Smart City

Aufbau und Entwicklung von Dateninfrastrukturen

Der Umgang mit Daten gewinnt für die Stadtentwicklung an Bedeutung: Herausforderungen bei der Sozial- und Verkehrsplanung, der Versorgung und vieler weiterer Lebensbereiche lassen sich durch Digitalisierung effektiver bewältigen. Das setzt allerdings die Vernetzung und Nutzung von Daten im Sinne einer Dateninfrastruktur voraus, die nicht nur technologische Elemente in den Fokus rückt.

Die Stadt ist ein Grenzphänomen: sie steht für den Gegensatz von Stabilisierung und Erneuerung, Reaktion und Fortschritt, Zentralisierung und Dezentralisierung, Arbeit und Kultur. Als Organismus befindet sie sich in einem nie endenden Veränderungsprozess. Strukturen und Systeme bewähren sich oder werden abgelöst. Die Veränderungen, denen das Konzept der Stadt unterliegt, der rasante technologische sowie soziale und demographische Wandel, die Vielzahl neuer Entwicklungsszenarien bestimmen über den Erfolg der Stadt. Nicht nur Aspekte wie Resilienz, Autarkie und demografische Anpassung spielen dabei eine immer wichtigere Rolle, sondern auch die Auseinandersetzung mit oft disruptiven Trends wie E-Commerce, Co-Living, Home Office, etc.

Jeder Versuch, eine Stadt auf dem Reißbrett zu entwerfen und bis ins Detail durchzusteuern, kann nicht funktionieren. Denn die perfekte Smart City lässt ihren Bewohnern keine Zonen der Freiheit und Improvisation. Damit schaltet sie aber genau die Faktoren aus, die eine Stadt als Ressource ihrer natürlichen Entwicklung braucht. Planstädte wie Masdar City in Abu Dhabi funktionieren zwar als Experimentierflächen, bilden aber die extreme Komplexität einer lebendigen, gewachsenen Stadt nicht ab.

Nachhaltige Smart City-Konzepte stellen deshalb die Frage in den Mittelpunkt, wie ein Zusammenspiel intelligenter Technologien zentrale Aspekte der Stadt der Zukunft unterstützen kann. Das verbindende Element sind vor allem vernetzte Infrastrukturen, Datenbanken und Clouds, die zum technologischen Fundament der Smart Cities werden. Die große Herausforderung liegt darin, smarte Technologien in bestehende Strukturen so zu integrieren, dass funktionierende Systeme nicht ersetzt, sondern erweitert und optimiert werden.

Daten als Fundament der Smart City

Es gilt, strukturelle technologische Voraussetzungen zu schaffen, damit sich Digitalisierung erfolgreich entfalten kann, bzw. Technologien wie Sensoren, Analytics, Clouds, etc. eingesetzt werden können. Es geht um Anbindung, Vernetzung, Harmonisierung, Schnittstellen, Plattformen und natürlich um die sichere Sammlung, Verteilung, Speicherung und Nutzung von Daten. Stadtverwaltungen nutzen Daten in immer höherem Maße, um ihre Arbeit in verschiedenen Fachbereichen erledigen zu können. Die Stadt der Zukunft wird umso mehr auf Daten gebaut sein: Fragen zu Sozialplanung, Mobilität und Krisenmanagement können durch Digitalisierung effektiver bewältigt werden, wenn eine entsprechende Datengrundlage genutzt und verknüpft wird. Doch während kommerzielle Unternehmen den Wert von Daten längst erkannt haben und für sich nutzen, stehen viele Städte noch am Anfang.

Francesca Bria, Digitalverantwortliche der Stadt Barcelona, warnt Städte, sich ihre Daten nicht aus der Hand nehmen zu lassen. Wer keine Idee habe, wie man die Daten-Infrastruktur einer Stadt verwaltet und was man damit tun kann, „der gibt den vielleicht größten Schatz einer Gesellschaft des Digitalzeitalters in die Hände von Privaten [...]“. Die Stadt verliere so ihr Knowhow und ihre Fähigkeit, eine Gesellschaft in ihrem Sinne – und nicht im Sinne von Tech-Firmen – zu steuern und zu gestalten.

Stadtentwickler bzw. Entscheider auf kommunaler Ebene, die bereits Daten als Ausgangspunkt und „Treiber“ der Digitalisierung nutzen, haben sich unserer Erfahrung nach mit diesen Fragestellungen auseinandergesetzt:

  • Wie kann ein sinnvolles Datenkonzept für die Smart City aussehen?
  • Können physische Mängel der Stadt durch digitale Services ersetzt werden?
  • Wie können Städte Daten erheben, weiterverwenden, sinnvoll miteinander verknüpfen und strategisch nutzen?
  • Wie organisiert man Management, Integration, Verteilung und Nutzung der Daten?
  • Wem gehören die erhobenen Daten?
  • Welche Mehrwerte lassen sich aus einem smarten Datenmanagement für die Zivilgesellschaft, die lokale Wirtschaft und für die eigene Verwaltung gewinnen?
  • Wie erhält man den Bürgern ihre Datenhoheit?

Keine Smart City ohne Smart People

Die soziale Dimension einer Stadt ist zugleich ihre wichtigste Ressource. Die Transformation zur Smart City funktioniert deshalb vor allem über Smart People. Bürger und Bürgerinnen sollen durch digitale Plattformen und Tools ermächtigt werden, aktiv an der Verbesserung der Infrastruktur ihrer Stadt mitzuwirken. Dabei spielen Aspekte wie Bildung, Innovation, Kreativität, sozialer Austausch sowie eine umfassende Einbindung der Bürger und Bürgerinnen in Entscheidungsprozesse eine zentrale Rolle. Um die Frage nach dem Eigentum der erhobenen Daten in der digitalen Landschaft zu klären, müssen Governance-Modelle entwickelt werden, die den Zugriff auf Daten und ihre Nutzung reglementieren. All diese Aspekte symbiotisch in den Transformationsprozess einzubauen, ist Voraussetzung für den Erfolg der Smart City Idee.

Doch durch Covid-19 wurde erschreckend evident, wie das hochindustrialisierte Deutschland in Sachen Digitalisierung und E-Government der weltweiten Entwicklung hinterherhinkt. Neben der schleppenden technischen Umsetzung sorgen politische Trägheit und die daraus resultierenden ökonomischen und technologischen Limitierungen dafür, dass Deutschland den Anschluss im Kontext der Smart City zu verpassen droht. Das ist umso fataler, als die physische Veränderung der städtischen Infrastruktur bereits deutlich fortgeschritten ist. Zugleich bestehen einige Chancen, beim Thema Digitalisierung wieder an Geschwindigkeit zu gewinnen und Versäumnisse aufzuholen. Ein zentraler Akteur sind hierbei die Stadtwerke.

Stadtwerke als Digitalisierungs-Treiber

Im Transformationsprozess einer Stadt spielen die Stadtwerke eine entscheidende Rolle. Sie genießen als kommunaler Dienstleister in der Regel nicht nur das Vertrauen ihrer Kunden, sondern verfügen meist auch über den größten Datenpool an Kundendaten. Darauf aufsetzend ließen sich – bei entsprechender Datensicherheit – datenbasierte Geschäftsmodelle entwickeln und die Datenhaltung der Stadt organisieren. Privatwirtschaftliche Dienstleister ebenso wie Behörden könnten den Bürgerinnen und Bürgern über die Plattform der Stadtwerke ihre Smart City-Geschäftsmodelle und Services anbieten, ob zur Online-Kita-Anmeldung, oder für Mobilitätslösungen wie Parksensoren oder eine Mobilitäts-App.

Auf Ebene der städtischen Verwaltung ist die Datennutzung oft mit Herausforderungen konfrontiert. So werden Daten in vielen Städten nicht als strategisches, sondern technisches (IT-)Thema verstanden. Politik und Verwaltung fehlt es an Kompetenz und Sensibilisierung zum Thema. Fehlende Dateninfrastrukturen und Schnittstellen, mangelhafte Datenqualität sowie eine oft nicht gelebte Kultur des Teilens von Daten (Silodenken) machen den Austausch schwierig. Mangelnde Erfahrung und unflexible Strukturen tun ihr Übriges. Zudem fehlt meist das Wissen, welche Daten überhaupt in den einzelnen Fachbereichen erhoben werden. Einen Ausweg bzw. eine wichtige Hilfestellung, um diese Punkte zu bewältigen, bietet der Blick auf ein „Big Picture“, wohin die Digitalisierungsreise überhaupt gehen soll.

Ziel und Vision der Smart City

Entscheidend ist eine individuelle Vision der Kommune: In was für einer Stadt wollen wir zukünftig leben und wie lässt sich diese Vision verwirklichen? Was sind die größten Herausforderungen und Chancen? Nicht alles was technologisch möglich ist, muss in jeder Stadt umgesetzt werden. Digitalisierung lässt sich nicht abgelöst von äußeren Faktoren betrachten und auch nicht als ein großes Metaprojekt angehen.

Wenn die Vision für alle greifbar ist, kann man sich überlegen, wie Technologie bei der Umsetzung helfen kann. Für die souveräne Datennutzung ist nicht nur die Vernetzung der Datenbestände der unterschiedlichen Abteilungen der Verwaltung wesentlich, sondern auch eine Verknüpfung mit Daten städtischer Unternehmen / Stadtwerke sowie gegebenenfalls darüber hinaus mit der Privat- und Zivilgesellschaft.

Dann sollte man in einem überschau- und kontrollierbaren Rahmen mit dem Experimentieren beginnen, um eigene Erfahrungen zu sammeln. Erste konkrete Use Cases entstehen meist im Rahmen vielfältiger Partnerschaften zwischen der Kommune, privaten Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Bürgerinitiativen. Dabei spielt weniger die Größe und Finanzstärke der Stadt eine Rolle als vielmehr deren Kreativität. Aus erfolgreichen Smart City Projekten lassen sich u.a. die folgenden Erfahrungswerte und Handlungsempfehlungen ableiten:

Planung und Aufbau von Dateninfrastrukturen
  • Etablierte Netzwerke zum Wissenstransfer und Erfahrungsaustausch nutzen, z.B. Städtenetzwerke, Arbeitsgruppen kommunaler Spitzenverbände, Communities privater Anbietender oder die Fraunhofer „Morgenstadt Initiative“. Das hilft nicht nur bei den ersten Schritten, sondern auch bei fachlichen Diskussionen und bei Anwendungsfragen.
  • Kritische Evaluation der eigenen Ressourcen und Nutzung externer Expertise: Der Prozess erfordert dezidiertes Fachwissen, das nicht unbedingt durch eigene (IT-)Kapazitäten abgedeckt werden kann. Externe Beratung verhindert hier womöglich sehr teuer werdende Fehler. Braucht es dagegen nur etwas Inspiration und Beschleunigung, sind Use Cases anderer Kommunen hilfreich.
  • Höchste Priorität sollte stets die Erhaltung der eigenen Datenhoheit haben.
Aufbau einer Urban Data Platform

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