Urban Futures – Teil 2

Ein Kongress zur Stadtplanung von morgen.

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Wie sieht die Stadt von morgen aus?

© ©jovannig/Fotalia, Panimoni/shutterstock, FHG — 

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21. Januar 2016 — 

Wie gehen wir in Städten zukünftig mit Problemen wie Feinstaubbelastung, anfallenden Müllbergen, öffentlichen Sicherheitsrisiken oder Ressourcenknappheit um? Wie können urbane Sensornetzwerke im Rahmen des Internets der Dinge aufgebaut werden ohne ein Klima der Überwachung zu schaffen? Wie lässt sich Wohnraum vor dem Hintergrund des Flüchtlingszustromes und des demographischen Wandels unter Partizipation der Bürger und Bürgerinnen zukunftsfähig gestalten? Wie kann man das Potenzial des autonomen Fahrens und der Elektromobilität in der Stadtentwicklung innovativ nutzen? Diese und weitere Themen standen zentriert auf der Agenda des Urban Futures Kongresses und waren schon im gesamten Wissenschaftsjahr 2015 unter dem Metaschlagwort »Zukunftsstadt« von zentraler Bedeutung.

 

Dies ist der zweite von zwei Teilen des Beitrags über den Kongress »Urban Futures«. Der erste Teil wurde am 19.01.2015 auf www.innovisions.de veröffentlicht.

Der vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO veranstaltete Kongress vom 25. und 26. November 2015 stellte einen zusammenfassenden Überblick auf aktuelle Forschungsprojekte und einen Ausblick auf langfristige Anforderungen zur Gestaltung der Städte von morgen dar. Er bot Vertretern aus Gemeinden, Wirtschaft, Politik, Verwaltung und Medien die Möglichkeit, einen interdisziplinären Brückenschlag zu vollziehen und den Austausch der nationalen und globalen Akteure zu stärken. Der Fokus lag u.a. darauf, europäische Projekte im Rahmen der Smart Cities Agenda im deutschen Raum bekannter zu machen und mit Hilfe der Fraunhofer Morgenstadt-Initiative eine Vernetzung der nationaler Projekte, Plattformen und Initiativen zu erzielen. Podiumsdiskussionen, Workshops und verschiedene Präsentationsformen sorgten für einen zweitägigen Austauschprozess rund um das Thema Smart City. 



Von Leuchtturmprojekten

 

Die auf dem Kongress mehrfach thematisierte fehlende Vernetzung vieler Projekte und Initiativen auf nationaler und europäischer Ebene stellt zwar ein ernstes Problem in Hinsicht auf die Durchführbarkeit und Effizienz der Projekte dar. Dennoch sind in den letzten Jahren mehrere internationale und nationale Smart City Projekte im Rahmen der Morgenstadt-Initiative und unter dem Förderschirm des EU-Programms Horizon 2020 entstanden und wurden auf der Konferenz vorgestellt. Zu den europäischen Leuchtturmprojekten gehören die auf ca. fünf Jahre ausgelegten, in neun Städten mit ca. 100 Mio. € geförderten Projekte »Remourban«»Grow Smarter« und »Triangulum« - Nachfolgestädte sollen jeweils die Reproduzierbarkeit und Modulierungsmöglichkeiten der angewendeten Modelle testen.
»Remourban«, welches die Bereiche IUK-Technologien, Mobilität und Energie miteinander verbindet, soll zunächst in den Städten Nottingham, Valladolid und Eskişehir/Tepebasi dafür sorgen, dass die Energieproduktion und -verteilung optimiert, das Transportwesen durch neue Fahrzeugtypen nachhaltiger und das Management des Verkehrs und der Smart Grid Infrastruktur durch IUK-Technologien verbessert wird. Im Projekt »Grow Smarter« hingegen sollen in Stockholm, Köln und Barcelona 12 »Smart Solutions« zusammen mit mehr als 20 Industriepartnern an speziellen Orten der Stadt implementiert werden. Ziel ist es durch eine Vielzahl von Lösungsansätzen wie intelligente Gebäudelogistik, vernetzte Elektrizitäts- und Lichtnutzungskonzepte, ein optimiertes Abfall- und Verkehrsmanagement umweltfreundlichere, ökonomisch sowie ökologisch nachhaltigere und lebensqualitativ bessere Städte zu schaffen.
»Triangulum«, welches unter Zusammenarbeit von Fraunhofer IAO und FOKUS entstanden ist, geht in Eindhoven, Manchester und Stavanger nach einem modularen Ansatz vor, um flexible u.a. Geschäftslösungen in den Städten zu kreieren. Dazu wird in Eindhoven auf Nachhaltigkeit durch elektrische, partizipative und vernetzte Mobilitätskonzepte gesetzt. In Stavanger soll eine Verbesserung bzw. ein Ausbau der intelligenten Nachhaltigkeitslösungen und elektrischen Mobilitätslösungen erfolgen, sowie ein hoch performantes Glasfasernetz installiert werden, um den Datenaustausch der einzelnen kooperierenden Projekte zu verbessern. In Manchester wiederum wird der »Corridor Manchester«, u.a. ein Studentenviertel, in einen energetisch autonomen »Smart District« unter Nutzung lokaler Ressourcen und durch Implementierung einer neuen IUK-Infrastruktur - zum Teil in die historische Gebäudesubstanz - umgewandelt. Zusätzlich werden ein neuer Open Access Marktplatz und neue Logistiklösungen entwickelt.



Die Städte von morgen


Die genannten Projekte werden durch Partner aus Industrie, Verwaltung, Wirtschaft und Politik, von denen einige auch Teil der Morgenstadt-Initiative sind, unterstützt. Die Initiative, den vernetzten Weg für die Städte von morgen zu bereiten und weg von dem »Silodenken« zu kommen, stammt aus dem Hause Fraunhofer. Unter Leitung des Fraunhofer IAO und zusammen mit neun weiteren Fraunhofer-Instituten, wurde institutsübergreifend das gleichnamige Innovationsnetzwerk im Jahr 2012 ins Leben gerufen und auf dem Urban Futures Kongress anhand von Beispielprojekten diskutiert. Diese werden seit 2014 gemeinsam entwickelt und sind Bestandteil größerer Forschungsstrategien – so ist Fraunhofer auch direkt bei der Strategieentwicklung innerhalb verschiedener europäischer Städte tätig. Die stadtabhängigen Projekte wurden bzw. werden im Rahmen der »Morgenstadt City Challenge« mit Hinblick auf Innovation, Nachhaltigkeit und Energieeffizienz konzipiert und im Rahmen von »Morgenstadt City Labs« in Lissabon, Chemnitz, Prag und Tifilis aktuell durchgeführt. Die Städte wurden vorher auf verschiedene Wirkfaktoren hin analysiert und in einen europäischen Vergleichsrahmen gestellt, um konkrete Herausforderungen und innovative Ansätze zu definieren. 
In Prag wurde ein Entwicklungsteam - bestehend aus 4-5 Fraunhofer-Forschern - welches eng mit einem lokalen Einsatzteam zusammenarbeitete, eingesetzt. Zunächst erfolgten eine mehrmonatige Analyse und eine zweiwöchige Durchführung von Workshops und Interviews vor Ort, auf deren Basis generell eine zusammenhängende Betrachtung der städtischen Prozesse für nachhaltige smarte Entwicklung möglich wird. Sie mündete in eine Phase für konkrete Projektvorschläge und Maßnahmen, welche dann mit den städtischen Interessenvertretern, NP/GOs, Firmen vor Ort und aus dem Morgenstadt-Netzwerk, sowie den Fraunhofer-Forschern hinsichtlich einer konkreten Implementierung diskutiert wurden. Die Projektkonzepte sind momentan auf der politischen Agenda und sollen durch städtische, private, nationale und internationale Fördertöpfe (z.B. im Rahmen von Horizon 2020) finanziert werden, um neue IUK-Technologien, Mobilitäts-, Datenevaluations-, Partizipations- und Nachhaltigkeitskonzepte in Prag realisieren. 
Der dort angewendete Prozess findet auf ähnliche Weise in allen genannten Städten statt, wird aber je nach (städtischer) Situation angepasst.
Auch auf Bundesebene in Deutschland hat die Morgenstadt-Initiative einiges zu bieten: So entsteht im Leuchtturmprojekt »Smart Urban Services: Datenbasierte Dienstleistungsplattform für die urbane Wertschöpfung von morgen« des Bundesministeriums für Bildung und Forschung zum Thema Smart Cities in den Städten Chemnitz und Reutlingen eine Vernetzung einer neuen Sensorinfrastruktur mit jeweils einer Datenplattform und Dienstleistungsplattform. Das Projekt soll anhand bestimmter Potenzialfelder untersuchen, wie neue und intelligent vernetzte Dienstleistungsangebote dazu beitragen können, urbane Räume stärker miteinander zu verbinden und eine integrativ ausgerichtete Wertschöpfung zu etablieren. 
Im Rahmen des Projektes können in der kompletten Innenstadt Bewegungsströme, Temperaturen, Luftverschmutzung und weitere Faktoren erfasst werden, um einen neuen Informationsfluss zu erzeugen, der wiederum den Städten helfen kann, ihre Planung zu optimieren und die Wechselwirkungen in den einzelnen Feldern (z.B. Verkehr, Parkplatzangebote, Einzelhandel, Stadtklima, Partizipationsmöglichkeiten der Bürger) besser nachvollziehen zu können. Dass das nicht viel kosten muss und sich lohnen kann, zeigt die niedrige Summe von 400.000€ für Investitionen in Technik pro Stadt. Morgenstadt-Vergleichsstudien zeigen auf, dass sich diese innerhalb weniger Jahre rechnen können. Das Ziel der Projekte ist, Stadtsysteme zu vernetzen und kooperative öffentlich-private Lösungen zu entwickeln. Es wurden allerdings auch kritische Stimmen laut. So führte Dr. Klaus von Zahn der Stadt Freiburg an, dass die massenhafte Vernetzung mit Stadtsensoren, insbesondere aber die dahinterliegende IT-Infrastruktur auch die Stromkosten in die Höhe treiben würde, was wiederum eine Reflexion des Nachhaltigkeitsgedankens bedingen müsse. 



Reallabore und Startup-Lösungen

 

Auf einer noch kompakteren Ebene, im Bereich der Stadtquartiere, steht dann ähnlich wie bei den Städten Reutlingen und Chemnitz die konkrete Umsetzung der Modelle und Strategien in einer abgeschirmteren aber keinesfalls isolierten »Ausprobierumgebung« im Vordergrund. Als funktionierendes Paradebeispiel wurde hier die Stadt Eindhoven in den Niederlanden angeführt. Thijs van Dieren, Geschäftsführer von VolkerWessels iCity BV verwies darauf, dass in dem historischen Gewerbegebiet »Strijp S« ein erfolgreiches Reallabor durch die öffentlich-private Zusammenarbeit von Verwaltung, Universität, Bürgern, Industrie und lokalen Startup Firmen entstanden ist. In einer Kollaboration mit Philipps, Samsung und Panasonic wurde über die letzten 20 bis 30 Jahre eine neue Arbeitsumgebung geschaffen, in der man wohnen, arbeiten, erfinden und neue Lebenskonzepte ausprobieren kann. Die ca. 1,5 Millionen Besucher pro Jahr, 1500 Anwohner und mehr als 500 Startups sorgen u.a. dafür, dass die Region auch wirtschaftlich rentabel wird und Investoren anzieht. Gleichzeitig wurde ein neues Supply Chain Management etabliert, um eine Ausfallsrisikominimierung zu erzielen. Auf dieser lokalen Ebene wird auch die Kollaboration zwischen Unternehmen und Bürgern direkter – um bestimmte Konzepte zu diskutieren, z.B. Stadtbereiche mit Kameras zu versehen, reicht es oft, mit den lokalen Gemeindevorstehern zu sprechen, die dann wiederum als Multiplikatoren fungieren. Eine weitere angewendete Lösung ist »Snapcar«, welches durch die Stadt den Bürgern mit Auto bekannter gemacht wird, um »Shared Mobility« bzw. »Car Sharing« Konzepte zu verbreiten und so das Parkplatzproblem auf innovative Art zu lösen. Dabei sei es unbedingt wichtig, IUK-Lösungen vernetzt zu integrieren, d.h. in Wechselwirkung zueinander und sich an Unternehmen zu orientieren, welche unter Umständen auch die Möglichkeiten haben, die integrierten Lösungen an anderen Orten zu etablieren bzw. standardisierte Lösungen zu finden. 

Ein weiteres Beispiel für die praktische Ausrichtung des Kongresses war der »Call for Ideas«, um innovative Startup-Lösungen zu fördern. Dabei wurden die zehn besten Einsendungen in einem »Ideen-Pitch« vorgestellt, wobei die anwesenden Veranstaltungsteilnehmer über die Veranstaltungsapp die drei Gewinner küren konnten. Dazu zählen auf Platz eins »Green City Solutions«, auf dem zweiten Platz »ParkHere« und auf Platz drei »Breeze«. Das EU-geförderte Projekt »Breeze« hat ein kostengünstiges Sensorsystem entwickelt, welches für Büros und auch für Städte hochauflösende Live-Daten liefern, über eine cloudbasierte Analytics-Plattform auswerten und so die Luftqualität verbessern soll. »ParkHere« als Spinoff der Technischen Universität München setzt auch auf Sensoren, welche energieautark agieren, bei der Parkplatzsuche helfen sollen und direkt in die Straße eingelassen werden. Das System geht im Frühjahr 2016 in die Testphase. »Green City Solutions« wollen durch ihre vertikale, ökologische »CityTree«-Lösung, welche durch Mooskulturen Feinstaub, Stickoxide und dadurch große Mengen an CO2-Äquivalenten aus der Luft filtert, Städte lebenswerter und zukunftsfähiger gestalten. Die drei Projekte haben sich dadurch für eine Mitgliedschaft im Fraunhofer Innovationsnetzwerk Morgenstadt im Wert von insgesamt 25.000 Euro qualifiziert. Mehr Informationen zu den Technologien der Startups und ihren Zukunftsaussichten bietet unser Podcast vom 08. Januar.



Ohne Land keine Lösung in Sicht

 

Bei all den Diskussionen und Ansätzen zu urbaner Innovation darf keinesfalls der ländliche Raum als Transformationskraft außer Acht gelassen werden – das Land stand 2015 nicht im Fokus des Wissenschaftsjahres, aber wurde auf der Urban Futures Konferenz dennoch thematisiert. Dabei ging es vor allem um die Frage der Dezentralisierung des Einsatzes von IUK-Technologien, der Kompatibilität von »Smart Urban Services« und ländlichen Lösungen, E-Governance und ländliche Partizipationsprozesse. So stellte das Fraunhofer IESE einige Projekte vor, welche klar die Brücke zwischen Innovation und IUK-Technologien schlagen. Dabei spielten vor allem telemedizinische Lösungen im Bereich der medizinischen Versorgung, intelligente Landwirtschaft, moderne Mobilitätskonzepte und ähnliche Themen eine Rolle. Sie machen deutlich, dass das Land keineswegs fernab der digitalen, innovativen Sphäre existiert. Dabei geht es immer darum, weniger Menschen auf größerer Fläche zu erreichen, die vorhandenen Lösungen effektiver zu gestalten und die Kooperation anzukurbeln. Ein Projekt in der Gemeinde Betzdorf agiert in dem Bereich »Crowd Logistics«, die in den skandinavischen Ländern bereits angewendet wird. Dabei geht es vor allem darum, den Einzelhandel attraktiver zu machen, indem Privatpersonen durch intelligente Verfolgung der Pakete als Kuriere eingebunden und in Zusammenarbeit mit lokalen Rettungsstellen kostengünstige Packstationen geschaffen werden. Um auch lokal ein breites Angebot abzudecken, sollen Waren intelligent, d.h. in »digitalen Regalen« und »digitalen Taschen« identifizierbar werden, um bei einem Vergleich eine möglichst hohe und intuitive Effizienz zu erreichen. Die Bezahlprozesse sollen dafür größtenteils online abgewickelt werden. 
Auf der strategischen Ebene wurde auch die Frage nach dem Kosten-Nutzen-Vorteil des flächendeckenden Breitbandausbaus auf dem Land und der damit verbundenen Anwendungen stark diskutiert, da Bandbreite nicht nur konsumentenorientiert ausgebaut werden dürfe und die Nutzung von einer stetig wachsenden Anzahl an vernetzten Geräten mit einbeziehen müsse. Auch die Kommunikationsförderung zwischen den Gemeinden und überregionalen Verbünden spiele eine entscheidende Rolle, um Prozesse letztendlich initiieren und Bedarfsfälle aufdecken zu können.



Ausblick

 

Wohin geht es nun mit der Zukunftsstadt? Steffen Braun, Mitbegründer der Morgenstadt-Initiative und Leiter des Teams »Urban Systems Engineering am Fraunhofer IAO« führt an: »Wir stehen an einem Scheidepunkt. In den letzten fünf Jahren wurde bereits viel diskutiert und Wissen zusammengetragen, aber die nächsten fünf Jahre werden entscheiden: Gelingt es uns dieses Wissen kurzfristig auf die Straße zu bringen?« Doch es gibt Grund zur Zuversicht. 2016 soll in Deutschland ein großes Förderprogramm ministerienübergreifend auf den Weg gebracht werden, um die Vision der Zukunftsstadt aktiv anzugehen. »Das allein wird allerdings nicht reichen«, so Braun. »Wir müssen die nationale Ebene stärker mit der europäischen vernetzen. Alle Förderprogramme bringen aber wenig, solange es keine konkrete Anwendung, keine Geschäftsmodelle in der Fläche gibt. Wir müssen aus Forschungsthemen Umsetzungsthemen machen.« In diesem Sinn bot der Urban Futures Kongress viele konkrete Anwendungsbeispiele – wie reproduzierbar sie wirklich sein werden, wird sich im Verlauf der kommenden Jahre zeigen.
(ma)

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