Auf dem Weg zur Smart City

Was genau bedeutet eigentlich smart City? Antworten darauf lieferten Vertreter*innen aus Kommunen, Unternehmen und Wissenschaft auf der diesjährigen Tagung des Fördervereins des Fachbereichs Angewandte Informatik (FAI e.V.). Der Vorsitzende des Fördervereins, Professor Dr. Jörg Kreiker, Vizepräsident für Digitalisierung an der Hochschule Fulda, konnte am 22. Juni rund 80 Teilnehmer und Teilnehmerinnen zu der Veranstaltung begrüßen.

Vertreter*innen aus der Unternehmen gaben Einblick in ihre Projekte. Es ging um den Aufbau der Infrastruktur, das Erproben von Anwendungsfällen sowie die Frage, wie Kosten im Rahmen bleiben können und man die Bürgerschaft mitnimmt. Auch die Chancen und Risiken der Technologie standen auf der Agenda.

Die Stadt verstehen

Den Auftakt machte der Leiter des Modellprojekts Smart City Eichenzell, Thorsten Sturm. Er hatte gleich zu Beginn eine wichtige Botschaft parat: „Smart City bedeutet, die Stadt zu verstehen.“ Soll das Konzept funktionieren, reicht es nicht, nur ein Handlungsfeld wie etwa Mobilität herauszugreifen, machte er klar. Vielmehr müsse man alles in den Blick nehmen, auch die digitale Inklusion. Den Alltag der Menschen zu erleichtern, sei das Ziel.

Noch bis 2027 kann die Gemeinde im Rahmen des vom BMBF geförderten Modellprojekts verschiedene Anwendungsfälle erproben. Für die Datenerhebung wurde Sensorik verbaut und ein flächendeckendes LoRaWAN-Netzwerk eingerichtet. Die Funktechnologie sorgt für eine energieeffiziente Übertragung der Signaldaten beispielsweise aus Umwelt und Verkehr oder zur Warnung vor Starkregenereignissen. Gemeinsam mit einer Datenplattform bildet diese Infrastruktur das Fundament für alle technische Vernetzungen der einzelnen Projektbausteine.

Die neue Technologie schnell ausprobieren und umsetzen – mit dieser Idee sei die Gemeinde in das Projekt gestartet. Inzwischen ist klar: Ein solches Projekt erfordert mehr Zeit. „Es gibt immer wieder neue Ideen, manchmal auch Rückschritte“, wusste Sturm zu berichten. Gefragt nach der Bürgerresonanz verwies er auf den hohen Innovationsgrad des Projekts: „Da trifft man immer auch auf Widerstände.“ Das Verständnis für das Projekt nehme aber langsam zu.

Attraktiv sein für Menschen und Wirtschaft

Die Motivation hinter dem Projekt erläuterte Walter Dreßbach, Referatsleiter für Wirtschaft, Arbeit und Digitalisierung im Main-Kinzig-Kreis. Schon 2010 habe der Kreis entschieden, sich um Zuzug zu bemühen. Studien hatten damals gezeigt, dass aufgrund einer immer älter werdenden Bevölkerung in absehbarer Zeit im schlimmsten Fall 20 Prozent der Menschen in Wirtschaft und zivilgesellschaftlichen Institutionen fehlen würden. 

Um als Wohn- und Unternehmensstandort attraktiv zu sein, setzte der Kreis zum einen schon früh auf den Glasfaserausbau. Alle Schulen und alle Gewerbeflächen bekamen einen kostenlosen Anschluss. Gerade werden auch alle Haushalte kostenlos angebunden. „Die digitale Infrastruktur ist Teil der Daseinsvorsorge“, betonte Dreßbach. Zum anderen kompensieren inzwischen Sensoren die fehlenden Personalressourcen. In Erlensee beispielsweise überwachen Bodenfeuchtesensoren die Grünflächen. Zur Bewässerung fährt man hier nur noch raus, wenn es erforderlich ist.

Einen Markt schaffen

Thomas Weber referierte aus Sicht des Chief Digital Officers (CDO) des Main-Kinzig-Kreises. Seine Aufgabe sei es, einen Markt zu generieren. Der entstehe dann, wenn die Anwenderinnen und Anwender den Wert eines Angebots erkennen würden. Der Ansatz sei: eine Plattform für alle. So ließen sich die operativen Kosten drücken.

Um die Möglichkeiten der neuen Technologie so plastisch wie möglich zu vermitteln, kommen digitale Zwillinge zum Einsatz. Sie simulieren exemplarische Anwendungsfälle und helfen so den Gemeinden, die Einsatzpotenziale der neuen Technologie zu erkennen und eigene Anwendungsfälle zu benennen. Im Gebäudemanagement der 92 Schulden im Kreis sollen die Sensoren künftig einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Referenzräume in Schulen sollen zeigen: Welche Sensoren können die erforderlichen Daten liefern? Wo muss steuernd eingegriffen werden? Auf dieser Basis soll definiert werden, was in welchem Fall zu tun ist.

Smarte Spiegel – die Zukunft?

Einen Vorgeschmack auf die digital vernetzte Stadt von morgen lieferte Viktoria Thur, Geschäftsführerin der Mues-Tec GmbH & Co KG. Sie stellte den smarten Spiegel vor, der mit Displays, Kamera und Sensoren ausgestattet ist und Echtzeitinformationen ebenso liefern kann wir digitale Dienstleistungen und Unterhaltungsoptionen.

Ein System der Systeme

Was kann ich digitalisieren, um die Mobilität voranzubringen? Das war die Kernfrage, der Alexander Süßemilch von der EDAG Group, in seinem Vortrag nachging. Daten seien heute noch oft in Silos organisiert, beispielsweise hier die Mobilitätsstationen, dort die Parkplätze. „Es ist Zeit, diese Silos aufzubrechen“, forderte er.
Sein Ansatz: Statt eine große Plattform aufzubauen, müsse man versuchen, ein System der Systeme herzustellen. „Smart City ist Vernetzung“, betonte auch er. Und die gelinge nur über Datenplattformen, auf denen unterschiedliche Projekte aufgesetzt werden könnten. Denn jede Kommune habe andere Anforderungen. Das von der EDAG entwickelte Open Source Smart-City-Dashboard sei eine universelle Lösung für die Digitalisierung des städtischen Ökosystems.

Smarte Wärmenetze

Josef Bergmann und Jörg Brandes von der Rhön Energie präsentierten am Beispiel des Löhertors, wie smarte Wärmenetze durch Nutzung digitaler Daten möglich werden. In diesem Areal sind ganz unterschiedliche Gebäude mit verschiedenen Wärmequellen, unterschiedlichen Verbräuchen und verschiedenen Temperaturniveaus miteinander verwoben. Wenn Energie in einem Gebäude „übrig“ ist, dann soll sie an andere Stelle transferiert werden.

Das smarte Wärmenetz soll zur Verbesserung der Energieeffizienz beitragen, indem man beispielsweise schnell auf zu hohe Verbräuche reagieren kann, und einen optimierten Betrieb der Anlagen ermöglichen. Auch den Fachkräftemangel kann es kompensieren, weil ein Mitarbeiter oder eine Mitarbeiterin aus der Ferne mehrere Anlagen betreuen kann. Aus den gesammelten Daten soll ein Algorithmus entstehen, der als Steuerung fungiert. Um die Daten zu gewinnen könnten auch bestehende Messgeräte miteinander verbunden werden. Digitalisierung müsse nicht immer mit hohen Kosten verbunden sein.

Smarte Entwässerungssysteme

Dass die smarte Technologie auch eine Lösung bieten kann, um in Städten Wasserreserven für Trockenperioden anzulegen, zeigte Sassan Mahmoodi von ACO Passavant. Wasserabläufe ließen sich reduzieren und beispielsweise für Dachbegrünungen speichern. „Wir sammeln Wasser und entziehen ihm die Schadstoffe. Die Bäume werden mit einem Sensor ausgestattet und nach Bedarf mit Wasser versorgt“, erklärte er. Das reduziere auch das Problem überfluteter Straßen bei starken Regenfällen. In den Niederlanden seien in einem Projekt mobile, überdimensionierte Pflanzenkübel mit Wasserspeicher entstanden und mit 1600 Bäumen bepflanzt durch die Stadt geschoben worden, von Platz zu Platz.

Wie smart ist die Smart City?

Was bedeutet eigentlich Smart City? Das loteten schließlich Wissenschaftler*innen aus verschiedenen Fachgebieten der Hochschule Fulda aus. Sie diskutierten die Frage: Wie smart ist die Smart City? Damit ging es um Potenziale, aber auch um Risiken der neuen Technologie.

Die Diskussion zeigte: Je nach Perspektive fallen die Antworten anders aus. So zeigten Professorin Dr. Dea Niebuhr (Fachbereich Gesundheitswissenschaften) und Professor Dr. Jozo Acksteiner (Fachbereich Wirtschaft), dass Smart Cities große Chancen bieten. Vor dem Hintergrund des Klimawandels, so Professorin Niebuhr, lässt sich mit der Technologie die Gesundheitsversorgung vor allem älterer Menschen verbessern, beispielsweise während Hitzeperioden. Professor Acksteiner argumentierte: Mit smarten Daten gespeiste Geo-Versorgungssysteme können ebenfalls helfen, die gesundheitliche Versorgung zu optimieren. Auch bei der Städteplanung können sie eine wertvolle Unterstützung sein.

Auf Risiken und Probleme wiesen Professor Dr. Michael Zohner (Fachbereich Angewandte Informatik) und Professor Dr. Thies Beinke (Fachbereich Elektrotechnik- und Informationstechnik) hin. Professor Zohner stellte die Sicherheit und Privacy von Smart Cities in den Mittelpunkt, Professor Beinke nahm eine ganzheitliche Perspektive in Bezug auf die Entwicklung der Gesellschaft ein.