Schon heute leben mehr als 50 Prozent der Menschen in Städten und bis 2050 werden es weitere 2,5 Milliarden sein. Dies stellt Stadtplaner, Bürokratie und Verwaltung vor eine enorme Herausforderung. Dabei gilt es nicht nur, den entsprechenden Wohnraum zu schaffen, sondern auch Lösungen für die Mobilität, die Müllentsorgung und die erhebliche Geräuschkulisse in den Städten zu finden.
Auch Konzepte zur Bewältigung des Klimawandels und den damit einhergehenden Hitzewellen und Starkregen rücken immer mehr in den Fokus von Städten. Sogenannte „Smart Cities“ sollen in Zukunft dafür sorgen, dass die Lebensqualität und Nachhaltigkeit in den Städten ein fester Bestandteil unserer modernen Lebensart wird. In diesem Beitrag erfahren Sie, was sich hinter dem Begriff Smart City verbirgt, welche Konzepte es bereits in Europa und Deutschland gibt und wie Bestandsgebäude die Transformation zu „Smart Buildings“ vollziehen können.
Was versteht man unter einer Smart City?
Für den relativ jungen Sammelbegriff gibt es keine allgemeine Definition. Expert*innen konnten sich allerdings auf grundsätzliche Merkmale einigen, die eine Smart City ausmachen. So beschreibt eine Smart City die Idee eines gesamtheitlichen Entwicklungskonzepts, das darauf abzielt, Städte effizienter, nachhaltiger und technologisch fortschrittlicher zu gestalten.
Die verschiedenen Wirtschaftssektoren Verkehr, Energie, Industrie, Gebäude und Abfallwirtschaft greifen hierbei ineinander und sorgen somit für Synergien. Damit erhalten Städte eine wichtige Rolle in der Bewältigung des demografischen Wandels und des Klimaschutzes.
Denn bereits heute leben und arbeiten mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten. In den nächsten Jahren wird hier ein weiterer Anstieg zu beobachten sein. Damit Städte dieser Herausforderung gewachsen sind, müssen sie smarter werden.
Hauptziele von Smart Cities
Das übergeordnete Ziel bei Smart City Pilotprojekten ist es, die Lebensqualität in den Städten zu verbessern. Dabei fokussieren sich die Projekte stets auf folgende fünf Kernziele:
- Nachhaltigkeit: Bei der Entwicklung und dem Wachstum einer Stadt werden die Umweltauswirkungen berücksichtigt.
- Effizienz der Dienstleistungen: Die Nutzung öffentlicher Ressourcen wird optimiert, um ein hohes Niveau an Bürgerdienstleistungen zu ermöglichen.
- Mobilität: Einwohner*innen, Arbeiter*innen und Besucher*innen soll die Bewegung in der Stadt so einfach wie möglich gemacht werden. Sei es zu Fuß, mit dem Fahrrad, dem Auto oder den öffentlichen Verkehrsmitteln.
- Sicherheit & Schutz: Die Verbesserung der öffentlichen Sicherheit, als auch die Vorbereitung auf Notfälle oder Katastrophen, werden bei der Stadtplanung mit einbezogen.
- Wirtschaftswachstum: Smart Cities müssen Unternehmen, Investor*innen, Einwohner*innen und Besucher*innen eine wirtschaftliche Perspektive geben.
Smart City Projekte in Europa
Weltweit arbeiten Städte an Smart-City-Strategien, um dem demografischen und strukturellen Wandel umwelt- und bürgerfreundlich zu begegnen. Der zunehmende Bedarf an Wohnraum sowie steigende Anforderungen an die städtische Infrastruktur, Energieversorgung und Entsorgungssysteme sind nur einige der Herausforderungen, denen sich Metropolen stellen müssen, um ihre Zukunftsfähigkeit zu sichern.
Vielversprechende Konzepte sieht man dabei unter anderem in der Hauptstadt Finnlands und in einigen deutschen Städten, wie zum Beispiel Berlin und Darmstadt, die jeweils interessante Lösungsansätze gefunden haben.
Helsinki
Die finnische Hauptstadt Helsinki lässt im Stadtteil Kalasatama eine Smart City entstehen, die ihren Bewohner*innen das Leben einfacher und komfortabler machen möchte. Realisiert wird dieses Ziel durch ein Design des Viertels, das von kurzen Wegen, einer schnellen Anbindung an die Innenstadt und vielen smarten Anwendungen geprägt ist, die auf die Nutzer*innen ausgerichtet sind.
So gibt es in Kalasatama beispielsweise ein Bewohnerportal, welches die Bau- und Renovierungsdaten einer jeden Wohnung speichert und aktuelle Neuigkeiten aus dem Viertel bereitstellt. Ein weiteres zentrales Element des Projektes ist das intelligenteste und derzeit höchste Gebäude der Stadt, in dem die Bewohner*innen jederzeit ihren Energieverbrauch abfragen können. Darüber hinaus glänzt das Viertel mit seinem innovativen Müllentsorgungssystem „Rööri“, dass mittels geräuschlosen Unterdrucks den Müll durch unterirdische verlegte Rohre transportiert.
Schon heute leben mehr als 50 Prozent der Menschen in Städten und bis 2050 werden es weitere 2,5 Milliarden sein. Dies stellt Stadtplaner, Bürokratie und Verwaltung vor eine enorme Herausforderung. Dabei gilt es nicht nur, den entsprechenden Wohnraum zu schaffen, sondern auch Lösungen für die Mobilität, die Müllentsorgung und die erhebliche Geräuschkulisse in den Städten zu finden.
Auch Konzepte zur Bewältigung des Klimawandels und den damit einhergehenden Hitzewellen und Starkregen rücken immer mehr in den Fokus von Städten. Sogenannte „Smart Cities“ sollen in Zukunft dafür sorgen, dass die Lebensqualität und Nachhaltigkeit in den Städten ein fester Bestandteil unserer modernen Lebensart wird. In diesem Beitrag erfahren Sie, was sich hinter dem Begriff Smart City verbirgt, welche Konzepte es bereits in Europa und Deutschland gibt und wie Bestandsgebäude die Transformation zu „Smart Buildings“ vollziehen können.
Was versteht man unter einer Smart City?
Für den relativ jungen Sammelbegriff gibt es keine allgemeine Definition. Expert*innen konnten sich allerdings auf grundsätzliche Merkmale einigen, die eine Smart City ausmachen. So beschreibt eine Smart City die Idee eines gesamtheitlichen Entwicklungskonzepts, das darauf abzielt, Städte effizienter, nachhaltiger und technologisch fortschrittlicher zu gestalten.
Die verschiedenen Wirtschaftssektoren Verkehr, Energie, Industrie, Gebäude und Abfallwirtschaft greifen hierbei ineinander und sorgen somit für Synergien. Damit erhalten Städte eine wichtige Rolle in der Bewältigung des demografischen Wandels und des Klimaschutzes.
Denn bereits heute leben und arbeiten mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten. In den nächsten Jahren wird hier ein weiterer Anstieg zu beobachten sein. Damit Städte dieser Herausforderung gewachsen sind, müssen sie smarter werden.
Hauptziele von Smart Cities
Das übergeordnete Ziel bei Smart City Pilotprojekten ist es, die Lebensqualität in den Städten zu verbessern. Dabei fokussieren sich die Projekte stets auf folgende fünf Kernziele:
- Nachhaltigkeit: Bei der Entwicklung und dem Wachstum einer Stadt werden die Umweltauswirkungen berücksichtigt.
- Effizienz der Dienstleistungen: Die Nutzung öffentlicher Ressourcen wird optimiert, um ein hohes Niveau an Bürgerdienstleistungen zu ermöglichen.
- Mobilität: Einwohner*innen, Arbeiter*innen und Besucher*innen soll die Bewegung in der Stadt so einfach wie möglich gemacht werden. Sei es zu Fuß, mit dem Fahrrad, dem Auto oder den öffentlichen Verkehrsmitteln.
- Sicherheit & Schutz: Die Verbesserung der öffentlichen Sicherheit, als auch die Vorbereitung auf Notfälle oder Katastrophen, werden bei der Stadtplanung mit einbezogen.
- Wirtschaftswachstum: Smart Cities müssen Unternehmen, Investor*innen, Einwohner*innen und Besucher*innen eine wirtschaftliche Perspektive geben.
Smart City Projekte in Europa
Weltweit arbeiten Städte an Smart-City-Strategien, um dem demografischen und strukturellen Wandel umwelt- und bürgerfreundlich zu begegnen. Der zunehmende Bedarf an Wohnraum sowie steigende Anforderungen an die städtische Infrastruktur, Energieversorgung und Entsorgungssysteme sind nur einige der Herausforderungen, denen sich Metropolen stellen müssen, um ihre Zukunftsfähigkeit zu sichern.
Vielversprechende Konzepte sieht man dabei unter anderem in der Hauptstadt Finnlands und in einigen deutschen Städten, wie zum Beispiel Berlin und Darmstadt, die jeweils interessante Lösungsansätze gefunden haben.
Helsinki
Die finnische Hauptstadt Helsinki lässt im Stadtteil Kalasatama eine Smart City entstehen, die ihren Bewohner*innen das Leben einfacher und komfortabler machen möchte. Realisiert wird dieses Ziel durch ein Design des Viertels, das von kurzen Wegen, einer schnellen Anbindung an die Innenstadt und vielen smarten Anwendungen geprägt ist, die auf die Nutzer*innen ausgerichtet sind.
So gibt es in Kalasatama beispielsweise ein Bewohnerportal, welches die Bau- und Renovierungsdaten einer jeden Wohnung speichert und aktuelle Neuigkeiten aus dem Viertel bereitstellt. Ein weiteres zentrales Element des Projektes ist das intelligenteste und derzeit höchste Gebäude der Stadt, in dem die Bewohner*innen jederzeit ihren Energieverbrauch abfragen können. Darüber hinaus glänzt das Viertel mit seinem innovativen Müllentsorgungssystem „Rööri“, dass mittels geräuschlosen Unterdrucks den Müll durch unterirdische verlegte Rohre transportiert.
Berlins Smart City-Strategie
Im Rahmen des Programms „Modellprojekte Smart Cities“ entwickelt Berlin einen Dreistufenplan, der auf Partizipation, den Menschen und deren Werten aufbaut. Dabei entfernt man sich vom rein technologischen Fokus und setzt gezielt auf den Dialog mit der diversen Stadtgesellschaft.
Schon seit 2015 gibt es die Smart City Strategie Berlin, einen politisch-strategischen Innovationsansatz, der in drei Phasen aufgeteilt und gemeinsam mit den Bürgern*innen für die Zukunftsfähigkeit Berlins entwickelt wurde.
Phase 1: In der ersten Phase, die von Februar 2021 bis Mai 2021 lief, wurde ein Zukunftsbild konzipiert, das Rahmenbedingungen, Leitgedanken, Prinzipien und übergreifende Zielsetzungen für die Smart City Berlin beinhaltet. Dabei wurden verschiedene Akteur*innen eingebunden.
Phase 2: Die zweite Phase erfolgt von August 2021 bis Mai 2022. In dieser Zeit wird aus dem Zukunftsbild eine Strategie erarbeitet.
Phase 3: Ab Januar 2022 bis Ende 2026 erfolgt die Umsetzung. In dieser Zeit soll die Smart City-Strategie durch konkrete Maßnahmen und Projekte erprobt und umgesetzt werden. Den Anfang hierfür machen fünf Umsetzungsprojekte, die aus Mitteln des Modellprojekts finanziert werden.
Digitalstadt Darmstadt
Darmstadt rüstet sich ebenfalls für die Zukunft, ist schon heute in vielen Bereichen Vorreiterin und darf sich seit 2017 „Digitalstadt“ nennen. So wurden in der ganzen Stadt Sensoren angebracht, die unter anderem den Verkehr messen, Straßenlaternen nur nach Bedarf schalten und für eine Kommunikation zwischen den öffentlichen Müllcontainern und der Müllabfuhr sorgen.
Aktuell werden in 14 Bereichen weitere Digitalisierungsmaßnahmen in der Stadt umgesetzt: Verwaltung, Mobilität, Handel und Tourismus, Bildung, Gesellschaft, Umwelt, Energie, Sicherheit, IT-Infrastruktur, Cybersicherheit, Datenplattform, Gesundheit, Kultur und Industrie 4.0.
Um die Bürger*innen auch weiterhin vom Konzept der Stadt zu überzeugen, werden sie stark in die Planung mit einbezogen, damit ihre Bedenken, wie beispielsweise zur Datensicherheit, ebenfalls Beachtung finden.
Smart City Dialog
Das Bundesministerium des Innern, für Bau und Heimat (BMI) hat es sich zur Aufgabe gemacht, den weltweiten Austausch zwischen Smart Cities, Verwaltung, Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und der Gesellschaft zu unterstützen. Dabei werden im Dialog Themen, wie die „Nationale Dialogplattform Smart Cities“ und die „Smart City Charta“, vorangetrieben, als auch die Entwicklung eines internationalen Smart City Netzwerks und die Förderung von Modellprojekten Made in Germany.
So diskutieren zum Beispiel auf der Dialogplattform Smart Cities, die 2016 auf Beschluss des Staatssekretärsausschusses für nachhaltige Entwicklung ins Leben gerufen wurde, ca. 70 nationale Expert*innen aus Städten, Kreisen und Gemeinden, kommunalen Spitzenverbänden, Wissenschaftsorganisationen und die Zivilgesellschaft über die Risiken und Chance der Digitalisierung von Städten.
Maßnahmen wie diese sollen es Kommunen auch in Zukunft erleichtern, die Transformation zur Smart City zu vollziehen und sich dabei im Sinne der Nachhaltigkeit auszurichten.
Smart Buildings als Teil der Smart City
Natürlich spielen in einer Stadt die Gebäude eine nicht gerade unwichtig Rolle. Sie sind weltweit für 35 Prozent der Energieverbräuche verantwortlich und sorgen für einen CO2-Ausstoß von bis zu 38 Prozent. Doch meist fehlen besonders bei Bestandsgebäuden die Daten darüber, welches Gebäude wie viel verbraucht und an welchen Stellschrauben gedreht werden könnte.
Smart Building Technologien könnten hier die Lösung sein. Sie erlauben durch die intelligente Vernetzung der Gebäude, die Energieverbräuche einer Liegenschaft und schließlich einer ganzen Stadt sichtbar zu machen. Mit den gewonnenen Daten lassen sich unter anderem Energie- und Wasserversorgung effizienter steuern.
Ein aktuelles Beispiel bildet die “EnergyMap Berlin” der Technologiestiftung Berlin. In unserem Resümee des Arbeitskreises Smart City / Smart Region des Bitkom finden Sie dazu weitere Informationen.
Zusätzlich ermöglichen Sensortechnologien die Datenerfassung im Hinblick auf Lichtnutzung, Wärmebedarf und Wasserfluss innerhalb des Gebäudes. Diese Daten können mittels Künstlicher Intelligenz (KI) analysiert werden, um Ineffizienzen zu ermitteln.
Unsere Gebäude stecken voller Daten, die aktuell noch nicht (effizient) genutzt werden. Gerade IoT (Internet of Things) -Anwendungen finden leider noch viel zu selten ihren Weg in die Immobilienbranche, obwohl sie der Schlüssel zur energieeffizienten Optimierung von Gebäuden sind. Nur so kann dem hohen CO2-Verbrauch der Gebäude auf lange Sicht entgegengewirkt werden.
Wie lassen sich Bestandsgebäude in die Smart City integrieren?
Bei Neubauten können schon bei der Planung smarte Features berücksichtigt werden, um die Vernetzung der Gebäude mit den anderen Bereichen der Smart City zu gewährleisten. Aber wie sieht es mit Bestandsgebäuden aus, die mehr als 90 Prozent der Gebäude in Deutschland ausmachen? Wie können sie in das Konzept einer Smart City eingebunden werden? Hier müssen Gebäudeverwalter*innen mit entsprechender Sensorik und smarter Gebäudetechnik nachrüsten.
PropTechs, wie metr, können hierbei Abhilfe schaffen, da sie sich auf die digitale Transformation der Immobilienbranche spezialisiert haben. So ist es zum Beispiel mit metrs Retrofit-Lösung möglich, den Betriebszustand analoger Trinkwasser- und Heizungsanlagen transparenter zu machen. Wichtige Daten, wie der genaue Zustand einer Anlage, können somit leichter erfasst und ausgewertet werden.
Der Markt für Smart Building Anwendungen ist in den letzten Jahren enorm gewachsen, sodass es mittlerweile für jeden Bereich eines Gebäudes eine innovative, digitale Lösung gibt. Auf Gebäudemanagement-Plattformen können diese verschiedenen PropTech-Lösungen zusammengeführt werden, um ein Meer unterschiedlicher Dashboards und Benutzeroberflächen zu vermeiden.
PropTechs sind in den letzten Jahren zu wichtigen Partner für viele Immobilienunternehmen geworden. Wenn Sie mehr zum Thema PropTechs erfahren möchten, lesen Sie auch gerne unseren Beitrag “PropTechs – Die Treiber der Digitalisierung in der Immobilienbranche”.
Smart Cities sind das Zukunftsmodell für das Leben in den Städten
Smart Cities haben also durchaus das Potenzial, einige unserer aktuellen und bevorstehenden Probleme zu lösen, indem sie mit ihren interdisziplinären Konzepten die Lebensqualität in Städten verbessern.
Mit der Vernetzung aller Wirtschaftszweige ermöglicht es uns die intelligente Stadt nicht nur, unseren Alltag zu vereinfachen, sondern auch schonender mit unseren Ressourcen umzugehen. Besonders der Gebäudesektor, der in seiner Nachhaltigkeitsbilanz aktuell schlecht abschneidet, wird in Zukunft von Smart City Lösungen profitieren.
Autorin
Dr. Franka Birke, CEO
Franka Birke, CEO und Co-Gründerin von metr, verfügt über 17 Jahre Erfahrung in der Startup-Branche. Sie arbeitete sechs Jahre am Lehrstuhl für Technologie- und Innovationsmanagement der Technischen Universität Berlin und promovierte dort zum Thema Technologische Kompetenz und Erfolg bei jungen Unternehmen. Anschließend baute sie als Projektleiterin den ersten Clean Tech Accelerator Deutschlands, das Climate-KIC am EUREF-Campus Berlin, auf.
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metr ist Mitglied im vedec e. V.
Seit Beginn des Jahres sind wir Start-up-Mitglied des vedec (Verband für Energiedienstleistungen, Effizienz und Contracting e. V.). Der vedec hat es sich zur Aufgabe gemacht, Contracting und Energiedienstleistungen bekannt zu machen und als erste Lösung für die Versorgung von Gebäuden zu etablieren. Unser Ziel [...]
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PropTechs, wie metr, können hierbei Abhilfe schaffen, da sie sich auf die digitale Transformation der Immobilienbranche spezialisiert haben. So ist es zum Beispiel mit metrs Retrofit-Lösung möglich, den Betriebszustand analoger Trinkwasser- und Heizungsanlagen transparenter zu machen. Wichtige Daten, wie der genaue Zustand einer Anlage, können somit leichter erfasst und ausgewertet werden.
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Autorin
Dr. Franka Birke, CEO
Franka Birke, CEO und Co-Gründerin von metr, verfügt über 17 Jahre Erfahrung in der Startup-Branche. Sie arbeitete sechs Jahre am Lehrstuhl für Technologie- und Innovationsmanagement der Technischen Universität Berlin und promovierte dort zum Thema Technologische Kompetenz und Erfolg bei jungen Unternehmen. Anschließend baute sie als Projektleiterin den ersten Clean Tech Accelerator Deutschlands, das Climate-KIC am EUREF-Campus Berlin, auf.
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