Während sich Länder wie Abu Dhabi anschicken, die umweltfreundlichste Stadt der Welt wie aus einer Retorte aus dem Wüstensand zu stampfen, stellt sich für alle anderen Großstädte eher die Frage, wie bestehende Infrastrukturen und Ressourcen durch mehr Effizienz der ebenso steigenden Bevölkerungsdichte standhalten können. In dieser „Urbanisierung“ stehen die einzelnen Metropolen in einem scharfen Wettbewerb zueinander. Langfristig werden nur die „smartesten“ Städte auch die Talente und Entrepreneure von morgen für sich gewinnen können. 

Die deutsche Hauptstadt Berlin ist diesbezüglich schon heute „smarter als mancher vielleicht denkt“, weiß Prof. Ina Schieferdecker, die eine Initiative Berliner Fraunhofer-Institute namens „Smart Cities“ technisch koordiniert.

Frau Prof. Schieferdecker, Sie argumentieren, dass die Konzentration von immer mehr Menschen in unseren Großstädten über kurz oder lang zu knappen Ressourcen führen wird. Inwie fern gilt das auch für Berlin?

Ganz ohne Zweifel steht auch Berlin vor großen Herausforderungen, etwa bei der künftigen Verteilung von Wasser und Energie, bei der Mobilität in der Stadt oder auch bei der Verund Entsorgung. Längst geht es dabei ja nicht nur um Kosten, sondern vor allem auch um Klimaeffizienz und Lebensqualität. Bei der Feinstaubbelastung zum Beispiel gilt ein EU-Grenzwert, den eine Stadt höchstens 35 Mal im Jahr überschreiten darf; für jeden weiteren Tag ist eine Strafe von 400.000 Euro fällig. Was Berlin anbelangt, lag die Feinstaubbelastung schon vergangenes Jahr an 55 Tagen über dem Grenzwert. Wenn sich daraus kein Veränderungsdruck ergibt...

Und wie soll Technologie – wie soll Forschung dabei helfen, diese Überlastung der Systeme zu vermeiden?

Die Grundvoraussetzung ist immer, dass man zuerst einmal an Informationen herankommt, wie hoch die Auslastung der jeweiligen Infrastrukturen aktuell ist, denn nur so lassen sich Situationen und Trends erkennen, Gegenmaßnahmen konzipieren und Lösungen finden. Zugang zu diesen Informationen aber bekommen sie nur durch eine smarte Sensorik – sowohl physikalisch als auch virtuell. Sobald die erforderlichen Informationen vorliegen, müssen die entsprechenden ,Stellschrauben‘ identifiziert werden, über die sich die jeweiligen Infrastrukturen steuern lassen. Wenn Sie zum Beispiel an Verkehrsleitsysteme denken, liegt die Frage auf der Hand, bis zu welchem Grad sich derlei Infrastrukturen überhaupt dynamisieren lassen – etwa je nachdem, wie hoch gerade die Luftverschmutzung ist. Gleiches gilt für die Klimabilanz der Stadt, die sich letztlich nur durch eine intelligentere Steuerung von Heizungen und Klimaanlagen – vor allem bei großen öffentlichen Gebäuden – nachhaltig verändern lässt.

Welche Rolle spielt denn die Ressource „Information“ selbst? Etwa was die Effizienz der Verwaltung einer Stadt anbelangt?

Auch das sind natürlich Faktoren, die im Wettbewerb der Städte eine Rolle spielen – zum Beispiel Hilfestellung der Ämter beim Umzug oder bei der Anmeldung der Kinder in der Schule. Aber auch bei der Ansiedlung neuer Unternehmen ist die Flexibilität der öffentlichen Verwaltung ein ganz entscheidender Standortaspekt. Sehr spannend finde ich beispielsweise die Forschungen zur „City Data Cloud“, bei der insbesondere Unternehmen, aber auch Bürger basierend auf aktuellen städtischen Daten innovative Dienste und Anwendungen entwickeln, anpassen und vermarkten können. Um dies offen und standardisiert gestalten zu können, greifen wir auf Erfahrungen aus Bereichen wie Grid und Cloud Computing, Metadaten, ihre Modellierung und Transformation, Interoperabilität, semantische Datenkonzepte etc. zurück. Wir zielen mit unserer Forschung in Berlin auf einen umfassenden Ansatz, so dass die gesamte „Smart Cities“ Forschungsstrategie auch von den Fraunhofer-Instituten gemeinsam bearbeitet wird – FIRST, FOKUS, HHI, ISST, IPK und IZM. Die ersten Leitprojekte richten sich vor allem an städtische und stadtnahe Unternehmen und sozusagen an die Dienstleister für die Stadt – BVG, BSR, VMZ, Berlin-Partner und so weiter. Aufbauend auf den Erkenntnissen bereiten wir den Export der Forschungsergebnisse in andere Städte weltweit vor. Mit Connected Health, Mobility Market Place, City Data Cloud und City Apps haben wir Themen konzipiert, die die Vorteile einer domänenübergreifenden Integration und intelligenten Steuerung in der Stadt demonstrieren werden.

Wie verträgt sich denn Ihrer Ansicht nach der regionale Fokus der Smart-Cities-Vision mit der eigentlich immer virtuelleren Arbeitswelt? Inzwischen ist es doch größtenteils egal, von wo aus ich arbeite – ob Stadt ob Land...

Naja, auch elektronische Kollaboration funktioniert ja nur dort, wo ich die dafür notwenige Infrastruktur zur Verfügung habe. Und da haben wir zum Beispiel in Deutschland noch großen Nachholbedarf beim Thema Breitband. Vor allem aber geht es dabei letztlich nicht nur um Technologien und Infrastrukturen, sondern in erster Linie um die Menschen und deren unmittelbares Umfeld. Mit der Smart Cities Initiative tragen wir einen Teil zur Erhöhung der Lebens- und Arbeitsqualität im urbanen Raum bei.

Frau Prof. Dr.-Ing. Ina Schieferdecker

 leitet am Fraunhofer-Institut FOKUS das Kompetenzzentrum „Modeling and Testing for System and Service Solutions“ und koordiniert technisch die von den Berliner Fraunhofer-Instituten gemeinsam vorangetriebene Initiative „Smart Cities“. Frau Prof. Schieferdecker ist Mathematikerin, studierte an der Humboldt-Universität zu Berlin, promovierte an der Technischen Universität in Berlin und erhielt 2004 den mit 500.000 Euro dotierten Alfried Krupp-Förderpreis für junge Hochschullehrer. Sie engagiert sich für den Technologietransfer als Gründerin und Jury-Mitglied bei EXIST und trägt als Mitglied von acatech zum Diskurs zwischen Technik, Wissenschaft, Wirtschaft und Politik bei.

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Prof. Dr. Ina Schieferdecker
  • Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS
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