Smart Government, Smart City
Wenn es nach dem Annual Trend Briefing des Tech-Magazins Wired geht, wird 2016 das Jahr der Smart Cities [„The Wired World in 2016“, 2015/2016]. Sicher ist, dass die Urbanisation bis 2030 weiter deutlich zunehmen wird (s. Intro, globale Trends). Schon heute leben 80 % der Menschen in entwickelten Ländern in städtischen Regionen. Damit erhöhen sich die Herausforderungen für die großen Städte in Bezug auf die Stadtverwaltung, Wohnraumversorgung, Energie- und Wasserversorgung, Luft-, Wasser-, Bodenreinhaltung, den Verkehr und so weiter. Städte müssen funktionieren, d.h. die Versorgung der in ihnen agierenden Menschen, Organisationen und Dinge (auch aber nicht nur im Sinne des „Internets der Dinge“) sicherstellen. Durch mehr Menschen, mehr Wettbewerb und weniger ökologischen Ressourcen wachsen die Anforderungen an eine effiziente und nachhaltige Stadtorganisation. Diese ist ohne Digitalisierung nicht umsetzbar, zumal sich ein immer größerer Teil der Aktivitäten der Bürger und Organisationen digital abspielt – ob in Gebäuden oder mobil im gesamten Stadtgebiet.
Wie auf voran gehende Städte und Staaten diese Herausforderungen angehen, soll anhand von ein paar Beispielen hier kurz dargelegt werden.
Unabhängig von Lage, Größe und Entwicklungsstand müssen alle Städte die an sie gestellten Bedarfe und Bedürfnisse identifizieren und sich dementsprechend anpassen. Flexible Anpassungsfähigkeit spiegelt sich auch innerhalb der Gebäude wider: Große, beliebig unterteilbare Räume ermöglichen eine Nutzung als Wohnung genauso wie als Büro, Freizeitstätte oder Shop. Mauern, Böden Decken werden auch weiterhin die Grenzen der Architektur beschreiben, aber sie werden verschiebbar, durchlässig und wandelbar: Liquid Architecture heißt das neue Schlagwort.
Multifunktionalismus ist ein Gebot moderner Architektur, ein anderes ist digitale Vernetzung. Architekten entwerfen Organismen, welche registrieren, was um sie herum und in ihnen passiert. Gebäude, Räume und Menschen können aufeinander in Abstimmung reagieren: Architekturen passen sich von Sensoren- und Algorithmen gesteuert, seinen Nutzern an und assistieren ihm. Architektur wird so zum "Mega-Device", das in stetiger Interaktion mit seinen Nutzern steht. Sie verändern die städtischen Räume, in denen sie sich bewegen. Gleichzeitig passen sich die Räume den informellen, emotionalen und physischen Bedürfnissen der Nutzer an.
Dies zeigt sich auch in dem Titel "Wissen schafft Stadt", unter dem die IBA bis 2022 am Ideal einer Wissensstadt der Zukunft baut [s. http://iba.heidelberg.de]. Die benötigten Daten kommen aus den Bewegungsprofilen, Aktivitäten der im Gebäudenetzwerk registrierten Besucher oder der Vielzahl neuer Sensoren, die z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, Bewegungen, Helligkeiten, Geräusch und anderes mehr aufnehmen. Solch eine "Super Surviellance App" ist die in den USA am MIT Boston entwickelte "DoppelLab" Media Lab's Responsive Environments group: „DoppelLab zeigt sich in Echtzeit anpassende, interaktive 3D-Modelle eines Gebäudes. Auf Klick zeigen sie die aktuelle Raumtemperatur, Luftfeuchtigkeit und Lichtverhältnisse. Die eigentliche Stärke liegt aber im Monitoring der Bewegung von im Gebäude befindlichen Menschen. Mikrophone registrieren sogar die Unterhaltungen und ein Display ihre Tweets auf Twitter." Auf die Frage, ob die Virtualisierung der Umgebung den menschlichen Umgang behindert, sagt Joe Paradiso, Entwickler von DoppelLab: "we're already living in a virtual world, with people walking around with their heads in their phones. This new virtual environment is more fluid and intimate".
Interessant und wahrscheinlich sehr zukunftsweisend ist die Vision einer durch Daten, Informationen und Wissen geformten, sich fließend anpassenden Umgebung. Dazu Professor Gerhard Schmitt, Leiter des renommierten ETH Future Cities Laboratory in Singapur: „Unsere Städte müssen responsive sein“! Der Sitzt dieses Laboratorium der Eidgenössischen Technischen Hochschule aus Zürich ist nicht ohne Grund in Singapur, doch dazu später.
Zunächst zu einer der wichtigsten Motivationen für Städte, warum sie responsive oder smart werden wollen: Sicherheit. Eine Grundlage für die Responsivität sind Daten aus in der Stadt und in Gebäuden installierten Sensoren. Die zur Zeit noch am weitesten verbreiteten Sensoren sind Kameras: Sie liefern in vielen entwickelten Großstädten an neuralgischen Punkten laufend Bildmaterial was – z.B. in Paris – durch Rechner zum ununterbrochenen Monitoring ausgewertet wird. So können z.B. verdächtige Personen automatisch über mehrere, gefilmte Orte nachverfolgt werden – sofern sie klar erkennbare Merkmale aufweisen. Auch London ist bekannt für seine ausgedehnte Videoüberwachung. Wer in Hamburg eine Straftat begeht, sollte das besser nicht am Hafen tun: Denn den überwachen 150 Kameras. Doch der "Smart Port" ist erst der Anfang, die amerikanische Technikfirma Cisco will aus der Stadt eine "Smart City" machen. [s. http://www.sueddeutsche.de/digital/vernetztes-hamburg-die-hansestadt-die-alles-weiss-1.1961465]
In Singapur liefern unzählige Kameras und mehr als 1000 weitere Sensoren im Stadtgebiet Daten an zentrale Auswertungssysteme, um der Verwaltung und angeschlossenen Organisationen in Echtzeit Informationen über aktuelle Herausforderungen zu liefern. Passend zu Singapurs Ruf als sauberster Staat der Welt, wird auch die Verschmutzung von Straßen und Plätzen mit Hilfe spezieller Bildanalyseverfahren überwacht.
Zudem haben sie einen ganzen Stadtteil, den Juron Lake District digital vernetzt und mit Datensammelstellen in „above ground boxes“ versehen. Dort fahren auf öffentlichen Strassen führerlose Fahrzeuge, um sie für den späteren Einsatz im weiteren Stadtgebiet zu testen.
Die U-Bahn kommt bereits komplett ohne Fahrer aus, was meistens reibungslos funktioniert, so lange keine unvorhergesehenen Ereignisse eintreten. Leider gab es im März 2016 einen tödlichen Unfall, bei dem zwei Bahnarbeiter von einer Führerlosen U-Bahn erwischt wurden.
Ein Fahrer hätte in der Situation evtl. noch bremsen können.
Insgesamt dien der Stadtteil als eine Art Freilabor zu Test der neusten Entwicklungen, die anschließend Landesweit ausgerollt werden sollen.
In Europa dominiert 2015 noch das Thema Elektromobilität die Debatten um modernen Großstadtverkehr. Auch in Deutschland, das nicht gerade Vorreiter in Sachen Batterie getriebener Autos ist, sieht man E-Tanksäulen und in Berlin abgasfreie und geräuschlose Elektro-Scooter eines Startups "unu". Spätestens im Jahr 2027, so das Gründerteam von unu, werden sich die Bürger Berlins vorwiegend in geteilten, Elektrobussen, die sie per App ordern fortbewegen, weil es billiger, umweltfreundlicher und flexibler (hop on and off wo man will, ohne Parken) ist, als mit dem eigenen Auto oder der U-Bahn zu fahren. Ähnliche Konzepte mit Elektromobilen haben Alphabet, Apple oder Tesla.
Ein etwas anderes Nahverkehrskonzept hat Helsinki bereits 2015 mit dem "Mobility as a Service" Dienst ins Leben gerufen: Ebenfalls über eine App angesprochen, ermittelt der Dienst die ideale Route vom Startpunkt zum Ziel und kombiniert dabei alle verfügbaren Transportdienste. D.h., die Route berücksichtigt das gewünschte Komfort- und Preisniveau und kann neben den Öffentlichen Verkehrsmitteln, Taxis, Car Sharing, On-Demand-Minibusse, Rent-a-bike-Stellen kombinieren. Helsinkis datenbasiertes Transportnetz ist in 2015 noch einzigartig, wird aber sicher Schule machen. Voraussetzung ist Daten getriebene Verkehrs- und Service-Steuerung. Die Daten können entweder zu einem System übertragen und dort verarbeitet werden, oder zwischen den Verkehrsteilnehmern direkt ausgetauscht werden. Der Begriff „Connected Car“ steht für direkt miteinander, mit der Verkehrsinfrastruktur oder zentralen Diensten kommunizierende und interagierende Fahrzeuge.
Ob mit oder ohne Fahrer, das hier die Zukunft liegt, darin sind sich die Firmenchefs von Daimler, Opel und vielen anderen einig (beide Zitate vom CAR-Sysmposium 2016):
„Stellen sie sich vor, wie tausende Fahrzeuge auf der Straße miteinander verbunden sind, und Informationen austauschen über Verkehr, Fahrverhalten und anderes. Daten sind die wichtigste Währung der Zukunft.“(Daimler Chef Dieter Zetsche)
"Wir stehen am Start einer Revolution im Autobusiness. Ich bin überzeugt davon, dass die Autoindustrie in den kommenden fünf Jahren sich mehr verändern wird, als sie es in den letzten 50 Jahren getan hat." [GM-Chefin Mary Barra]
Eine nicht den Anforderungen entsprechende Transportinfrastruktur kann zu unkontrollierbarem Individualverkehr mit Staus, Unfällen, Umweltverschmutzung und sozialen und wirtschaftlichen Problemen führen. Das Thema Infrastruktur der Städte geht jedoch weit über den Verkehrs-/Transportsektor hinaus. Insbesondere Energieversorgung, Entsorgung, Sicherheitssektor sowie Gesundheitsversorgung und Bildung (siehe dort) müssen effektiv, effizient und zuverlässig funktionieren. Dies ist die Grundlage für eine funktionierende, überlebensfähige Stadt.
Eine nachhaltig funktionsfähige Versorgung ist nur mit dem massiven Ausbau intelligenter, digitaler Technologien möglich.
Sie könnten die Energie- und Wasserversorgung optimal gestalten, den Transport flüssig und umweltschonend organisieren und Sicherheitsmaßnahmen und Personal dort einsetzen, wo sie benötigt werden. Je mehr Daten aus den Infrastrukturen verarbeitet werden, umso mehr helfen sie den Behörden, frühzeitig auf die dynamische Entwicklung der Stadt zu reagieren und die erforderlichen Weichen für die nahe und ferne Zukunft der Stadt zu stellen.
Solch ein „Data Based Government“ soll in vielen Bereichen zu Verbesserungen führen:
Die Herausforderungen steigen nicht nur hinsichtlich Umweltrisiken und der Bewältigung von Migrations- und Verkehrsströmen, sozialen Problemen und Kriminalität, sondern auch bezüglich Cyber-Attacken (vgl. Einführung/Globale Trends) und Terror. Die allumfassende Vernetzung bildet ein empfindliches Nervengeflecht mit vielen Interdependenzen, das nur schwer zu schützen ist. Ohne geschützte, robuste und fehlertolerante Infrastrukturen mit effektiven Notfallplänen sind Städte in ihrem Kern gefährdet.
Eine der wichtigsten Anforderungen stellt sich jedoch an die Stadtverwaltung und darüber hinaus an den Staat: Sie müssen flexibler, schneller, effektiver, effizienter und zukunftsorientierter planen und Maßnehmen umsetzen.
