Smart-City: Klimaneutral

Digitalisierung könnte einen großen Beitrag für das in Deutschland angestrebte Klimaziel werden.
Die Entwicklung zu Smart Citys wird zu einer hohen CO₂-Einsparung in Städten und Ballungsräumen führen und einen wichtigen Beitrag für das angestrebte Klimaziel leisten. Studien prognostizieren ein durchschnittliches jährliches Wachstum des Smart-City-Marktes von mehr als 20 Prozent bis 2026. Städte verursachen fast drei Viertel der Treibhausgasemissionen und leiden zudem zunehmend unter den Auswirkungen des Klimawandels. Der Aufbau einer „klimaintelligenten“ Infrastruktur wird immer wichtiger, denn der größte Teil des zukünftigen Bevölkerungswachstums wird voraussichtlich in städtischen Gebieten stattfinden.
Eine Smart City ist eine Stadt, die Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) und das Internet der Dinge (IoT) nutzt, um die Qualität und Leistung von städtischen Dienstleistungen wie Energie, Transport sowie der Infrastruktur nutzt, um Ressourcen-Verbrauch zu steuern und die Gesamtkosten zu senken. Das übergeordnete Ziel einer Smart City ist die Nachhaltigkeit. Laut einem neuen Bericht des Entwicklungsprogramms der Vereinten Nationen (UNDP) sind Städte für 70 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Und sie sind vielen Auswirkungen des Klimawandels, zu denen sie beitragen, stark ausgesetzt, insbesondere Hitzestress, Überschwemmungen und Gesundheitsnotfällen. Um Städte widerstandsfähiger, nachhaltiger, integrativer und sicherer zu machen, ist eines der Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen, das nachhaltige Investitionen erfordert. Auslöser dieses Umdenkens sind Herausforderungen wie der Klimawandel und die Grenzen des Wachstums.
Ziele der Smart City sind die nachhaltige Nutzung erneuerbarer Ressourcen und der Verzicht auf nicht-erneuerbare Ressourcen. Viele der Methoden zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen in Smart Cities basieren auf Sensoren, um entweder Echtzeit-Verbrauchsinformationen aufzuzeichnen oder die Aktivitäten der Bewohner zu erkennen. Um effektiv zu sein, müssen viele dieser Sensoren wieder an ein zentrales Verarbeitungssystem angeschlossen werden, um eine Datenanalyse und Prozessautomatisierung zu ermöglichen. Wichtig ist dabei eine Kreislaufwirtschaft mit geringer Transportintensität und eine nachhaltige Wirtschaftsweise. Ein wichtiger Faktor ist die Mitverantwortung und aktive Teilnahme der Bevölkerung ´. Smart City Visionen enthalten Ideen für regionale Warenzyklen, dass Dinge dort produziert werden sollten, wo sie verbraucht werden. Im Bereich Energie sind die Solarthermie zur lokalen Erzeugung von Heißwasser, Photovoltaik oder Erdwärme wichtige Bausteine. Eine große Herausforderung der Smart City liegt in der Verwirklichung der sozio-kulturellen Dimension von Nachhaltigkeit.
Was die Politik tun muss: Potenzielle Lücken in der 5G-Bereitstellung schließen, um die vollständige Entwicklung intelligenter Städte zu ermöglichen. Das Modell des „neutralen Hosts“ könnte eingesetzt werden, um Lücken in der 5G-Abdeckung zu schließen, ohne die Gesamtdynamik konkurrierender nationaler Netzbetreiber zu untergraben. Dies könnte einige politische Interventionen erfordern. Der Zugang zu Glasfaser wird für 5G von grundlegender Bedeutung sein. Mobilfunkbetreiber benötigen ausreichend Bandbreite, um alle ihre verschiedenen Standorte mit ihren Netzen zu verbinden, daher müssen die politischen Entscheidungsträger einen Rechtsrahmen schaffen, der den Betreibern den erforderlichen Zugang zu Glasfasern ermöglicht. Das volle Potenzial von Smart Cities wird wahrscheinlich nur ausgeschöpft, wenn in diesen Städten eine flächendeckende Abdeckung von 5G vorhanden ist. Während die Betreiber möglicherweise gute Anreize haben, eine umfassende 5G-Abdeckung im Freien in Städten bereitzustellen, werden Probleme erkennbar: Bisher ist die Mobilfunkabdeckung entlang der Verkehrswege oft schlecht. Dies kann an erheblichen physischen Einschränkungen der zu installierenden Ausrüstung und an Einschränkungen des Zugangs vor Ort aus Sicherheitsgründen liegen. Smart Cities sind stark auf die effiziente Nutzung des Verkehrs angewiesen. Umfassende Abdeckung in Innenräumen: Mobilfunkbetreiber haben in der Regel eine Abdeckung in Innenräumen bereitgestellt, indem sie sich auf Außensignale verlassen, um Gebäude zu durchdringen. Dies kann bestimmte IoT-Anwendungen einschränken wie das Ein- und Ausschalten von Heizelementen, da diese typischerweise in der Mitte von Gebäuden installiert werden, die möglicherweise keine Abdeckung haben.
Die Sicherheitslücken und Schwachstellen auf den üblicherweise genutzten Datenspeichern, sogenannten Open-Source-Plattformen, sind ein großes Risiko. Das Magdeburger Start-up Infinite Devices hat sich genau mit diesem Problem beschäftigt. infinimesh ist die erste Plattform, die 100-prozentig nach Richtlinien der Datenschutz-Grundverordnung arbeitet. Die Infinimesh AIoT-Funktionen werden verwendet, weil sie Muster erkennen, Entwicklungen aus Daten ablesen und potenzielle Ausfälle hochrechnen können – weitaus effektiver als Menschen. Supply-Chain-Prozessoptimierung über automatisierte Nachbestellungen oder Vorschlägen für defekte Komponenten. Dadurch wird auch eine Minimierung von Fehlern beim Betrieb erreicht.