Tobias Hadzik - Smart Cities

3.5 Zwischenfazit zum Stand der Wissenschaft im Themenkomplex Smart City

4 Smart City in der Praxis

4.1 Ein Einblick in den globalen Trend

4.2 Skizzierung ausgewählter Smart City-Konzepte internationaler Konzerne

4.2.1 IBM

4.2.2 Microsoft

4.2.3 Deutsche Telekom AG - T-City Friedrichshafen

4.2.4 Cisco

4.2.5 Siemens

4.2.6 Bewertung der Konzepte der Konzerne

4.3 Smart City-Aktivitäten auf europäischer Ebene und in Deutschland

4.3.1 Smart City-Aktivitäten auf europäischer Ebene

4.3.2 Smart City-Aktivitäten auf nationaler Ebene in Deutschland

4.3.3 Bewertung der Aktivitäten auf europäischer Ebene und in Deutschland

4.4 Smart City-Aktivitäten ausgewählter Städte

4.4.1 Bayerische Landeshauptstadt München

4.4.2 Deutsche Bundeshauptstadt Berlin

4.4.3 Bewertung der Aktivitäten der betrachteten deutschen Großstädte

4.5 Gesamtwertung der Bestandsaufnahme

5 Fazit und Ausblick

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung 1: Characteristics and factors of a Smart City.

Abbildung 2: Perspektivische Adaption der Handlungsfelder einer Smart City.

Abbildung 3: Bereiche von SMART Life mit Anwendungsbeispielen.

Abbildung 4: Smart Grid im Überblick.

Abbildung 5: SmartHome Geräte: Kommunikation zwischen den Geräten.

Abbildung 6: Die holistische Architektur des Smart City-Ökosystems.

Abbildung 7: Die perspektivisch erweiterte, holistische Architektur des Smart City.

Abbildung 8: Technische Universität Wien: Beispiel Benchmarking Smart Cities.

Abbildung 9: Smart City Wheel Framework.

Abbildung 10: CIMI: Darstellung der relativen Performance – Beispiele London und New York.

Abbildung 11: The Smart City Staircase Roadmap towards Maturity.

Abbildung 12: Die schematischen Bausteinkomponenten des Smart City-Reifegradmodells.

Abbildung 13: SCID Conceptual Model for Smart City Initiatives.

Abbildung 14: The SCID Framework.

Abbildung 15: Das CAF-Modell.

Abbildung 16: Das schematische Smart City-Transformationsmodell.

Abbildung 17: Action Clusters – EIP.

Abbildung 18: Fünf Säulen der neuen Hightech-Strategie der Bundesregierung.

Abbildung 19: Bayerische Landeshauptstadt München: Verknüpfung der Leitlinien mit Smart City.

Tabelle 1: IDC Government Insights' Smart City Maturity Model Overview.

Tabelle 2: Beispiel: Level of Maturity – Characteristc Funding.

Tabelle 3: Das schematische Smart City-Reifegradmodell.

Tabelle 4: Beispiel: Reifegradmodell nach Jaekel – Bausteinkomponente Stakeholder Management.

Aus Gründen der Praktikabilität und besseren Lesbarkeit wird darauf verzichtet, jeweils weibliche und männliche Personenbezeichnungen zu verwenden. So können z.B. Mitarbeiter, Arbeitnehmer, Vorgesetzter grundsätzlich sowohl weibliche als auch männliche Personen sein.

Eine der zentralen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts ist die Urbanisierung. 1Während im Jahr 1950 lediglich 30 % der Weltbevölkerung in den Städten lebten, sind es im Jahr 2014 bereits 54 %. Im Jahr 2050 werden prognostiziert 66 % der Weltbevölkerung in urbanem Raum leben. 2Mit der fortschreitenden Urbanisierung gehen vielfältige Problemlagen einher, denen begegnet werden muss. Es kommt zu einem Mangel an Wohnraum, die Infrastruktur wird überlastet, die Wasser- und Energieversorgung sind gefährdet. Ohne eine Gegensteuerung wird die Umweltverschmutzung zunehmen, das Ökosystem, und damit die Lebensgrundlage der Stadtgesellschaft, ist bedroht. Ebenfalls muss mit logistischen Engpässen gerechnet werden. Die Urbanisierung bedingt eine Nachfrage nach Wohn- und Lebensraum durch alle demographischen Gruppierungen. So muss eine Gesellschaft auf demographische Veränderungen reagieren. 3Staatliches Handeln muss die Daseinsvorsorge ggf. anpassen.

Die Bekämpfung des Klimawandels in Form eines weltweiten Temperaturanstiegs wird ebenfalls als zentrale gesellschaftliche Herausforderung betitelt. Ein Temperaturanstieg um 4°C bis zum Jahr 2100 gegenüber dem vorindustriellen Niveau, auf den die Menschheit aktuell zusteuert, wäre mit sehr hohen Risiken verbunden, die insbesondere die Lebensbereiche Stadt, menschliche Gesundheit, Verkehr und Landwirtschaft betreffen. Dies zeigen bereits heute die Auswirkungen des Klimawandels auf Mensch und Ökosystem. Aktuelle Prognosen zeigen, dass eine Erderwärmung von ca. 2°C nicht zu verhindern ist. Um die weitere Erderwärmung zu begrenzen, sind dringend wirksame Anpassungsstrategien zu entwickeln und Aktionspläne umzusetzen. 4

In städtischen Regionen wurden im Jahr 2011 rund 75 % der erzeugten Energie verbraucht und etwa 80 % aller Treibhausgase emittiert. 5Die CO 2-Emission durch den Energieverbrauch gerade von Gebäuden und durch Verkehr überwiegen. Eine Verknappung von Wasser als Lebensmittel, seine Verteilung, seine Qualität und eine mögliche Nutzungssicherung bergen globales Konfliktpotential. 6

Die Urbanisierung birgt hier Chancen: Ballungsräume bieten gute Rahmenbedingungen für Wachstum und Produktivität und können somit zur Verbesserung der Lebensbedingungen beitragen. Es bestehen geringe Kosten für logistische und Individualmobilität aufgrund allgemein hoher Konzentration auf relativ geringem (Lebens-) Raum. 7Die Umsetzung von Strategien und Programmen in einem urbanen Raum kann somit eine relativ große Wirkung erzielen. Als eine Antwort auf die oben genannten Problemstellungen und Herausforderungen für die Zukunft einer modernen Stadtgesellschaft werden unterschiedlich ausgestaltete Ansätze und Konzepte von intelligenten Städten propagiert. Sie werden u. a. als Smart Cities bezeichnet. Smart City ist eine vielfältig verwendete Begrifflichkeit, die hauptsächlich gesamtheitliche Entwicklungskonzepte für die Begegnung von Herausforderungen in einer urbanen Stadtgesellschaft, insbesondere durch den Einsatz von smarten Technologien, bezeichnet. 8Weltweit werden Konzepte für neue intelligente Städte entwickelt und umgesetzt. Sogenannte Green Fields („Städte vom Reißbrett“), die hauptsächlich in Entwicklungs- und Schwellenländern entstehen, sind beispielsweise neue High-Tech-Öko-Städte, wie Dongtan (China) oder New Songdo (Südkorea). 9Aber nicht nur neue Städte sind auf die Implementierung neuer Technologien bedacht. Metropolen, wie Amsterdam, Kopenhagen oder Barcelona, verfolgen entsprechende Zukunftsvisionen und setzen diese sukzessive um. 10Die Anzahl smarter Städte auf der ganzen Welt wird in den nächsten zehn Jahren stetig ansteigen. 11

Diese Arbeit soll eine Ausgangsbasis bilden, um einen Überblick über das Themenfeld zu erlangen. Aufgrund der hohen Aktualität des Themas und seiner ständigen Fortentwicklung müssen theoretische Überlegungen und wissenschaftliche Begleitung von Praxisvorhaben ein wesentlicher Bestandteil bei der Entwicklung und Umsetzung von Smart City-Vorhaben sein. Wissenschaftliche Ansätze sind eng mit der Praxis verbunden und erhalten daher für die Bestandsaufnahme eine hohe Bedeutung. Für Praktiker soll ein Ausgangspunkt für die Konzeption eines eigenen Smart City-Vorhabens geschaffen und der Zugang zu einem tiefergehenden Studium der Thematik geboten werden.