Vogelperspektive einer Stadt, in der Smart City Konzepte grafisch angedeutet werden.
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Digitalwelt

Konzept Smart City – so wird eine Stadt intelligent

15.02.2021
 

Wie werden unsere Städte in Zukunft aussehen? Von intelligenten Verkehrsleitsystemen über autonom fahrende Busse bis hin zu einer nachhaltigen Energieversorgung – Smart Cities können das urbane Leben erheblich verbessern.

Während im Jahr 2018 noch rund 55 Prozent der weltweiten Bevölkerung in Städten lebte, wird ihre Zahl 2050 voraussichtlich auf zwei Drittel (68 Prozent) gestiegen sein. Bei zunehmender Urbanisierung bringen Smart Cities viele Vorteile.

Was macht eine Smart City aus?

Effiziente, vernetzte Systeme für Mobilität, Energie, Umweltschutz und Kommunikation gestalten das Zusammenleben in der Stadt nachhaltiger und erhöhen die Lebensqualität. So erklärt Prof. Dr. Chirine Etezadadeh, Leiterin des SmartCity.institute, Deutschland: „Unseren Handlungsbedarf erleben wir schon heute täglich. Zu volle Straßen, zu schlechte Luft, zu weite Wege, zu langsames Internet, Funklöcher, Wohnungsmangel, die Liste könnte man problemlos fortsetzen. Die Digitalisierung kann uns dabei helfen, Lösungen zu finden.“

Fließender Verkehr und nachhaltige Mobilitätskonzepte

Smarte Leitsysteme verbessern beispielsweise die Verkehrssituation vieler Metropolen. Innerhalb der Stadt werden dazu so genannte Detektionskameras platziert. Sie erfassen über Wärmebilder den Verkehrsfluss und eine Software analysiert, ob sich ein Stau bildet. Variiert man die Ampelphasen oder bietet Autofahrern über digitale Anzeigetafeln Ausweichstrecken an, entstehen weniger Staus.

Studien zufolge verschwendet jeder Autofahrer jährlich rund 100 Stunden mit der Parkplatzsuche – was insgesamt ein Drittel des Verkehrs in Innenstädten verursacht. In einer Smart City gehört nervenaufreibendes Parkplatzsuchen der Vergangenheit an. Optische Sensoren an Masten identifizieren Parklücken und geben die Daten an Monitore eines Parkleitsystems oder an eine App weiter. Freie Plätze erscheinen dort als grüne Punkte – Autofahrer können Parkplätze direkt ansteuern. In Dubai wurden bereits 1100 Parkplätze mit Parkleitsystemen ausgestattet. Ähnliche Projekte gibt es darüber hinaus auch in der niederländischen Stadt Rotterdam und in den USA in Chicago.

Auch das Sharing – die geteilte Mobilität – entlastet den Verkehr. Leih-Scooter, Leihautos und Leihräder stehen in den Straßen bereit. Apps, mit deren Hilfe sich mehrere Fahrgäste mit ähnlicher Wegstrecke ein Sammeltaxi teilen können, sind in vielen Städten bereits Realität. Sharing-Anbieter setzen außerdem zunehmend auf Elektroantriebe. Alle Fahrzeuge der Deutschen Bahn-Tochter CleverShuttle werden zum Beispiel elektrisch oder mit Wasserstoff angetrieben. 

Den öffentlichen Nahverkehr können künftig auch autonom fahrende Elektro-Busse entlasten. So hat die finnische Hauptstadt Helsinki schon heute eine „Robobus“-Linie in ihrem Stadtviertel Kivikko. Die Busse bewegen sich mithilfe von Sensoren und stoppen frühzeitig, falls es auf der Straße ein Hindernis geben sollte.

Sicher und sauberer – Konzept Smart City erhöht Lebensqualität

Eine wachsende Bevölkerung und die zunehmende Urbanisierung lässt laut Weltbank die Menge an Müll in den kommenden Jahren weltweit weiter ansteigen – um 70 Prozent von 2,01 Milliarden auf 3,4 Milliarden Tonnen bis zum Jahr 2050. Um der Müllmenge Herr zu werden, setzt die Stadt Hamburg Hightech-Abfalleimer ein. Nahezu 120 Liter Müll passen in die „Big Belly“ genannte Tonne. Eine Presse komprimiert den Abfall auf ein Siebtel seines ursprünglichen Volumens. Die Energie dafür stammt von einem im Deckel integrierten Solarmodul. Sobald ein Behälter voll ist, versendet der Mülleimer eine E-Mail an die Städtischen Müllbetriebe oder bittet per App darum, geleert zu werden.

Großes Potenzial für Metropolen in Entwicklungsländern

Kunal Kumar, Staatssekretär im Ministerium für Wohnungswesen und Stadtentwicklung in Indien und Leiter der Smart City Mission, erklärt Menschen das Konzept einer Smart City gerne mit einem einfachen Satz: „Eine Smart City ist eine Stadt, die funktioniert.“ Genau darum gehe es. Besonders in Indien könne die Einführung intelligenter Systeme die Lebensqualität in den von Umweltbelastungen und schlechter Infrastruktur geplagten Metropolen erheblich verbessern, so Kumar. Die Idee: Sensoren in der Stadt messen die Luftqualität, analysieren diese und melden zu hohe Belastungswerte. Kameras scannen Gebäude präventiv ab und erstellen Wärmebilder, um beispielsweise Feuer zu entdecken. Sensoren messen und melden starke Windstärken und Überschwemmungen. Auch die Wasserversorgung könnte erheblich verbessert werden. Sensoren erkennen undichte Stellen, Verstopfungen und andere Störungen im Wassernetz und melden diese automatisch an die Stadtwerke.

Energieeffizienz durch intelligente Netze und dezentrale Energieversorgung

Wird in einer großen Stadt zur gleichen Zeit viel Energie verbraucht, kommt es immer wieder zu Lastspitzen. Digitale Strukturen helfen, solche Lastspitzen zu verringern: Energieverbraucher werden zu diesen Zeiten automatisch abgeschaltet. „Intelligente Waschmaschinen" können beispielsweise so programmiert werden, dass sie dann starten, wenn keine Spitzenlast herrscht. Einige Energielieferanten bieten bereits heute Strom dann günstiger an, wenn viel Strom im Netz ist – unabhängig von einer festen Tageszeit. Häuser, die mit einem intelligenten Zähler, dem Smart Meter, ausgestattet sind, steuern Haushaltgeräte je nach Stromverbrauch. Singapur, eine der smartesten Cities der Welt, wird bis 2024 mehr als 1,4 Millionen Haushalte mit intelligenten Stromzählern ausstatten.

Die Beleuchtung ist ein weiterer wesentlicher Faktor für die Energieeffizienz einer Stadt. Die Städte, die auf LED-Beleuchtung setzen, können das Straßenlicht je nach Bedarf mithilfe von Software in ganzen Stadtteilen oder einzelnen Straßen ein- und ausschalten oder das Licht dimmen. Der technische Fortschritt geht noch weiter: So können einzelne Straßenlaternen mit Bewegungssensoren ausgestattet werden. Sie erhöhen die Helligkeit, wenn ein Auto oder Fußgänger sie passiert. Ist niemand unterwegs, wird die Leuchte gedimmt. So setzt beispielsweise Ludwigsburg 23 smarte Straßenlaternen in ihrer Stadt ein. Sicher, energieschonend und einfach umsetzbar – genau das zeichnet das Wesen einer Smart City aus. Mit ihren vielfältigen Konzepten reduziert sie Umweltverschmutzung und Verkehr und schafft damit mehr Lebensqualität und Sicherheit.

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