Ja zur smart City

Smart City, Smart Office, Smart Home – was bedeutet die Aussage: alles wird smart? Welche Möglichkeiten eröffnen Cloud, IoT und künstliche Intelligenz heute in unserer vernetzten Welt? Darüber haben wir im Computerwelt-Talk gesprochen. [...]

19J22148 — Erste Reihe: (v.l.): Christian Koch, NTT, Christine Wahlmüller, Computerwelt, Georg Fischer, SAP. Zweite Reihe (v.l.): Andreas Hajek, RITTAL, Leopold Obermeier, FUJITSU, Katharina Proske, T-SYSTEMS. (c) timeline/Rudi Handl

Smart City hat viel mit positiv denken zu tun, schrieb mein Kollege Wolfgang Franz in der letzten Ausgabe unseres Magazins transform! Stimmt. Smart City hat auch viel mit Innovation zu tun. Und mit innovativ denken. Daher fand der COMPUTERWELT-Roundtable zum Thema Smart City diesmal im neuen Wiener App Haus von Netconomy statt. Das stark expandierende Grazer Unternehmen mit derzeit 420 Mitarbeitern ist auf Customer Experience Management, also absolute, innovative Kundenfokussierung und SAP-Lösungen dazu spezialisiert. Und wie schafft man hier Lösungen? Man setzt sich am besten in inspirierender Umgebung zusammen und überlegt einmal – in Gesprächen, Workshops und mit Design-Thinking-Methoden. Auch Smart City, Smart Office und Smart Home haben viel mit neuen Ideen zu tun – die allesamt auf das Gleiche abzielen: Das Leben und Arbeiten »smarter«, angenehmer, effizienter und nachhaltig-umweltbewusster zu machen. Und natürlich auch sicherer, wobei in der IT dabei sofort das Thema Cyber-Security ins Spiel kommt.

Christian Koch, Director IoT/OT in Europa bei NTT, drückt das so aus: »Die große Frage heute lautet: Wie gehe ich mit allen Komponenten aus Cyber Security Sicht um, vor allem wenn es sich um nicht standardisierte IT handelt? Da stellt sich gleich eingangs die Frage: Was ist denn eine smarte City überhaupt? Das ist zweifellos ein sehr weit gefasster Begriff, Themen sind etwa Utility, Netze, die Gas-, Strom- und Wasserversorgung, Mobilität, das Verkehrsmanagement, Connectivity innerhalb der Smart City oder auch die ganzen Gebäudetechnologien. Das heißt, wir haben eigentlich sehr viele Themen, die unter dem Begriff Smart City zusammengeführt werden, aber auch sehr viele unterschiedliche Verantwortungen.« Koch nennt Las Vegas als Beispiel: »Hier haben wir versucht, Lösungskonzepte zusammenzuführen und dabei die IT-Security sicherzustellen.«

Bereits sehr lange beschäftigt man sich bei T-Systems mit dem Thema: »Wir sehen uns da als Pionier, wir haben schon 2008 begonnen«, schließt Katharina Proske, Leitung Vertrieb für den öffentlichen Sektor und Healthcare bei T-Systems, an. Ein Vorzeige-Beispiel ist die Stadt Friedrichshafen am Bodensee: »Da haben wir eine komplette Stadt smart gemacht und unterschiedliche digitale Lösungen realisiert: Smart Metering, Smart Grid, aber auch E-Health-Lösungen bis hin zu E-Government und digitaler Schule.« Bei T-Systems sind drei Komponenten in punkto Smart City von Bedeutung: »Wir wollen einen Beitrag zum Umweltschutz leisten, Ressourcen effizient nutzen und mehr Service für die Bürger anbieten«, fasst Proske zusammen. Genau in der letzten Kategorie hat sie auch ein Beispiel: »In vielen deutschen Städten – wie auch in Hamburg – haben wir die Parklösung »Park and Joy« realisiert. Das heißt, wenn der Hamburger z.B. am Samstag vormittags auf den Fischmarkt fahren möchte, kann er von zu Hause aus schauen, ob es dort einen Parkplatz gibt, kann diesen buchen, wird von seiner App zum Parkplatz navigiert, parkt ein und zahlt über die App minutengenau. Hier ist uns wichtig, einerseits weniger CO2-Emissionen zu garantieren, und andererseits den Bürgern mehr Lebensqualität zu ermöglichen, denn niemand sucht gerne stundenlang Parkplatz. Diese Lösung haben wir mittlerweile auch in Schärding in Oberösterreich und in rund 90 Städten weltweit im Einsatz.«

Intelligente Lampen

Ein weiteres Projekt befasst sich damit, die Straßenbeleuchtung mithilfe digitaler Technologien »intelligenter« zu machen. In Gijón, der größten Stadt von Asturien an der spanischen Nordküste, wurden alle Straßenlampen mit LED-Lampen bestückt und mit Sensoren verknüpft. Jede Lampe ist damit einzeln steuerbar und man kann sie dadurch sehr gut regulieren: Bei viel Verkehr, gibt es mehr Beleuchtungsvolumen, bei weniger Verkehr eben weniger. Und auch wenn eine Lampe kaputt geht, wird das vom System gemeldet und man kann zeitnah die Lampe tauschen. »Das Interessante ist: Der Bürgermeister von Gijón sagt, dass er sich durch diese Lösung jährlich hunderttausend Euro spart«, schildert Katharina Proske ein Projekt mit ganz konkreter Kosteneinsparung.

Andreas Hajek, bei Rittal Österreich für den Bereich der IT-Infrastruktur verantwortlich, sieht das Thema sehr breit: »Das Schlagwort smart zieht sich durch sämtliche Bereiche, wir sprechen nicht nur von Smart City, sondern auch Smart Industry, Smart Telco, Smart Healthcare – da gibt es überall die Bestrebungen, verschiedenste, neue Geschäftsmodelle, basierend auf digitalen Datenmodellen, aufzuziehen.« Der Schlüsselfaktor in der Smart Thematik sind die Daten, »wir leben heute in einer Welt, die noch stark von zentralen Cloud-Systemen und zentralen Rechenzentren bestimmt ist. Was uns aber fehlt, ist das verbindende Glied dazwischen. Wir sehen uns sehr stark in der Rolle, diese Infrastrukturen, die das Bindeglied zwischen den Edge-Bereichen, der Sensorik, und der zentralen Cloud-Systeme bilden, zur Verfügung zu stellen.« Rittal fungiert hier selbst als gutes Beispiel, sagt Hajek, »unsere neueste Fabrik basiert komplett auf Industrie 4.0 und da verwenden wir genau diese Methodologie, um aus den Daten Wertschöpfung zu generieren. Wir produzieren derzeit pro Tag 18 TB an Daten. Diese Daten müssen verknüpft, analysiert und mit anderen Fabriken korreliert werden, um daraus Wertschöpfung zu generieren, etwa für Predictive Maintenance, Optimierung von Produktion und Logistik. Was für eine Fabrik gilt, gilt auch für eine Stadt und eine Kette von Retail Stores. Da sehen wir unsere Rolle, in verschiedenen Branchen diese Lösungen als Basis-Infrastruktur zur Verfügung zu stellen«, so Hajek.

Georg Fischer, Chief Innovation Officer bei SAP Österreich, sieht SAP in der Rolle »des Orchestrators, es gilt, genau diese ganzen Informationsquellen und Datenströme zusammenzufassen, dem ganzen einen Sinn zu verleihen, etwa für Vorhersagen, was genau dann eben smarte Innovation ausmacht. Gleich ein Beispiel dazu: Wenn ein Müllwagen ausfährt, um einen Glascontainer zu leeren, dann nur, wenn dieser auch voll ist – realisiert z.B. mit der SAP Cloud Plattform in der Stadt Heidelberg. Oder wenn in Bozen/Südtirol die Bürger ihre Daten bei diversen Anträgen nicht jedes Mal neu eingeben müssen, sondern über Blockchain sichergestellt wird, dass die Daten über verschiedene Bereiche hinweg verwendet werden«, beschreibt Fischer anschaulich, dass gute Ideen heute mithilfe neuer Technologien schon sehr gut umgesetzt werden können. »Unsere Strategie ist es, den Bürger ins Zentrum zu stellen. Datengetrieben zu versuchen, Intelligenz in die Städte und Büros zu bekommen und darauf basierend neue Geschäftsprozesse und Geschäftsmodelle anzubieten. Beim Thema E-Government geht es auch um die verantwortungsvolle Nutzung von Ressourcen, Bürgerdienste und Mobilität, aber auch um die Integration und Servicierung der Unternehmen, die in einer Stadt angesiedelt sind«, sieht Fischer noch viel Handlungspotenzial. Wichtig sei aber immer, dass Maßnahmen zielgerichtet getroffen werden, viele Städte hätten ohnehin einen Arbeitsschwerpunkt, »die meisten Städte wollen sich wirtschaftlich weiterentwickeln. Viele, insbesondere lateinamerikanische Städte, wollen das Thema Sicherheit und Umweltschutz in den Vordergrund stellen«, stellt Fischer fest und weiter: »Die erste digitale Transformationswelle ist jetzt durch und es gibt ganz viele Untersuchungen, die sich ansehen, was hat funktioniert und was nicht. Und es ist selten an dem Projekt an sich gescheitert, sondern meist an der Zielsetzung.«

Städte lebenswert machen

Nutzen und Bürger-Orientierung steht für den japanischen Konzern Fujitsu an erster Stelle. Leopold Obermeier, im Bereich Cloud und Presales bei Fujitsu tätig, definiert das so: »Für uns ist eine Smart City eine Stadt, die durch den Einsatz von Technologie und Design lebenswert für die Menschen ist.« Mit der Fujitsu Plattform Manage Now werden Daten von Sensoren mittels KI intelligent verarbeitet. Themen innerhalb der Smart City seien Energie, Umwelt, Verkehr und Verwaltung, aber auch der Bereich Education wird von Obermeier genannt. »Einer unserer Schwerpunkte ist auch die non-immersive Sensorik, die nicht an Dinge gebunden ist, sondern auf optischer und akustischer Analyse von Signalen basiert. So haben wir das digital ear entwickelt. Das ist ein Sensor, der Geräusche aufzeichnet und dann etwa bei Rotorblättern von Windrädern Probleme feststellen kann. Am Flughafen Heathrow haben wir die Emission deutlich verringert. Die Flugzeuge wurden dazu angehalten, dass sie die APUs (Auxiliary Power Units – das Stromaggregat, das das Flugzeug am Boden mit Strom versorgt, wenn die Triebwerke aus sind) rechtzeitig abschalten, wenn sie gelandet sind. Das bedeutet die Reduktion eines Lärmäquivalents von 30.000 Starts pro Jahr. Damit kommen wir auf 12.000 Tonnen CO2-Ersparnis und eine Reduktion der NOX-Emissionen von 4 Prozent pro Jahr », hebt der Fujitsu-Experte hervor.

Schluss mit Silo-Denken

Was macht eine Smart City der Zukunft aus? Wien ist übrigens laut neuestem Index von 153 Städten zur tollsten Smart City bzw. auf Rang Eins gewählt worden. »Es gibt sicher viele Einzelthemen, aber von einer richtigen Smart City können wir erst dann reden, wenn alle einzelnen Systeme komplett vernetzt sind. Das ist eine der größten Herausforderung, denn es erfordert ein komplettes Umdenken einer Stadt. Zum Beispiel: Die Stadt fühlt sich nur verantwortlich für den Nahverkehr, alles rundherum interessiert sie nicht. Indes verzweifelt der Autofahrer an den vielen Ampeln auf dem Weg zum Flughafen. Mit diesem Silo-Denken muss Schluss sein, im Mittelpunkt einer Smart City muss der hier lebende Bürger mit seinen ganzheitlichen Bedürfnissen stehen. Da ließe sich sicher vieles optimieren«, ist Christian Koch überzeugt: »Das heißt nicht nur in Abteilungen oder Bereichen denken, sondern darüber hinaus und mit anderen gemeinsam. Gerade beim Thema Verkehr kann man z.B. auch KI-Komponenten nutzen, die das Verkehrsaufkommen von Passagieren vorhersagen und dann sehr dynamisch den Verkehrsmittelfluss regulieren.« Umgesetzt seien leider meist nur kleine Einzelmaßnahmen, »eine App zum Beispiel, die eine Stadt im besten Fall smart erscheinen lässt, aber keinesfalls smart macht. Bis dahin ist es noch ein langer Weg und die clevere Kombination aus den vielen Einzellösungen ist eine der zukünftigen Herausforderung«, stellt Koch fest.

»Aber wir sehen, dass in den letzten Jahren ein Umdenken eingesetzt hat, und dass die Städte bereits einen ganzheitlichen Transformationsprozess durchmachen. Wir als T-Systems unterstützen mit Co-Creation-Workshops, indem wir mit unterschiedliche Stakeholdern der Stadt Anforderungen diskutieren«, hält Katharina Proske dagegen. Als Beispiel nennt sie die deutsche Stadt Mohnheim, die mit Unterstützung durch T-Systems von der Infrastruktur bis hin zur App für den Bürger ein ganzheitliches Smart-City-Konzept realisiert hat. Aber es gibt auch Einzellösungen, die viel bringen. Katharina Proske erwähnt etwa den »Smart City Tree«, eine Kombination aus Bio-Luftfilter und IoT, der eine nachweisbare Verbesserung der Luftqualität bringt. Der bis zu vier Metern hohe Smart City Tree filtert mit 1.700 Mooskulturen Schadstoffe wie Feinstaub und Stickoxide aus der Luft heraus und absorbiert dadurch die Feinstaubpartikel von ca. 417 Autos. »Damit kann die Luftverschmutzung um bis zu 30 Prozent eingedämmt werden.«

»Die technischen Möglichkeiten sind da, sie sind aber leider noch nicht ganz ausgereift realisiert«, widerspricht Georg Fischer. »Die Schwierigkeit in den Städten ist, dass man alle Bürger, vom Jugendlichen bis zum Pensionisten, einbezieht.« »Im Sinne der Partizipation, die die Aufgabe einer modernen Stadt ist«, ergänzt Andreas Hajek und weiter: »Digitale Dienste sind nicht immer für Pensionisten designed, die nicht einmal die Endgeräte haben. Zweiter Punkt Infrastruktur: Man kann Wien sicher nicht mit einer Stadt vergleichen, die auf dem Reißbrett geplant wurde, wie etwa in Korea. Deswegen gibt es meiner Meinung nach auch keine allgemeingültige Lösung, die sowohl die kulturellen als auch die technologischen und die Geschäftsmodell-Thematiken generell adressiert. Wir brauchen Kulturwandel, wir brauchen Partizipation, wir brauchen Transparenz. Datengetriebene Modelle funktionieren nur dann, wenn sie nicht in Silos sind. Sonst kann man eben nur sehr bruchstückartige Szenarien machen«, betont Georg Fischer.

Gute Infrastruktur ist die Basis

Eine gute Infrastruktur und Connectivity ist Voraussetzung für Smart City Projekte, sind sich alle einig. »Beim Thema Verkehrssicherheit etwa geht es auch um Latenzzeiten, da ist die richtige Infrastruktur notwendig, um die Daten schnell zu verarbeiten, bereitzustellen und die Sicherheit zu gewährleisten«, erklärt Andreas Hajek. Ein Ansatz, zu beginnen, ist Design Thinking: »Ich fange klein an, baue Prototypen, entwickle mich weiter und stoße gleichzeitig auch den Kulturwandel in den Köpfen an«, rät Georg Fischer. Der Druck wächst jedenfalls, gerade die junge Generation erwartet sich digitale Bürgerdienste. Aber es gilt, die gesamte Bevölkerung mitzunehmen: »Ich unterstütze jeden Ansatz, der darauf abzielt, digitale Kompetenz aufzubauen. Das ist in den Köpfen leider noch nicht da: Den Bürger als Kunden sehen und die Services danach ausrichten. Da ist noch viel Veränderung bei den Prozessen notwendig«, kritisiert Fischer. Heute könne man faktenbasierend entscheiden und mit Machine Learning Vorhersagen machen. Man müsse aber zunächst in vielen Städten bei den organisatorisch-politischen Strukturen ansetzen, schlägt Andreas Hajek vor: »Wenn ich mir da Wien mit all seinen Magistratsabteilungen ansehe.«

»In Japan ist die Kultur eine ganz andere, in Kooperation mit Yamaha hat Fujitsu ein Headset entwickelt, wo man im Büro sitzt und seine Familie im Hintergrund sprechen hört, und zwar live – das ist für uns in Europa nicht ganz nachvollziehbar«, erzählt Leo Obermeier. Zurückkommend auf das Thema Verkehr meint er: »Verkehrssteuerung ist etwas Nettes, aber noch wichtiger ist es, bereits in der Planung die Verkehrsverhinderung zu berücksichtigen. Oder anders gesagt: Wie gestalte ich den Lebensraum so, dass der Bewohner gar nicht gezwungen ist, in das Auto steigen zu müssen.«

»In China geht es vor allem um Effizienzsteigerung und Schnelligkeit, ein Fahrkartenautomat wie bei uns würde dort nie funktionieren, weil da sofort eine Schlange mit 500 Leuten steht«, wirft Christian Koch ein, »aber es ist schon berechtigt nach den Quick Wins zu fragen, die auch eine Visibilität für die Bewohner bringen. Etwa in der Energieversorgung, das ganze Thema mit Smart Grid und Smart Metering: Was bringt das denn eigentlich dem Bewohner?«

Es gehe darum, die hohen Frequenzen zu verhindern, bringt Leo Obermeier ein, »alle Schulen in Wien fangen um acht Uhr an, muss das sein? Wenn man da eine Staffelung machen würde, könnte man diese Phase auf zwei Stunden ausdehnen.« Das große Problem sei, »da gibt es sofort einen, der Bedenken schürt oder dagegen ist. Wir brauchen ein anderes Mindset, Offenheit für Gespräche, Diskussionen und Änderungen«, reagiert Christian Koch. »Die nordischen Länder sind uns sehr weit voraus, die vollziehen massive Veränderungen und sind sehr mutig in ihren Entscheidungen, z.B. auch was Energieeffizienz und andere Dinge betrifft. Dort werden die Dinge einfach durchgezogen«, rät Andreas Hajek, sich dort mehr abzuschauen.

Katharina Proske bringt das Thema Citymaut ein: »Wir haben mit den Verwaltungen mehrerer deutscher Städte diskutiert, welche Bewohner oder Fahrer – Stichwort Zuzug-Verkehr – zahlen müssten. Für die Politik in Österreich ist es noch ein absolutes No-Go, darüber zu reden, weil sie von der Bevölkerung dafür derzeit keine Zustimmung bekommen würden.« Auch Verkehrsvermeidung und Mobilität der Zukunft seien Top-Priorität: »Wir haben bei der Deutschen Telekom dazu eine eigene Gesellschaft zum Thema E-Mobility gegründet«, so Proske.

Hier knüpft Georg Fischer an: »Die Frage ist: Wann und wo kann man das E-Auto dann laden? Da werden die Gemeinden heute gefordert. Heute dreht sich schon viel um Einsparung, »wir haben z.B. in Karlsruhe ein Projekt zu intelligenter Straßen-Beleuchtung, wo eine Laterne mit Sensoren viele Möglichkeiten bietet. Da kann man Geräusche oder Luftverschmutzung über eine Datenbank der SAP Analytics Cloud messen. Das kann eine Ladestation für ein Auto oder alles Mögliche sein. Das Ganze kombiniert mit einer Shared Economy, wo man die Fahrzeuge nicht besitzen, sondern teilen kann, bietet Möglichkeiten, die den visionären Blick nach vorne brauchen«, meint Fischer. Neben der Politik ist auch die Gesellschaft selbst gefordert: »Man muss sich auch einfach einmal trauen, etwas zu tun oder auszuprobieren. Bevölkerung und Unternehmen – alle müssen umdenken«, bringt es Christian Koch auf den Punkt.