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Smart Cities 2022 – What now?

Smart Cities 2022 – What now?

Wir haben das Jahr 2022 im 1. Quartal angebrochen und seit etwa mehr als zehn Jahren finden sich nun deutschland- als auch weltweit städtische Projekte mit dem Kontext “Smart City” wieder, ebenso im regionalen Kontext die “Smart Region”. Die Handlungsfelder sind bekannt und sind der Vollständigkeit halber nochmal aufgeführt:

  • Verkehr
  • Umwelt
  • Government
  • Sicherheit
  • Gesundheit
  • Kultur
  • Energie
  • Wirtschaft
  • Wohnen

Durchgesetzt hat sich das Konzept der Smart City bis heute nicht, was wohl unter anderem auch daran liegt, dass man sowohl auf der technischen als auch auf der regulatorischen Seite her keine Standards definieren konnte, wie mit der Datenflut, die eine Smart City mit sich bringen wird, adäquat umzugehen sein wird. Vielmehr finden sich überall bundesweit immer noch Feldversuche und es werden regelmäßig deutschlandweite Rankings veröffentlicht (z. B. von Bitkom), welche Stadt im Vergleich zum Vorjahr und im Verhältnis zu anderen Städten einen Platz auf dem Smart City – Index belegt, um damit seine Innovations- und Anwendungskraft zu signalisieren.  Dieser “Wettbewerb” unter den Kommunen ist sicherlich förderlich für die Positionierung und das Image der jeweiligen Städte in diesem wichtigen und doch komplexen Themenfeld.

Was muss aber passieren, damit sich das Konzept der Smart City auch flächenmäßig und bundesweit durchsetzt? Immerhin wird mittels abgestimmer Bürgerbeteiligungsverfahren in den einzelnen Teilprojekten der jeweiigen Städte versucht, Akzeptanz zu fördern und Ideen und Vorstellungen der Bürger zu integrieren. Zunächst sollte man sich anschauen, was die Deal Breaker sind, die die Smart City bisher behindern:

  • Verkehr: individuelle Verkehrsströme lassen sich heute bereits automatisch erfassen und durch intelligente Steuerungssysteme im Verkehr (Ampeln, Einfahrten von Zubringern etc.) lenken – das Problem ist der massenhafte Verkehr an sich, der in Spitzenzeiten, z. B. zur Rush Hour auf vielen Strecken in vielen Städten kaum Potenzial bietet, sich optmieren zu lassen, da bestimmte Verkehrtswege streckentechnisch genutzt werden müssen. Hier kommt es eher auf die Verknüpfung mit dem ÖPNV an, der diese Spitzen im Berufsverkehr entlastet und auch sonst zu indivduellen Zeiten beeinflussbar, d.h. mit zusätzlichen mobilen Einheiten wie Straßenbahn, Bussen oder U-Bahnen ausgestattet, eine automatische Ergänzung mit sich bringt, die die Überfüllung sowohl von Straßen / Autobahnen als auch den ÖPNV selbst vermeidet.
  • Umwelt: regionale / kommunale Kreisläufe wie z. B. der Müll- oder Abwasserkreislauf lassen sich heute mithilfe digitaler Datensysteme, wie z. B. der Blockchain, kausal und personen-/gruppenbedingt darstellen und visualisieren. Der große Vorteil bei der Blockchain ist der anonyme, d. h. nicht auf ein Individuum reduzierbarer Datenstrom, der hier mittels KI (=Künstliche Intelligenz) ausgelesen werden kann – somit werden alle datenschutzrechtlichen Anforderungen aktuell über die DSGVO erfüllt.
  • Government: das größtes Problemfeld – die öffentliche Verwaltung in den Städten Deutschlands. Bisher hat sich so gut wie keine Stadt an dieses Thema erfolgreich herangetraut, wohlwissend, dass man auch bei entsprechend falscher Entscheidung der notwendigen Anwendungssysteme einen wahlpolitischen Super-GAU risikieren würde – und das Risiko geht dann doch keiner ein. Dabei lässt sich auch hier via Blockchain ein datengestütztes Anwendungssystem erschaffen, dass anonym, sicher und schnell via Smart Contracts viele Prozesse in der öffentlichen Verwaltung automatisierbar umsetzen lässt (z. B. hier der personalungebundene Zahlvorgang jeglicher Art). Auch politische Entscheidungsprozesse lassen sich mithilfe von Smart Contracts rechtssicher und anonym abwickeln – beispielsweise bei Bürgerbeteiligungen in Stadtteilentwicklungkonzepten hinunter gebrochen bis zur Quartiersentwicklung und dem Städtebau einzelner Bauvorhaben. Grundsätzlich lassen sich sogar kommunale und bundesweite Wahlen via Smart Contracts durchführen – die Blockchain garantiert von seiner Technik her ein absolut anonymes und sicheres, dezentrales Datennetzwerk.
  • Sicherheit: Die digitale Strafververfolgung  ist  bereits heute auf einem hohen Niveau angekommen und ermöglicht durch automatisierte Rasterverfahren überdurchschnittliche Ermittlungsquoten in kriminellen Verdachtsfällen. Weniger ausgeprägt und daher dringend schutzbedürftig ist der gesamte Bereich der Cybersicherheit von Unternehmen, Institutionen und Personen(-gruppen). Hackerangriffe nehmen jährlich zu und versursachen einen immer höheren Millionenschaden und Datendiebstahl, der von konkurrienden Gruppen verursacht wird. Auch hier kann die Blockchain einen essentiellen Beitrag zur Cybersicherheit leisten: aufgrund seiner dezentralen Netzwerk-Architektur lassen sich anonyme und sichere Informationen weltweit verteilen ohne von einer zentralen Einheit abhängig zu sein, die gehacked werden kann. Diese Datensicherheit ist es, die bei entsprechender Programmierung einen großen Vorteil gegenüber zentralen Datenprotokollen darstellt.
  • Gesundheit: Arztbesuche könnten sich in naher Zukunft auch digital via PC darstellen lassen, Rezepte und Krankenkassen (die digitale Patientenakte) lassen via Smartphone und die Blockchain individuell platzieren. Nur der Gang zur Apotheke erfolgt noch durch den Patienten selbst, wobei es inzwischen schon heute Anbieter am Markt gibt, die Medikamente per Rezept (oder rezeptefrei) über den Versandweg anbieten. Die digitale Patientenakte ist nur durch den behandelnden Arzt einsehbar und bildet alle gesundheitsrelevanten Eckpunkte des Menschen ab – vorteilhaft z. B. wenn die Arztpraxis durch Umzug oder änhlichem gewechselt werden muss – so lassen sich die individuellen Gesundheitsdaten verlustfrei speichern und abrufen, für Dritte uneinsehbar.
  • Kultur: der für das gemeinschaftliche Leben einer Stadt so wichtige Bereich Kultur kann durch bestimmte Anreize, die über  die Blockchain abgebildet werden, gefördert werden. Beispielsweise könnten regelmäßige ÖPNV-Pendler zu vergünstigten oder an bestimmten Tagen kostenfrei Eintritt in die vielfältigen Kulturangebote bekommen. Belohnungssysteme fördern die Akzeptanz kultureller Einrichtungen und ermöglichen einen breiteren Zugang zu Ihnen – warum auch hier die Blockchain? Nun, sie könnte zum einen das Nutzerverhalten im ÖPNV städtischer User abbilden (anonym) und damit einen Nachweis für den Zugang kultureller Projekte darstellen.
  • Energie: die Tokenisierung, d. h. Abbildung von Daten via Blockchain und Token als Werteinheit, ermöglicht auch hier Anwendungen, die den Energiesektor fördern könnten: sowohl Einspeisungen durch Netzbetreiber als auch durch den privaten Anwender über seine eigene Energieversorgung (wie z. B. Photovoltaik) lässt sich Energie verlustfrei in das deutsche Stromnetz einspeisen und zugleich verkaufen. Die Tokenisierung ermöglicht hier den automatischen Abgleich, sog. Smart Grids könnten Stromspitzen zu unterschiedlichen Tages- und Nachtzeiten intelligenter steuern und verkaufen.
  • Wirtschaft: Digitalisierung ist auch hier das große Stichwort, die parallel zur KI zum Game Changer wird. KI ermöglicht unterstützende, in echtzeit getriebene Datenauswertungen und -anwendungen in komplexer, zeitkritischer Form und entlastet dabei das Individuum. Redundante Anwendungen lassen sich automatisieren, Robotik in bis ins kleinste Detail programmiert und ausgerichtet ermöglichen Ressourceneinsparungen im Personaleinsatz.
  • Wohnen: effizient abgestimmte Heiz- und Energieflüsse, deren Kosten in seinem Nutzungszeitraum variieren können (z. B. Benutzung einer Waschmaschine an einem bestimmten Tag zu einer bestimmten Uhrzeit). Smart Home ermöglicht durch digitale Wohnungswirtschaft ein komplettes Bedienen und Regulieren einer Wohnung durch den Mieter über ein User-Interface. Schlüssel für Wohnungen könnten durch digitale Codes überflüssig werden, codierte Paketfächer für Empfänger in Abwesenheit könnten z. B. zusätzlichen Nutzen bringen.

Wer den kommunalen Wettbewerb in Digitalisierungs-Strategien z. B. mithilfe der Blockchain-Technologie zu spät erkennt, verliert auch Jahre später noch seine Position als innovativer Wirtschaftsfaktor und angenehmen Lebensraum.”

1. Fazit: Strategiedefinition einer Smart City
Anhand der Betrachtung der einzelnen Handlungsfelder wird eines deutlich: die Wahl der Daten-Architektur Blockchain erfordert noch viel Überzeugungsarbeit, um seine Chancen für den Anwender als auch den Anbieter zu verdeutlichen. Neben der dezentralen Datennetzwerke ist die bereits erwähnte Tokenisierung von Vermögenswerten jeglicher Art (Geld, Immobilien, Energie, NFTs = Non Fungible Token) ein bundesweit vernachlässigter Schwachpunkt in allen Smart City – Strategien, der sich mir nicht erschließt, warum er so vernachlässigt wird. Nicht nur die einzelnen Anwendungsgebiete müssen “smart” sein, sondern finanzielle Währungen wie der Euro müssen digital abbildbar und möglichst auf der Blockchain als sog. Cryptowährung umsetzbar sein – dadurch ließen sich automatiserte Zahlvorgänge etablieren (“Internet of Things”) als auch digitale Cryptowährungen unabhängig vom Einfluss weltweiter Staatengemeinschaften z. B. über eine bestimmte Zins- und Schuldenpolitik inflationsfrei abbilden. Der gesamte Bereich der Cryptowährungen, in dem Smart City Kontext auch als “Smart Money” bezeichnet, findet bundesweit keinen Eingang in bisherige Smart City Strategien. Im Idealfall definiert eine Smart City seine eigene städtische / regionale Kryptowährung.

Dass der digitale Euro nicht auf der Blockchain veröffentlicht wird, steht bereits fest. Schon jetzt haben also die etablierten und relevanten Cryptowährungen einen technischen Vorteil, sind sie doch smart einsetzbar und von einer zentralen Zins- und Schuldenpolitik inflationär unbeührt, was sie zum wertvollen Wertsteigerer neben seiner Funktion als Zahlungsmittel zwischen Privatpersonen und Corporates, als Abstimmungsinstrument (DAO, Governance Token) sowie als dritten Use Case den automatisierten Zahlungsverkehr durch automatisierte Leistungsabrufe (z. B. Parkgebühren von Autos, Beziehen von Ladestrom für Autos, Beziehen von unterschiedlichen Stromspitzen / Smart Grids, automatisierter Einkauf von Lebensmitteln durch entsprechend programmierte Kühlschränke usw.) ermöglicht. Erweitert man die Dimension einer Stadt noch zusätzlich um das in den Medien inzwischen vielfach beachtete Metaversum, lassen sich Projekte, Organisationen und handelbare Austauschbeziehungen via NFTs generieren, die simulativ eine zukünftige Entwicklung einer Stadt abbilden können.

2. Fazit: Die richtige Digitalisierungsstrategie mithilfe der Blockchain
Nicht nur die einzelnen Handlungsfelder benötigen in ihrer Anwendung hin zu einer Smart City die nötige Akzeptanz bei der Bevölkerung – die Smart City Strategie einer Stadt insgesamt ist es, anhand derer sich Erfolg und Misserfolg durch Akzeptanz der Bürger und dritten Akteuren in einer Stadt messen lassen werden – entscheidend wird hierbei die Wahl der richtigen Digitalisierungs-Technologie sein, die bei der zu erwartenden Datenflut Anonymität, Sicherheit und Schnelligkeit bei der Analyse, Auswertung und Handlungsmaßnahmen erfordert. Warum die Blockchain bis heute in den Smart City Konzepten wenig Eingang findet, lässt sich anhand seines Images aus dem Bereich der Kryptowährungen erklären: sie gelten als volatil und damit hoch spekulativ und somit für den alltäglichen Gebrauch als unnütz – Kryptowährungen sind nur was für Zocker! Dass die Technologie hinter Kryptowährungen inzwischen eine Revolution in der Architektur bisheriger Datennetzwerke ausgelöst hat, ignorieren die meisten seriösen Anwender, die genau auf solche Datenprotokolle setzen und ihnen eine Chance geben sollten. Nur durch seine Anwendung erfolgt eine breite Akzeptanz bei städtischen und regionalen Bürgern – Pionierarbeit scheint immer noch dringend notwendig zu sein.

Der vielfach erwartete GAME CHANGER in der Smart City Branche lässt deshalb noch auf sich warten – nur Mut!

3. Fazit: Der internationale Blick im Smart City – Wettbewerb
Nein, Deutschland und seine Städte gehören im weltweiten Vergleich nicht zu den Vorreitern oder Pionieren digitaler Entwicklungsstrategien, eher das Gegenteil ist der Fall, was international häufig einen der letzten Plätze in den Rankings bedeutet. Das kann aber auch zugleich eine Chance sein, vergegenwärtigt man sich darüber, dass die Fehler, die in weltweiten Smart City Metropolen vor allem in den asiatisch geprägten Regionen und Ländern gemacht wurden, nicht wiederholt werden sollten. Insbesondere die Aspekte Anonymität, Sicherheit und Schnelligkeit der Datenflut müssen zu jeder Zeit gewährleistet sein, ansonsten wird eine Smart City Strategie in Deutschland egal in welcher Stadt keine Akzeptanz in der Bevölkerung erhalten und somit die einmalige Chance vertan, deutsche Städte im Trend von Digitalsiierungs-Strategien zu fördern, zu entwickeln und zu dauerhaft zu positionieren.

Fazit 4: Die Datenflut
Die zu erwartende Datenflut muss beherrschbar bleiben. Technologien wie z. B. 5G im Mobilfunk-Standard sind Vorboten einer neuen Generation, die Datenflüsse in neuer Qualität und Quantität hinsichtlich Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit ermöglicht. Vermutlich werden vollwertige Smart City Städte nur mit den ersten Quanten-Computern realisiert werden können, die ein im Vergleich zu heute vielfaches an Rechenleistung und -kapazität ermöglichen werden, die wir uns heute nach unseren heutigen Maßstäben noch gar nicht vorstellen können.

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