Smart-City: Klimaneutral

Digitalisierung könnte einen großen Beitrag fĂŒr das in Deutschland angestrebte Klimaziel werden.

Die Entwicklung zu Smart Citys wird zu einer hohen CO₂-Einsparung in StĂ€dten und BallungsrĂ€umen fĂŒhren und einen wichtigen Beitrag fĂŒr das angestrebte Klimaziel leisten. Studien prognostizieren ein durchschnittliches jĂ€hrliches Wachstum des Smart-City-Marktes von mehr als 20 Prozent bis 2026. StĂ€dte 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 grĂ¶ĂŸte Teil des zukĂŒnftigen Bevölkerungswachstums wird voraussichtlich in stĂ€dtischen Gebieten stattfinden.

Eine Smart City ist eine Stadt, die Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) und das Internet der Dinge (IoT) nutzt, um die QualitĂ€t und Leistung von stĂ€dtischen Dienstleistungen wie Energie, Transport sowie der Infrastruktur nutzt, um Ressourcen-Verbrauch zu steuern und die Gesamtkosten zu senken. Das ĂŒbergeordnete Ziel einer Smart City ist die Nachhaltigkeit. Laut einem neuen Bericht des Entwicklungsprogramms der Vereinten Nationen (UNDP) sind StĂ€dte fĂŒr 70 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Und sie sind vielen Auswirkungen des Klimawandels, zu denen sie beitragen, stark ausgesetzt, insbesondere Hitzestress, Überschwemmungen und GesundheitsnotfĂ€llen. Um StĂ€dte widerstandsfĂ€higer, nachhaltiger, integrativer und sicherer zu machen, ist eines der Ziele fĂŒr 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 AktivitĂ€ten der Bewohner zu erkennen. Um effektiv zu sein, mĂŒssen viele dieser Sensoren wieder an ein zentrales Verarbeitungssystem angeschlossen werden, um eine Datenanalyse und Prozessautomatisierung zu ermöglichen. Wichtig ist dabei eine Kreislaufwirtschaft mit geringer TransportintensitĂ€t und eine nachhaltige Wirtschaftsweise. Ein wichtiger Faktor ist die Mitverantwortung und aktive Teilnahme der Bevölkerung ÂŽ. Smart City Visionen enthalten Ideen fĂŒr 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 ErdwĂ€rme wichtige Bausteine. Eine große Herausforderung der Smart City liegt in der Verwirklichung der sozio-kulturellen Dimension von Nachhaltigkeit.

Was die Politik tun muss: Potenzielle LĂŒcken in der 5G-Bereitstellung schließen, um die vollstĂ€ndige Entwicklung intelligenter StĂ€dte zu ermöglichen. Das Modell des „neutralen Hosts“ könnte eingesetzt werden, um LĂŒcken 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 fĂŒr 5G von grundlegender Bedeutung sein. Mobilfunkbetreiber benötigen ausreichend Bandbreite, um alle ihre verschiedenen Standorte mit ihren Netzen zu verbinden, daher mĂŒssen die politischen EntscheidungstrĂ€ger 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 StĂ€dten eine flĂ€chendeckende Abdeckung von 5G vorhanden ist. WĂ€hrend die Betreiber möglicherweise gute Anreize haben, eine umfassende 5G-Abdeckung im Freien in StĂ€dten bereitzustellen, werden Probleme erkennbar: Bisher ist die Mobilfunkabdeckung entlang der Verkehrswege oft schlecht. Dies kann an erheblichen physischen EinschrĂ€nkungen der zu installierenden AusrĂŒstung und an EinschrĂ€nkungen des Zugangs vor Ort aus SicherheitsgrĂŒnden liegen. Smart Cities sind stark auf die effiziente Nutzung des Verkehrs angewiesen. Umfassende Abdeckung in InnenrĂ€umen: Mobilfunkbetreiber haben in der Regel eine Abdeckung in InnenrĂ€umen bereitgestellt, indem sie sich auf Außensignale verlassen, um GebĂ€ude zu durchdringen. Dies kann bestimmte IoT-Anwendungen einschrĂ€nken wie das Ein- und Ausschalten von Heizelementen, da diese typischerweise in der Mitte von GebĂ€uden installiert werden, die möglicherweise keine Abdeckung haben.

Die SicherheitslĂŒcken und Schwachstellen auf den ĂŒblicherweise genutzten Datenspeichern, sogenannten Open-Source-Plattformen, sind ein großes Risiko. Das Magdeburger Start-up Infinite Devices hat sich genau mit diesem Problem beschĂ€ftigt. 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 AusfĂ€lle hochrechnen können – weitaus effektiver als Menschen. Supply-Chain-Prozessoptimierung ĂŒber automatisierte Nachbestellungen oder VorschlĂ€gen fĂŒr defekte Komponenten. Dadurch wird auch eine Minimierung von Fehlern beim Betrieb erreicht.