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- Geschrieben von: Moritz Conjé
- Kategorie: Gesellschaft
Seit sieben Jahren beschäftige ich mich in verschiedenen Funktionen im beruflichen Umfeld mit der Thematik Smart City und Smart Region.
Angefangen bei der Bereitstellung von entsprechenden Produkten und Infrastruktur im Bereich IT-Services. Ebenso durch die Erstellung einer umfangreichen, akteursübergreifenden und partizipativen Strategie im Rahmen des Bundesförderprogramms Modellprojekte Smart Cities (MPSC) und enger Mitarbeit bei der Realisierung eines regionalen Datahubs. Der geografische Rahmen meine Arbeit bezieht sich hier auf Norddeutschland und im speziellen Schleswig-Holstein und seine Regionen.
Dabei war auch das Thema Sensorik und IoT äußerst relevant für eine Vielzahl von zukünftigen Smart-City-Anwendungen und einer wachsenden Zahl von Usecases. Diese reichen von automatische Ampeln und Leitsysteme, Straßenlaternen, Hochwasserschutz, Parkplatzüberwachung, Stromzähler bis zu Wassersensoren in Grünanlagen in Kommunen.
Mitte 2023 wurde die "Smarte KielRegion Strategie" mit 39 konkreten Usecases in 8 Schwerpunkten verabschiedet und viele der Usecases mittlerweile auch vom Fördermittelgeber freigegeben. Bestandteil vieler Usecases ist die Erfassung von Daten durch Sensoren, zum Beispiel die Erfassung vom Pegelständen in Feuerlöschteichen und dem Einsatz von Energiesensorik in öffentlichen Gebäuden zur Energieoptimierung.
Anfang November 2023 hat Schleswig-Holstein eine ressortübergreifende Digitalstrategie SH für "die Gestaltung der digitalen Transformation des gesamten Landes" veröffentlicht. In Punkt 13.2 Überregionale Angebote schaffen wird dabei auch die Relevanz von LoRaWAN-Sensoren auf einer zentralen Plattform als Ziel gesetzt. Neben den Sensoren und der Plattform ist ein flächendeckendes Netzwerk zur Übertragung der Daten notwendig. Auf der SCCON Berlin wurde ebenfalls Anfang November 2023 bekannt gegeben, dass dies von den Stadtwerken Lübeck und HanseWerk sowie ADDIX in Schleswig-Holstein in Zukunft bereitgestellt wird.
Bei der Ausbringung von Sensorik anhand konkreter Usecases durch Förderprogramme und der Erfassung über ein regionales Funknetzwerk sind die Weichen in Schleswig-Holstein also gestellt.
Daten: Speicherung und Nutzung - Sharing ist Mehrwert
Im Kontext von Smart-City / Smart-Region-Anwendungen ist neben der Datenerfassung vor Ort durch Sensorik und der Übertragung der Daten mittels Netzwerken wie LoRaWAN besonders die Speicherung und Verfügbarkeit von IoT-Daten interessant.
Das Thema Open Data und Open Source (frei nutzbare Daten bzw. frei nutzbare Software, ggf. unter einer entsprechenden Lizenz) ist im Rahmen der MPSC-Projekte vom Fördermittelgeber gesetzt; über die konkrete Ausprägung und Umsetzung des Grundsatzes wird jedoch immer noch intensiv diskutiert.
Entsprechende Infrastruktur in Form von (regionalen) Datahubs wird in vielen Projekten geschaffen. Diese sollte neben der Speicherung auch ein Regelwerk zur Nutzung der Daten vorgeben und den Umgang in Bezug auf Open Data definieren.
Der Open Data-Ansatz stellt die Daten der Allgemeinheit zur freien Nutzung zur Verfügung. Anhand der Daten können entsprechende Anwendungen programmiert werden, die einen Mehrwert für den Nutzer erzeugen. Diese Anwendungen sollten wiederum unter dem Open Source-Ansatz der Community zur Verfügung gestellt werden. Die Bereitstellung der Daten erfolgt dabei in unterschiedlichen Formaten (XML/CSV-Download und / oder Abruf per API) und stellt so einen relativ niedrigschwelligen Zugang sicher. Perspektivisch ist eine Art Smart-City-Framework mit einheitlichen Zugängen, Daten- und Schnittstellenstandard sowie z.B. Regeln zum Usermanagement und zur Datenqualität erstrebenswert.
Der Vorteil des Open-Data-Ansatzes besteht darin, seine eigenen Daten mit den Angeboten anderer Datenanbieter zu kombinieren und so die Daten zu veredeln und einen Mehrwert zu schaffen. Um ein automatisches Bewässerungssystem für städtische Grünanlagen umzusetzen, sind Sensoren zur Messung der Bodenfeuchtigkeit notwendig; lokale Wetterdaten müssen jedoch nicht erhoben, sondern können aus Prognosemodellen entsprechender Anbieter abgerufen werden. So kann anhand der Wetterprognose und den Sensoren vor Ort entschieden werden, ob eine manuelle Wässerung notwendig ist, oder ob eine entsprechende Wettervorhersage in den nächsten Stunden Niederschlag prognostiziert.
Herausforderung: Open-Source und Wirtschaftlichkeit
Eine Herausforderung beim Open-Source-Ansatz ist die Etablierung von tragfähigen Geschäftsmodellen. Der technische Aufwand der Datenerhebung, -bereitstellung und -nutzung wird von technischen Dienstleistern umgesetzt und verursacht Kosten. Hier muss es entsprechende Geschäftsmodelle geben, die auf der einen Seite den Open-Source-Ansatz, aber auch den kostendeckenden Betrieb oder eine Gewinnabsicht berücksichtigen. Dies kann zum Beispiel durch kostenpflichtige Premium-Angebote erfolgen, die eine bessere Datenaktualität sicherstellen (höhere Häufigkeit der Datenabfrage in Zeitraum X) oder weitere Services wie eine Support-Hotline oder technische Beratung anbieten.
IoT bietet viel Potenzial
IoT bietet besonders im Rahmen von Smart-City- und Smart-Region-Anwendungen viel Potenziale für Services mit Mehrwert für die Kommunen und Bürger und wird in Zukunft immer mehr Entscheidungen im Stadt- und Regionsentwicklungsprozess beeinflussen. Gerade die Verfügbarkeit einer Vielzahl von Datensätzen wird die Möglichkeiten zur Erstellung von Anwendungen mit Mehrwert erheblich steigern und hat das Potenzial, evidenzbasierte Entscheidungen im Kontext vieler Prozesse zu treffen.
Neben den Mehrwerten für Verwaltung und Bürger ist auch das Potenzial für die Wirtschaft enorm und bietet viel Spielraum für neue Anwendungen und Services.
Entscheidend ist die Schaffung eines möglichst kompatiblen Smart-City- / Smart-Region-Frameworks, das die Synergien der Systeme und die Interoperablität der einzelnen Komponenten (Daten, Anwendungen, Regeln etc.) sicherstellt. Wenn dies gelingt, stehen uns spannende Zeiten bevor.
Quellen / externe Links:
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In der Sommerpause kann man auf LinkedIn persönliche Buchempfehlungen mit seinem Netzwerk teilen.
Unter dem Hashtag #LinkedInNewsDACH wurde ich von Ben Hartlmaier nach meinem Tipp zum Thema "Tech und Digitalisierung" gefragt.
Mein Buchtipp zum Thema Digitalisierung ist das “Handbuch Digitalisierung der Verwaltung” von Tobias Krause, Christian Schachtner und Basanta E. P. Thapa, erschienen im transcript Verlag (utb) - Link / utb.de.
Das Buch beschäftigt sich zum einen mit der Situation “Personal” und wie die Mitarbeitenden der Geburtenjahre 1970er und früher für neue digitale Prozesse geschult, aber auch wie Digital Natives mit kognitiven und ethischen Aspekten der Technik vertraut gemacht werden müssen. Es gehe auch darum, technikaffine Talente zu gewinnen - diese hätten häufig den Wunsch, den Dienst in der Verwaltung mit einem Beitrag zum Gemeinwohl zu verknüpfen.
Der Begriff Digital Literacy wird in diesem Kontext besonders erklärt; er beschreibt das Verständnis des Individuums von einer medialisierten Erlebniswelt und der eigenen Interaktion mit dieser. Dabei sind besonders Kreativität, kritisches Denken, Kollaboration und Kommunikation wichtige Kompetenzen im Arbeitsalltag und als entscheidender Teil der Digitalisierung zu verstehen.
Zum anderen gibt es weitere Kapitel, die sich mit Online-Trainings, Evaluierungsverfahren, Digitale Daten für raumbezogene Planungs- und Genehmigungsverfahren, Künstliche Intelligenz in der Kommune, Wirkung von Datenanalysen und mehr beschäftigen…
Für meinen Arbeitskontext im Projekt Smarte KielRegion sind diese Themen von hoher Relevanz. Ein Teilauftrag des Projektes besteht darin, die Maßnahmen und Projekte unseres Förderprogramms innerhalb der 5-jährigen Umsetzungsphase möglichst nachhaltig in der Verwaltung zu platzieren und den Fortbestand über den Förderungszeitraum hinaus zu erzielen. Dafür ist die stetige Anpassung von Prozessen, der Aufbau und das Vorhandensein von fachkundigem Personal und ein holistisches Verständnis von Digitalisierung unabdingbar.
Ergänzend dazu passt das Impulspapier des Deutschen Instituts für Normung (DIN) “Technologie und Mensch in der Kommune von morgen / Impulspapier III zu Normen und Standards – Smart City - Smart City Standards Forum” - Link / din.de.
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In den letzten Jahren hat sich die Urbanisierung auf der ganzen Welt beschleunigt. Immer mehr Menschen ziehen in Städte, und es wird erwartet, dass im Jahr 2050 rund 68% der Weltbevölkerung in Städten leben werden. Dies stellt Städte vor große Herausforderungen, aber auch Chancen. Eine Möglichkeit, diese Herausforderungen zu bewältigen, ist die Entwicklung von Smart Cities. In diesem Artikel werden wir uns damit befassen, was Smart Cities sind und wie das Zusammenleben in der Smart City der Zukunft aussehen wird.
Was ist eine Smart City / Smart Region?
Eine Smart City ist eine Stadt, die fortschrittliche Technologien nutzt, um ihre Effizienz zu verbessern und das Leben ihrer Bewohner zu verbessern. Dies geschieht durch die Integration von Technologien wie dem Internet der Dinge (IoT), Big Data, künstlicher Intelligenz und Cloud-Computing in verschiedene Bereiche wie Verkehr, Energie, Gesundheit und Bildung. Das Ziel einer Smart City ist es, eine nachhaltige und lebenswerte Umgebung zu schaffen, in der die Bürgerinnen und Bürger ein hohes Maß an Lebensqualität genießen können.
Eine Smart Region ist ein regionaler Verbund von mehreren Städten und Kommunen, der gemeinsam einer Strategie folgt und sich in engem Austausch an die Umsetzung entsprechender Maßnahmen macht. Das große Potenzial liegt hierbei in der Übertragbarkeit von Erfahrungen und Lösungen. Dabei ist kein einheitliches regionales System oder eine identische Technik notwendig; bei der Umsetzung sollte jedoch auf die Interoperabilität der Maßnahmen geachtet werden. Dazu zählen offene und dokumentierte Schnittstellen (APIs) sowie entsprechende Standards bei der technischen Programmierung. Auch die entwicklung von modularen Lösungen erleichtert in einem solchem System die Übertragbarkeit und reduziert den Entwicklungsaufwand. Jeder lernt von dem anderen, Wissen kann in regelmäßigen Formaten ausgetauscht und Lösungen direkt übertragen werden.
Smart City Index 2022
Der Smart City Index ist eine jährliche Studie, die von der Digitalverbands Bitkom und dem IMWF Institut für Management- und Wirtschaftsforschung durchgeführt wird. Der Index bewertet die 81 größten Städte Deutschlands hinsichtlich ihrer Fortschritte bei der Umsetzung von Smart-City-Technologien und -Services. Im Jahr 2022 belegten Stuttgart, Berlin und Hamburg die ersten drei Plätze. Die Studie zeigt, dass die deutschen Städte im Bereich Smart City auf einem guten Weg sind, aber es gibt noch viel zu tun, insbesondere in Bezug auf die Integration von Smart-City-Technologien in den Alltag der Bürgerinnen und Bürger.
Nachhaltigkeit in Smart Cities
Smart Cities haben das Potenzial, das Leben der Menschen erheblich zu verbessern, indem sie die Effizienz der Stadt erhöhen und die Nutzung von Ressourcen optimieren. Eine der wichtigsten Herausforderungen für die Stadtplaner und Regierungen, die an der Entwicklung von Smart Cities arbeiten, besteht darin, sicherzustellen, dass diese Städte nachhaltig sind - energieeffizient, umweltfreundlich und sozial gerecht.
Energieeffizienz in Smart Cities
Energieeffizienz ist ein wichtiger Faktor für die Nachhaltigkeit von Smart Cities. Eine energieeffiziente Stadt ist eine, die ihre Energie effektiver nutzt und somit weniger Emissionen produziert. Das kann durch die Verwendung von erneuerbaren Energien wie Solar- und Windenergie erreicht werden, aber auch durch die Implementierung von intelligenten Systemen zur Energieversorgung und -nutzung.
Ein Beispiel dafür sind intelligente Beleuchtungssysteme, die nur dann eingeschaltet werden, wenn sie tatsächlich benötigt werden, um Energie zu sparen. Auch intelligente Gebäude, die ihre Energieversorgung selbst regulieren, können einen wichtigen Beitrag zur Energieeffizienz leisten.
Umweltfreundlichkeit in Smart Cities
Umweltfreundlichkeit ist ein weiterer wichtiger Faktor für die Nachhaltigkeit von Smart Cities. Das Ziel ist es, eine Stadt zu schaffen, die die Umwelt so wenig wie möglich beeinträchtigt und gleichzeitig die Bedürfnisse der Bewohner erfüllt. Das kann durch die Implementierung von intelligenten Systemen zur Abfallentsorgung und -recycling erreicht werden, aber auch durch die Förderung von umweltfreundlicher Mobilität wie Fahrrädern und öffentlichem Verkehr.
Ein Beispiel dafür ist die Stadt Kopenhagen, die zu einer der umweltfreundlichsten Städte der Welt geworden ist, indem sie den öffentlichen Verkehr ausgebaut und den Einsatz von Fahrrädern gefördert hat. So hat die Stadt erreicht, dass mehr als die Hälfte der Bevölkerung mit dem Fahrrad zur Arbeit fährt. Stichwort hier ist die "15-Minutenstadt".
Soziale Gerechtigkeit in Smart Cities
Soziale Gerechtigkeit ist ein weiterer wichtiger Faktor für die Nachhaltigkeit von Smart Cities. Eine nachhaltige Stadt sollte für alle Bewohner zugänglich sein und niemanden benachteiligen. Das kann durch die Implementierung von intelligenten Systemen zur Überwachung der Luftqualität, der Lärmbelastung und der Verkehrsdichte erreicht werden, um sicherzustellen, dass alle Bewohner einer Stadt ein gesundes und sicheres Umfeld haben.
Ein Beispiel dafür ist die Stadt Barcelona, die intelligente Systeme zur Überwachung der Luftqualität implementiert hat, um sicherzustellen, dass die Luftqualität in der Stadt für alle Bewohner sicher ist.
Zwischenfazit Nachhaltigkeit
Nachhaltigkeit ist ein wichtiger Faktor für die Entwicklung von Smart Cities. Eine nachhaltige Stadt ist energieeffizient, umweltfreundlich und sozial gerecht und erfüllt die Bedürfnisse aller Bewohner. Die Implementierung von intelligenten Systemen zur Energieversorgung und -nutzung, Abfallentsorgung und Recycling kann ebenfalls dazu beitragen, eine nachhaltigere Stadt zu schaffen. Durch die Implementierung von intelligenten Systemen zur Abfallentsorgung und -recycling können Städte sicherstellen, dass Abfälle effektiv wiederverwendet und recycelt werden. Ein Beispiel dafür ist die Stadt San Francisco, die ein umfassendes Recycling-Programm eingeführt hat, das es den Bewohnern ermöglicht, fast alle Arten von Abfall zu recyceln.
Insgesamt ist die Schaffung einer nachhaltigen Smart City eine komplexe Aufgabe, die die Zusammenarbeit und den Einsatz von Regierungen, Stadtplanern, Unternehmen und Bürgern erfordert. Es ist wichtig, die Bedürfnisse und Anforderungen aller Beteiligten zu berücksichtigen, um sicherzustellen, dass die Smart City-Lösungen tatsächlich dazu beitragen, das Leben der Menschen zu verbessern und gleichzeitig umweltfreundlicher und nachhaltiger zu sein.
Die Implementierung von intelligenten Systemen zur Energieversorgung und -nutzung, Abfallentsorgung und -recycling, umweltfreundlicher Mobilität und anderen nachhaltigen Lösungen kann dazu beitragen, eine Smart City zu schaffen, die für alle Bewohner zugänglich und nachhaltig ist. Es liegt an uns allen, sicherzustellen, dass wir die Vorteile der Smart City-Entwicklung auf intelligente und nachhaltige Weise nutzen und gleichzeitig sicherstellen, dass niemand zurückgelassen wird.
Fortsetzung folgt...