum sind dies Maßnahmen, welche die Zukunftsfähigkeit der bayerischen Landeshauptstadt fördern werden.
Smart City Dresden
Im Jahr 2022 schafft es die sächsische Landeshauptstadt erstmals auf Platz 3. Dresden schneidet in drei Kategorien besonders gut ab: Gesellschaft, Mobilität sowie IT & Kommunikation.
Mit dem Silicon Saxony e.V., dem größten Hightechnetzwerk Sachsens und einem der größten Mikroelektronik- und IT-Cluster Deutschlands sowie Europas, besitzt Dresden alle Voraussetzungen für die Entwicklung von Smart-City-Technologien. Mit einem Plus um 19 Plätze kann sich die Landeshauptstadt auch in der Kategorie Energie & Umwelt stark verbessern und ist damit führende digitale Großstadt in den ostdeutschen Bundesländern.
Das Stadtquartier Johannstadt gilt als europäisches Vorreiterprojekt für nachhaltige Stadtentwicklung. Es wurde für die Durchführung der Maßnahmen des Smart City Projekts MAtchUP ausgewählt und soll zu einem intelligenten und energieeffizienten Stadtteil umgebaut werden. Das Quartier im Osten der Innenstadt ist einer der am dichtesten besiedelten Stadtteile Dresdens. Um sich als Modellquartier etablieren zu können, sollen in Johannstadt mehr als 30 Ladepunkte für Elektrofahrzeuge entstehen. Zu weiteren Einzelmaßnahmen, eine klimafreundliche und nachhaltige Stadtentwicklung voranzutreiben, gehören auch Energieversorgung und -effizienz, Digitalisierung sowie Bürgerbeteiligung. So sollen beispielsweise Photovoltaik-Anlagen auf Dächern von Wohngebäuden betrieben werden, damit Bewohner:innen den dort erzeugten Solarstrom zu einem günstigen Tarif erwerben können.
Weitere innovative Pilotprojekte Dresdens sind beispielsweise „ID-Ideal“ (Einführung sicherer digitaler Identitäten für Wirtschaft und Verwaltung) oder Mobilitätslösungen wie BikeNow (Fahrrad-App für eine „grüne Welle“), Vamos (Erprobung von Telematiklösungen) und Smart Parking mit IoT-Sensoren.
In Sachen Gesellschaft punktete die Stadt Dresden unter anderem mit ihrem interaktiven Stadtplan, ihren Gründungszentren sowie offen verfügbaren Datensätzen im Internet.
Laut Bitkom-Präsident Achim Berg ist ein Platz auf dem Siegertreppchen 2022 allerdings kein Garant für einen der ersten Plätze in diesem Jahr; die Digitalisierung schreitet aktuell in vielen deutschen Städten immer schneller voran.
Smart City-Ergebnisse 2021
Bereits 2021 hatten wir einen Blick auf die Top 3 der smartesten Städte Deutschlands geworfen. Hier war neben dem Erstplatzierten Hamburg und dem Drittplatzierten Karlsruhe noch Köln auf dem Podium. Die Kölner geben nun ihren Platz zwei an München ab und rutschen nach Dresden auf die vierte Stelle. Dennoch wollen wir uns die Strategie dieser smarten Stadt noch einmal genauer anschauen:
Smart City Köln
Köln stellt sich in Sachen Gesellschaft weiterhin gut auf (83 Punkte). Punkten konnte die Rheinmetropole auch in der Kategorie IT & Kommunikation. Hier wurden mit dem Glasfasernetz und dem Breitbandausbau bundesweit sehr gute Werte erzielt; Köln liegt in diesem Bereich auf dem vierten Platz weit vorne.
Doch welche Projekte machen Köln digital? Hier wurde beispielsweise das Portal www.offenedaten-koeln.de etabliert, in dem über 260 Datensätze aus verschiedenen Kategorien wie Geoinformation, Bevölkerung oder Transport & Verkehr zur Verfügung gestellt werden. Zudem werden im Stadtteil Nippes auf einer sogenannten „Klimastraße“ diverse Energieprojekte getestet. Unter anderem werden hier Straßenlaternen mit LED-Leuchten ausgestattet, um 50 Prozent Strom einzusparen, sowie Ladestationen für Elektroautos und -fahrräder zur Verfügung gestellt, um die Elektromobilität zu fördern.
Für das EU-finanzierte Projekt „GrowSmarter“ stattet Köln die Stegerwaldsiedlung in Mülheim mit Photovoltaikanlagen aus. Der Solarstrom wird als Energie für die dortigen Haushalte sowie bei Bedarf auch zum Aufladen von Elektrofahrzeugen genutzt.
Die Projekte, welche die Städte der Zukunft lebenswerter gestalten sollen, sind sehr unterschiedlich, da jede Metropole vor anderen Herausforderungen steht. Dadurch wird deutlich, dass es nicht eine Smart-City-Lösung für alle Städte gibt. Vielmehr muss die Stadtentwicklung jeder Stadt ihren eigenen Weg in der digitalen Transformation finden.
Wir sind gespannt, wer den Pokal 2023 mit nach Hause nehmen darf.
