Smart City

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 vorne haben

Definition: Was ist eine Smart City?

Bei der Smart City handelt es sich um die intelligente Vernetzung von kommunaler Infrastruktur. Dabei ist das große Ziel, Energie und Ressourcen effizient 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 Einwohnerinnen und Einwohner 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 wahre Smart City geben wird. So hält Wien bereits seit Jahren die Poleposition des Smart City Index von Roland Berger. Vor allem große Stadt- und Quartiersentwicklungen bieten auch in Europa gute Möglichkeiten, gezielt smarte Lösungskonzepte einer Smart City zu integrieren.

Welche Lebensbereiche in der Stadt werden digitalisiert?

 

🚮 Smarte Abfallwirtschaft

Das berühmteste Beispiel einer Smart City ist die smarte Entsorgung des Abfalls. Mit Hilfe von Sensoren wird die Füllmenge der Abfallcontainer gemessen. Ist der Container voll, wird dem Entsorgungsunternehmen mitgeteilt, dass die Mülltonne geleert werden soll. Die Routen der Müllabfuhr werden so angepasst und optimiert, dass nicht mehr jede Straße angefahren wird, sondern nur noch die Häuser und Bereiche, die wirklich eine Entsorgung benötigen

⚡ 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 zurzeit 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 und Staus vermieden.

🚘 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 erstellt jährlich einen Smart City Index, ein Digitalranking deutscher Großstädte. Dabei werden fünf Lebensbereiche genauer betrachtet: Verwaltung, IT & Kommunikation, Energie & Umwelt, Mobilität und Gesellschaft. 2021 hat Hamburg den Titel als Deutschlands smarteste Stadt wieder einmal verteidigt und 88 von 100 möglichen Punkten geholt. Köln (79 Punkte) belegt 2021 den zweiten Platz, dicht gefolgt von Karlsruhe mit 73 Punkten. München liegt gemäß des Smart City Rankings damit nur noch auf Platz 4 mit 72 Punkten. Insgesamt lässt sich beobachten, dass die dahinter platzierten Plätze näher zusammenrücken: So liegen zwischen der Dritt- und Zehntplatzierung nur 4 Punkte. Diese Entwicklungen zeugen laut Bitkom von einer hohen Dynamik in der Digitalisierung: Deutschlands Städte stellen sich weiterhin, vor allem auch verstärkt durch die Corona-Pandemie, digital auf.

Schauen wir uns die Smart City-Konzepte der drei smartesten Städte einmal genauer an:

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Smart City Hamburg

Hamburg sichert sich zum dritten Mal in Folge den ersten Platz als „smarteste“ City Deutschlands – und das nicht ohne Grund: Die Hansestadt ist schon in vielen Bereichen digital aufgestellt. So gibt es beispielsweise intelligente Straßenbeleuchtung, die sich an den tatsächlichen Lichtverhältnissen orientiert und abends heller leuchtet, wenn sich Fahrradfahrer nähern. Auch die Ampelschaltung in Hamburg ist bereits smart: Ampeln 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 mit Hilfe 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.

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 ersten Quartal 2023 rund 22.500 Quadratmeter Bürofläche bieten.

EDGE HafenCity

© EDGE, Bild: Bloomimages

EDGE HafenCity

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 jeder ist so miteinander verbunden, verkabelt oder drahtlos. Mit einer intelligenten Gebäude-App lassen sich Dinge wie Licht, Temperatur und Fensterläden individuell steuern, was die Personalisierung des Arbeitsplatzes vereinfacht.

Potenzielle zukünftige Mieter erwartet im EDGE nicht nur ein Büro, sondern eher eine Art Coworking-Atmosphäre. Das offene, transparente Atrium bietet viel Raum für Austausch.

Nicht zuletzt verschafft sich Hamburg auch im IT-Bereich einen Vorsprung zum Vorjahres-Sieger Köln: Auch wenn der Glasfaserausbau deutschlandweit allgemein nur langsam voranschreitet, verweist 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.

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Smart City Köln

Das im Wettbewerb zweitplatzierte Köln stellt sich in Sachen Gesellschaft sehr gut auf (95 Punkte). Punkten konnte die Rheinmetropole auch in der Kategorie „IT und Kommunikation“. Hier wurden mit dem Glasfasernetz und dem Breitbandausbau bundesweit sehr gute Werte erzielt; Köln liegt in diesem Bereich direkt hinter dem Sieger Hamburg.

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 und Verkehr zur Verfügung gestellt werden. Zudem werden im Stadtteil Nippes auf einer „Klimastraße“ diverse Energieprojekte getestet, unter anderem werden 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. Dort wird der Solarstrom als Energie für die dortigen Haushalte sowie bei Bedarf auch zum Aufladen von Elektrofahrzeugen genutzt.

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Smart City Karlsruhe

2021 schafft es Karlsruhe auf das Siegertreppchen. Die digitale Transformation wird in Karlsruhe ganzheitlich, standortübergreifend und agil gedacht. Im Zentrum steht hierbei die Initiative karlsruhe.digital, in der rund 20 Akteure aus Wissenschaft, Wirtschaft, Verwaltung und Kultur zusammenarbeiten.

Mit über 30.000 Arbeitsplätzen und 10.000 Studierenden im Bereich Informationstechnologie gehört Karlsruhe zu den wichtigsten IT-Standorten Europas. So überrascht es nicht, dass die Wissenschaftsstadt 2017 die Auszeichnung als Digital Hub für Angewandte Künstliche Intelligenz (KI) im Rahmen der de:hub-Initiative des Bundes erhielt.

Außerdem soll die Multifunktions-App digital@KA die analoge und die digitale Welt miteinander verbinden, um die Verwaltung der Stadt zu digitalisieren. Dazu werden städtische und weitere nützliche Dienste vereint. Nach einmaliger Registrierung sollen Bürgerinnen und Bürger Zugriff auf verschiedene Services der Stadtverwaltung erhalten und auch Tickets für den ÖPNV oder Kultureinrichtungen erwerben können. Langfristig soll sogar die Beantragung eines neuen Reisepasses über die App möglich sein.

Das Konzept wurde im Rahmen des Landeswettbewerbs „Digitale Zukunftskommune@bw“ ausgezeichnet. 

Smart City-Ergebnisse 2020

Bereits im vergangenen Jahr hatten wir einen Blick auf die Top 3 der smartesten Städte Deutschlands geworfen. Hier war neben dem Erstplatzierten Hamburg und Drittplatzierten Köln noch München auf dem Podium. Die Münchener geben nun ihren Platz zwei an Köln ab und rutschen nach Karlsruhe auf die vierte Stelle. Dennoch wollen wir uns die Strategie dieser smarten Stadt noch einmal genauer anschauen:

Smart City München

Die bayerische Landeshauptstadt verliert zwar wie erwähnt ihre Zweitplatzierung an Köln, folgt der Drittplatzierung Karlsruhe jedoch immer noch dicht auf. München schneidet mit Hamburg, Köln und Karlsruhe in allen geprüften Bereichen der Studie überdurchschnittlich gut ab.

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 in einem Zeitraum von fünf Jahren 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 des Projekts waren Mobilitätsstationen in der Nähe der S-Bahnstationen 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.

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.

Das Ergebnis der lokalen Mobiliätsverbesserung und innerstädtischen Infrastruktur ist, neben der sich bereits seit 2017 im Bau befindlichen zweiten S-Bahn-Stammstrecke, unter anderem die Umsetzung einer deutlich effizienteren oberirdischen Verkehrsplanung.

Jochen Stecker
Jochen Stecker
Director National Investment BNPPRE am Standort München

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 wie auch an der Ludwigsbrücke, dem östlichen PKW-Nadelöhr in die Innenstadt, sind in der Umsetzung.

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“, erklärt Jochen Stecker zum Abschluss.

Die Projekte, welche die Städte der Zukunft lebenswerter gestalten sollen, sind teilweise sehr unterschiedlich, da jede Metropole vor anderen Herausforderungen steht. Dadurch wird deutlich, dass es nicht die eine Smart City-Lösung für alle Städte. Vielmehr muss die Stadtentwicklung jeder Stadt ihren eigenen Weg in der digitalen Transformation finden.

Wir sind gespannt, wer den Pokal 2022 mit nach Hause nehmen darf.

Esther Speckter BNPPRE
ESTHER SPECKTER
Content Marketing Specialist

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