Nachhaltige Städte

Kurs: Nachhaltige Städte | OnCourse UB

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    Digitale Repräsentation von Städten

    Digitale Zwillinge von Städten

    Smart City bedeutet in irgendeiner Form immer eine digitale Abstraktion der Stadt. Das bedeutet, dass Aspekte der physischen Infrastruktur sowie der interessierenden städtischen Funktionen und Prozesse als Daten erhoben, gespeichert und in Form von Visualisierungen, Simulationen oder automatisierten Entscheidungen weiterverarbeitet werden. Diese Idee wird auch populär als „digitaler Zwilling“ der Stadt bezeichnet und ist schematisch in der folgenden Abbildung dargestellt (angelehnt an Batty, 2018, S. 183, Abb 7.1).

    

    Von welchen Daten ist hier die Rede?

    Zum einen gibt es ganz klassische Geodaten über Gebäude, Straßen oder Grün- und Wasserflächen, die immer mehr auch in digitaler Form, teilweise auch dreidimensional vorliegen. Auch statistische Daten z.B. über die Bevölkerung, deren Alter, Einkommen, Bildung und Gesundheitszustand, Wählerverhalten oder ähnliches spielen eine Rolle, genauso wie Wetter- und Umweltdaten.

    Eine relativ neue Entwicklung sind zeitlich und räumlich hoch aufgelöste Daten, die mehr und mehr auf Smartphones zur Verfügung stehen, aber auch zunehmend durch in der städtischen Infrastruktur verbaute elektronische Sensoren, die Informationen z.B. über Verkehrsflüsse, die Trockenheit von Bäumen, Luftschadstoffkonzentrationen oder sogar den Gefühlszustand von Menschen in Echtzeit übertragen können. Zu diesem Zweck bauen viele Städte derzeit so genannte LoRaWAN-Netzwerke auf.

    Definition: LoRaWAN

    Die Abkürzung steht für Low Range Wide Area Network und bezeichnet einen Datenübertragungsstandard, mit dem Sensordaten energiesparsam drahtlos über weite Entfernungen übertragen werden können; im Prinzip eine Art großes WLAN für die Stadt. Hier ein Beispiel aus der Stadt Potsdam.

    Zum Teil werden diese Daten für spezialisierte Managementaufgaben genutzt, wie zum Beispiel die effiziente Temperatursteuerung bei Fernwärmenetzwerken oder gezielte Bewässerung von Grünflächen. Dies erfolgt dann durch entsprechend spezialisierte Fachabteilungen von Stadtwerken oder -verwaltungen, vermehrt auch automatisiert durch künstlich intelligente Steuerungsalgorithmen.

    

    Besonders interessante und auch neuartige Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aber gerade durch das Zusammenführen vieler verschiedener Kategorien urbaner Daten, durch die einerseits viele neue wissenschaftliche Erkenntnisse über städtische Prozesse gewonnen werden können, andererseits ist eine bessere Evidenzbasierung und datenbasierte Überwachung des Erfolgs von kommunalpolitischen Entscheidungen möglich. Um damit Erfahrung zu sammeln, gibt es derzeit verschiedene Kooperationsprojekte von Städten und Hochschulen, um urbane Daten stärker zu integrieren und verfügbar zu machen. Hier zwei Beispiele:

    1. Im Projekt MOSIDI (Modulare Open-Source Infrastruktur für Dateninteraktion – siehe Screenshot oben) eines Konsortiums von Hochschulen aus Brandenburg wird ein Dashboard zur Integration und interaktiven Geovisualisierung entwickelt, das Städte zur Unterstützung bei der Entwicklung und Umsetzung von Nachhaltigkeitsstrategien nutzen können (Higi et al., 2024). Einen Prototypen kannst Du hier ausprobieren.
    2. Im Projekt CUT (Connected Urban Twins) entwickeln die Städte Hamburg, München und Leipzig zusammen mit der Hafen City Universität einen Baukasten für digitale urbane Zwillinge für viele denkbare Anwendungen. Zahlreiche Videos und Erklärungen zu dem Projekt kannst Du hier finden.

    
    Es gibt zahlreiche weitere derartige Projekte weltweit (siehe Box unten für ein besonders ambitioniertes Projekt aus Asien), vielfach in einem experimentellen Zustand. Ein vollständiges digitales Abbild unserer Städte ist sicher noch weit weg, wenn überhaupt wünschenswert und erreichbar. Mehr und mehr arbeiten Menschen aus aller Welt aber an digitalen Repräsentationen ihrer Städte, gewinnen so ein immer besseres Bild von Zustand und Funktion urbaner Prozesse und können mit Simulationen Ideen erstmal am Computer ausprobieren und verfeinern, bevor sie kostspielig und irreversibel in der physischen Stadt umgesetzt werden.

    Beispiel aus Asien: Taipeh Urban Intelligence Center

    

    Schau Dir einmal die virtuelle Tour durch das “Urban Intelligence Center” von Taipeh, der Hauptstadt von Taiwan an: https://tuic.gov.taipei/en/about. Hier laufen zahlreiche Daten aus der Stadt in Echtzeit zusammen und können Entscheidungsprozesse für die Stadtplanung, kommunalpolitische Fragen oder auch im Katastrophenschutzfall unterstützen.

    -> Sieht so die Stadtratssitzung der Zukunft aus?

  • Aktivität Exkurs: Autoritäre oder demokratische Smart Cities? auswählen

    Exkurs: Autoritäre oder demokratische Smart Cities?

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    Das Projekt "Cybersyn"

    
    

    Die Regierung des sozialistischen Präsidenten Salvador Allende in den 1970er Jahren in Chile wollte mit dem Projekt Cybersyn eine zentralisierte Steuerung der Volkswirtschaft ermöglichen. Über ein Netzwerk von Telexmaschinen, die mit einem Großrechner verknüpft waren, sollten in einem zentralen Kontrollraum Daten über die Produktionsleistung von Fabriken eingehen, um eine effiziente Planwirtschaft zu ermöglichen. Hier kannst Du mehr über das Projekt lesen. Vielleicht ist es die Mutter aller heutigen Smart Cities?

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    Literatur

    Batty, M. (2018). Inventing future cities. MIT Press.

    Harari, Y. N. (2024). Nexus. A brief history of information networks from the stone age to AI. Penguin.

    Higi, L., Schröder, T. & Konnerth, J. (2024). Datennutzung für nachhaltige Kommunalentwicklung. Analysen und Konzepte 2/24, Gütersloh: Bertelsmann Stiftung. https://www.bertelsmann-stiftung.de/de/publikationen/publikation/did/datennutzung-fuer-nachhaltige-kommunalentwicklung