Smart Cities
Stand der Dinge international und in der Schweiz
Technologiewandel und Digitalisierung stellen Städte vor grosse Herausforderungen. Dies gilt besonders für Dienstleistungen im Rahmen der Bereitstellung von Ressourcen (Wasser, Strom oder Licht) und der Infrastruktur z.B. für Mobilität oder Abfallentsorgung, betrifft aber auch die direkte Interaktion der Bürgerinnen und Bürger mit der Stadtverwaltung. All diese Bereiche können durch digitale Technologien revolutioniert werden. Kerntechnologien wie Big-Data-Analytik oder das Internet der Dinge (IoT) stehen zur Verfügung und können zur Optimierung des Stadtverkehrs eingesetzt werden. Kostengünstige, drahtlose Kommunikation, z.B. Long Range Wide Area Network (LoRaWAN), und die einfache Nutzbarkeit von Sensoren mit langer Akkulaufzeit sowie Cloud-basierte Datenmanagement- und Analysesoftware erlauben es, eine stadtweite smarte Umgebung zu schaffen. International haben mehrere Gemeinden und Städte diese technischen Möglichkeiten genutzt, um Aspekte einer Smart-City- Vision umzusetzen. Lichtmanagement ist oft ein erster Schritt, gefolgt von Parkleitsystemen und Verkehrsmanagement. In der Zwischenzeit werden smarte Sensoren in das Versorgungsnetz integriert, um ein intelligentes Management der Netzwerke zu ermöglichen. Das Aufkommen der künstlichen Intelligenz macht viele neue Anwendungen möglich, schafft aber auch neue Risiken, wie das «Profiling» einzelner Bürgerinnen und Bürger oder Gebäude.
Obwohl die Technologien weitgehend verfügbar sind, ist die Schaffung einer Smart City aufgrund der Systemkomplexität und der Vielfalt an Anwendungsmöglichkeiten eine grosse Herausforderung. Typischerweise werden Machbarkeit und Nutzen für die Beteiligten im Rahmen von Pilotprojekten nachgewiesen. Es gibt aber erhebliche Probleme in Bezug auf Datensicherheit und -schutz, die gelöst werden müssen, bevor die öffentliche Akzeptanz gewährleistet ist.
Konsequenzen für die Schweiz
In der Schweiz besteht ein starkes Interesse an Smart Cities. St. Gallen hat bereits 2015 Pilotprojekte initiiert. Basel hat eine Strategie entwickelt und verfolgt einen breiten Ansatz mit einer Kombination aus Demonstrations- und Forschungsprojekten. Andere Städte wie Genf oder Zürich entwickeln entweder eine Strategie oder starten einzelne Pilotprojekte, die oft mit internationalen Forschungsprojekten verbunden sind. Beispiele sind ein Beleuchtungsprojekt in Winterthur, ein Living Lab zur Erforschung sozialer Aspekte in Bellinzona oder intelligente Parkleitsysteme und Mobilität in Genf. Interessanterweise sind die Stadtwerke oft Treiber von Smart-City-Technologien. Sie sehen darin die Möglichkeit, Kosten zu senken und dienstleistungsbasierte Geschäftsmodelle zu entwickeln. Daneben gibt es Interessengruppen wie Smart City Hub Switzerland oder CityZen, und das Bundesamt für Energie verfügt über ein auf Energie ausgerichtetes «Forschungsprogramm Gebäude und Städte».
Die wichtigsten technologischen Treiber für die Einführung von Smart Cities sind die Ausbreitungsraten der IoT-Netzwerktechnologien und Kommunikationsnetze wie 5G. Das wirtschaftliche Potenzial von Smart Cities ist riesig und wird durch eine mögliche Konvergenz mit Smart-Home- und Smart-Building-Technologien noch weiter erhöht. Wichtige Hindernisse sind die Kosten und die (politischen) Entscheidungsprozesse, die Komplexität der Integration aller Aspekte in ein funktionierendes System und schliesslich die Suche nach überzeugenden Vorteilen, welche die Akzeptanz bei allen Beteiligten fördern. In diesem hochkomplexen Umfeld wird eine zentrale Entscheidung für Städte die Wahl der Technologiepartner sein: Gibt man etablierten, aber oft internationalen Partnern den Vorzug oder wählt man lokale Partner? Letztere können zwar Flexibilität gewährleisten, gegebenenfalls aber keine betriebliche Kontinuität. Für Schweizer Start-ups und KMU gibt es viele Möglichkeiten, technologische Unterstützung und innovative Dienstleistungsmodelle anzubieten. Ihre Herausforderung besteht darin, das Vertrauen der Stadt zu gewinnen und dann ein nachhaltiges Unternehmen zu gründen, um die nötige Kontinuität zu gewährleisten. Die Herausforderung der Stadt wird darin bestehen, eine digitale Identität zu schaffen und die Smart-City-Initiativen zum Wohle ihrer Bürgerinnen und Bürger voranzutreiben. In den nächsten fünf bis zehn Jahren ist mit einem starken Wachstum bei der Einführung von Smart-City- und Dienstleistungsinnovationen zu rechnen.