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Smart City

Metropolen mit Köpfchen

© Getty Images

20. Februar 2020

Beim Stichwort Smart City denkt manch einer vielleicht an Tablets an jeder Laterne und vor allem an ganz viel Zukunftsmusik. Doch diverse Städte auf dem Globus versuchen jetzt bereits, mit technologischen Mitteln effizienter, grüner und lebenswerter zu sein. Wir haben uns drei Städte angeschaut, die als besonders smart gelten.

Über die Hälfte der Menschheit wohnt heute in urbanen Zentren – 2050 werden es fast drei Viertel sein. Und je mehr Menschen in die Städte strömen, desto größer werden die Herausforderungen, die die Kommunen bewältigen müssen. Die Antworten auf verstopfte Straßen, Luftverschmutzung, Energieverschwendung, knappe Ressourcen und demografischen Wandel suchen immer mehr Kommunen in Smart-City-Konzepten. Mit dem Einsatz moderner Technologien im Energiesektor, in der Mobilität, der Stadtplanung und der Verwaltung sowie umfassender Vernetzung sollen Städte effizienter, nachhaltiger und sauberer werden und ihren Bürgern ein besseres Leben bieten. Einzelne innovative Projekte und Initiativen machen allerdings eine Stadt noch lange nicht klug, urteilen die Berater von Roland Berger in ihrem Smart City Index 2019. Unterschiedliche Maßnahmen müssten über ein ganzheitliches Konzept aufeinander abgestimmt und miteinander vernetzt werden, um ihre Wirkung voll zu entfalten und eine City tatsächlich smarter zu machen. In diesem Jahr sehen die Analysten in dieser Hinsicht Wien auf dem Spitzenplatz. In der österreichischen Hauptstadt beginnt auch unsere smarte Reise – mit weiteren Stationen in Singapur und Hamburg.

Wien

Zum zweiten Mal in Folge darf sich Wien laut Smart City Index 2019 als klügste Stadt der Welt bezeichnen. Auf den ersten Blick mag die altehrwürdige Stadt an der Donau nicht wie die Hightech-Metropole wirken, die man sich unter einer Smart City vorstellt. Doch hinter den historischen Häuserfassaden und in den Straßen der einstigen Hauptstadt der K.-u.-k.-Monarchie finden sich genug innovative Projekte und Initiativen, die sogar noch für ein paar weitere Städte reichen würden. Wien machte als erste deutschsprachige Stadt Verwaltungsdaten öffentlich und bietet öffentliches WLAN an 400 Standorten. Zudem wird den Bürgern hier ermöglicht, diverse bürokratische Angelegenheiten wie etwa die Kita-Anmeldung online zu erledigen oder sich über einen ChatBot Fragen rund um die Stadt und die öffentlichen Leistungen auf dem Smartphone beantworten zu lassen.

Das Pilotprojekt „WAALTeR“ untersucht, wie Telemedizin, Sturzsensoren und andere digitale Möglichkeiten Senioren bei einem selbstbestimmten Leben in den eigenen vier Wänden unterstützen können. In Wiens erster klimaangepasster Straße sorgen neu gepflanzte Bäume, beschattete Sitzgelegenheiten und Kühlbögen im Sommer für Abkühlung – damit besonders Kinder, Senioren oder kranke Menschen weniger unter der Hitze leiden, die im Zuge der Klimaerwärmung immer neue Höchstwerte erreicht. Weitere „kühle Meilen“ in anderen Bezirken sollen folgen.

Auch in Sachen Mobilität und Energie setzt Wien diverse Trends. Neben einem ÖPNV, der weltweit als Maßstab gilt und von fast 40 Prozent der Wiener genutzt wird, werden Fußgänger bald von 200 Ampeln automatisch erkannt, wenn sie die Straße überqueren wollen. Seit Mai 2019 sammelt Österreichs erstes vollelektrisches Müllauto den Abfall leiser und abgasfrei ein. Der Samariterbund bringt das „Essen auf Rädern“ mittlerweile auch mit dem E-Lastenrad nach Hause. Überschussstrom aus Wind oder Sonne werden in einer Power-to-Heat-Anlage in Wärme umgewandelt. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts „Smarter Together“ wurden Wohnhäuser im Stadtteil Simmering energetisch saniert, eine Schule wurde mit vier Null-Energie-Turnsälen ausgestattet. Durch Solaranlage, Solarthermie und Wärmepumpen produzieren die unterirdischen Turnhallen mindestens so viel Energie, wie sie verbrauchen.

Gebündelt werden viele der smarten Initiativen und Projekte in der Wiener Seestadt Aspern. Auf einem ehemaligen Flughafengelände entsteht ein klimafreundlicher Stadtteil der kurzen Wege, mit viel Platz, Grün, Bürgerbeteiligung und möglichst wenig Autoverkehr. Bis 2030 sollen hier 20.000 Menschen leben und ebenso viele zur Arbeit gehen. Heute zählt das städtebauliche Vorzeigeprojekt 7.500 Bewohner, einige von ihnen leben in Smart Buildings. In diesen Reallaboren für die Energieversorgung der Zukunft wird erforscht, wie durch intelligente Steuerung und Vernetzung die Erzeugung, die Speicherung und der Verbrauch von Energie optimiert werden können, um so die Umwelt und die Geldbeutel der Bewohner zu entlasten. Die wesentliche Erkenntnis der ersten Projektphase: Im Vergleich zu einer konventionellen Heizanlage kann der smarte Wohnungsbau mehr als 70 Prozent oder knapp 240 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr einsparen.

Singapur

Singapur landete im Smart City Index von Roland Berger auf dem vierten Platz, McKinsey sah den Stadtstaat in seinem Ranking 2018 weltweit an erster Stelle. Singapur will nicht nur die botanische Hauptstadt der Erde werden. Seit 2014 arbeitet der Tropenstaat mit einem umfangreichen Entwicklungsplan daran, zur ersten „Smart Nation“ der Welt aufzusteigen – aus sehr konkreten Gründen. Als Inselstaat, rund halb so groß wie Hamburg, kann Singapur kaum in die Breite wachsen. Mit dem Wachstum nach oben werden Wohnraum und Verkehr aber immer weiter verdichtet.

Die immensen Ströme von Menschen und Fahrzeugen sollen daher mittels digital optimierter Verkehrsführung geregelt werden: Das „Intelligent Transport System“ stellt mit Kameras und Sensoren das Verkehrsaufkommen der Stadt in Echtzeit dar. Stadtplaner erkennen so die Engpässe im Straßennetz und können versuchen, die Lage etwa durch eine angepasste Ampelschaltung zu entspannen. Ein gut ausgebauter ÖPNV, ein Zertifikatsystem für Neuzulassungen und ein tageszeit- und routenabhängiges Mautsystem sollen darüber hinaus den Verkehr entlasten und die Zahl der Autos beschränken. Damit künftig noch mehr Menschen auf den eigenen Pkw verzichten, setzt die Regierung auf autonomes Fahren. Ab 2016 hat das Start-up NuTonomy dort seine Robo-Taxis getestet – allerdings noch mit einem Sicherheitsfahrer an Bord. Spätestens 2022 sollen fahrerlose Busse die Bewohner von Vororten zu Verkehrsknotenpunkten in der City transportieren. Generell ist die Offenheit für neue Mobilitätsformen in Singapur groß: Im Oktober 2019 hob das elektrische Flugtaxi Volocopter hier zum ersten bemannten Flug über einer Großstadt ab.

Maßstäbe setzt der Stadtstaat auch mit seiner digitalen Infrastruktur. So war Singapur eine der ersten Metropolen mit einem flächendeckenden freien WLAN-Zugang. Das Breitbandnetz gilt als eines der besten weltweit. Im Rahmen der „smarten“ nationalen Gesundheitsinitiative hat Singapur die Gesundheitskommunikation weitestgehend digitalisiert sowie Telemedizin-Angebote eingeführt und testet den Einsatz von Robotern und KI im Krankenhaus. Mit dem sogenannten SingPass hat die Stadt ein digitales Identifikationssystem eingeführt: Über die dazugehörige App können Bürger auf Verwaltungsdienstleistungen zugreifen – und künftig per Fingerabdruck Geburtsurkunden, Trauungstermine oder Rentennachweise direkt bestellen.

Hamburg

2019 hat der Branchenverband Bitkom zum ersten Mal ein Smart-City-Ranking für deutsche Städte erstellt. Analysiert und bewertet wurden alle 81 Städte mit mindestens 100.000 Einwohnern. Hamburg landete dabei auf dem ersten Platz – mit deutlichem Abstand vor Karlsruhe, Stuttgart, Berlin und München. Besonders punktete die Hansestadt in den Bereichen Gesellschaft, Energie und Umwelt. So setzt Hamburg seit 2013 auf Open Data und will immer mehr Behördengänge wie den Antrag auf Kindergeld durch entsprechende Onlineangebote überflüssig machen. Keine andere Stadt in Deutschland hat momentan so viele öffentliche Ladesäulen für E-Autos. Die Verkehrsbetriebe HVV und Hochbahn transportieren ihre Passagiere bereits unter anderem mit rund 50 Elektrobussen von A nach B und werden ab 2020 ausschließlich Busse mit Batterie oder Brennstoffzelle anschaffen. In 16.000 Haushalten in der östlichen Hafencity wird mit der Abwärme eines lokalen Kupferwerks geheizt – pro Jahr spart das rund 20.000 Tonnen CO2. Wohngebäude, der Elbcampus und ein Lebensmittellabor werden über Wärmepumpen und Eisspeicher im Erdboden im Winter mit warmer und im Sommer mit kühler Luft versorgt. Dabei werden rund 70 Prozent der Emissionen vermieden.

In Sachen Mobilität können Bürger und Besucher der Hansestadt auf ein breites Angebot diverser Sharing-Anbieter zugreifen, darunter auch auf die digitalen Sammeltaxis von Moia oder von der Bahntochter ioki. Als Gastgeber des ITS-Weltkongresses für intelligente Verkehrssysteme im Oktober 2021 bringt Hamburg aktuell rund 60 Mobilitätsprojekte voran: sensorbestückte Parkplätze, die Nutzern melden, wenn sie frei sind, oder eine automatisierte Verkehrszählung mithilfe von 2.000 Wärmebildkameras an 420 Kreuzungen, die Autos, Radfahrer oder Fußgänger anonymisiert und in Echtzeit erkennen soll, damit der Verkehr akut besser gelenkt und langfristig besser geplant werden kann. Für flüssigeren Verkehr sollen auch die Daten der Hamburger Ampeln dienen, die die Stadt zugänglich machen will. Autobauer, Start-ups oder App-Entwickler könnten auf Basis der Daten Autofahrer wie Radler mit Prognosen versorgen, in welchem Tempo sie noch bei Grün über die Ampel kommen oder wie lange die Lichtanlage noch Rot zeigt. Einen solchen Ampelphasenassistenten hat die Stadt 2018 zusammen mit Audi erfolgreich getestet. Auch Nutzer des ÖPNV sollen künftig von den neuen digitalen Möglichkeiten profitieren: über ein automatisches Ticketsystem, das die Fahrt in Bus und Bahn so bequem und preiswert wie möglich machen soll. Und über intelligente Schließfächer an Stadt- und Regionalbahnhöfen, zu denen sich Pendler oder Reisende ihre Pakete liefern lassen können.

Selbstfahrende Busse werden im nahen Städtchen Lauenburg und in der Hafencity getestet. Hier soll sich der HEAT-Bus bis zum ITS-Weltkongress im Oktober 2021 auch ohne Sicherheitsfahrer durch den realen Straßenverkehr bewegen. Unterwegs ist der Robo-Bus dabei auf einem Teilabschnitt der Teststrecke für autonomes und vernetztes Fahren, kurz TAVF, auf der Volkswagen 2019 fünf selbstfahrende E-Golfs erprobt hat.

Je nach Ausstattung könnten smarte Laternen Bürger mit WLAN versorgen, Schadstoffemissionen messen oder als Ladestation für Elektrofahrzeuge dienen.

Im Stadtteil Bergedorf werden im Rahmen des EU-geförderten Projekts „mySMARTLife“ Gebäude energetisch saniert und neue umweltfreundlichere Wohnhäuser gebaut. Intelligente Stromzähler und Steuerungstechniken prüfen, steuern und verbessern den Energieverbrauch. Über Wärmepumpen und Eisspeicher entsteht ein Nahwärmenetz, um das Quartier mit nachhaltiger Heizkraft zu versorgen. In einem Wohnquartier wird erprobt, in welchem Umfang konventionelles Erdgas durch Wasserstoff aus Ökostrom ersetzt werden kann.

Wie in Wien sollen auch ältere Menschen in Bergedorf dank „Smart Home“-Steuerungen länger selbstständig zu Hause leben können. Das System, das Anfang 2020 in ersten Haushalten installiert wird, warnt Senioren, wenn das Fenster offen oder der Herd noch an ist, und unterstützt automatisiert beim Energiesparen. Über das Tablet können die Nutzer auch Haushaltshelfer vor Ort kontaktieren oder buchen. Alle Menschen in Bergedorf sollen künftig von intelligenten Straßenlampen profitieren. Die werden heller, wenn sich ein Fußgänger oder ein Radfahrer nähert. Je nach Ausstattung könnten die smarten Laternen die Bürger außerdem mit WLAN versorgen, Schadstoffemissionen messen oder als Ladestation für Elektrofahrzeuge dienen. Dabei ist „mySMARTLife“ keine rein hanseatische Angelegenheit: Das Projekt wird von Hamburg, dem finnischen Helsinki und der französischen Großstadt Nantes gemeinsam getragen. Die hier entwickelten und erprobten Konzepte sollen dann auch als Blaupause für andere Städte dienen.