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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Morgenstadt. Wie wir in der Stadt der Zukunft leben und arbeiten werden. Steffen Braun Urban Systems Engineering Vanessa Borkmann FutureHotel Fraunhofer IAO, Stuttgart Berlin, 5. März 2014

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Morgenstadt. Wie wir in der Stadt der Zukunft leben und arbeiten werden.

Steffen Braun Urban Systems Engineering

Vanessa Borkmann FutureHotel

Fraunhofer IAO, Stuttgart Berlin, 5. März 2014

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Definitionen von Stadt

Morgenstadt

Resilient City

Carbon neutral City

Smart City Green City Intelligent City

Livable City

Sustainable City

Secure City

Post-industrial city Post-fossil city

Healthy City

City of the Future

Adaptive City

Energy-efficient City

Nachhaltige Stadt

Wandlungsfähige Stadt

Post-oil city

Creative City

Science City

Flexible Stadt

Safe City

Stadt der Zukunft

meeting the needs of the present without compromising the ability

of future generations to meet their needs

Green cities have clean air and water and pleasant streets and parks.

Green cities are resilient in the face of natural disasters, and the risk of

major infectious disease outbreaks in such cities is low. Green cities also

encourage green behavior, such as the use of public transit, and their

ecological impact is relatively small

A smart city is livable, resilient, sustainable, and designed through open and collaborative governance.

An Intelligent City is characterised by its place in the new- or neo-economy with a commitment to cultural

capital, innovative environments, diversity, high social intelligence and digital leadership.

A system that overcompensates is necessarily in overshooting mode, building extra capacity and strength in anticipation for the possibility of a worse outcome, in response to information about the possibility of a hazard.

A resilient city is a city that supports the development of greater resilience in its institutions, infrastructure, and social and economic life. Resilient cities reduce vulnerability to extreme events and respond creatively to economic, social and environmental change in order to increase their long-term sustainability.

Livability is defined as “quality of life” as experienced by the residents within a city or region. livability. sustainability and resiliency are three intertwined elements that together will define the quality of life of current and future residents.

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Wie sieht das System Stadt aus?

Physische Ebene

Systemische Ebene

Ökonomisches Potenzial Wertschöpfung

Mensch Bedürfnisse

Urbane Prozesse & Organisation

Infrastrukturen Gebaute Umgebung

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EBENE I: Wertschöpfung – Interessant ist das zugrundeliegende ökonomische Prinzip von Städten…

Universitätsstadt z.B. Harvard, USA

Industriestadt z.B. Wuppertal, D

Handelsstadt z.B. New York, USA

Regierungsstadt z.B. Brasilia, BRA

Tourismusstadt z.B. Venedig, IT

Pensionsstadt z.B. Sun City, USA

Trabantenstadt z.B. Almere, NED

Ressourcenstadt z.B. Ordos, CN

Städte haben ein Geschäftsmodell, das sich strukturell verändert…

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EBENE II: Mensch und Bedürfnisse – Welches sind unsere kulturellen Werte und Wohlstandsindikatoren?

Wohlstand und Glück USA, 1952

Wohlstand und Glück? USA, 2012

Was bedeutet für Sie Glück? (Bertelsmann Stiftung, 2013) Gesundheit Intaktes Elternhaus Freude über kleine Dinge Arbeitsplatz Erfolg/Leistung Zeit für eigene Interessen Keine Geldsorgen 31%

39% 42%

56% 69%

74% 87%

Von materiellem Wohlstand …

…zu Mitbestimmung

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EBENE III: Urbane Prozesse – Welche Prozesse laufen in Städten und urbanen Räumen ab?

Einkaufen Pendeln Reisen Kommuni-kation

Familie

Bildung Schlafen Fitness Wohnen Gesundheit

Essen Unterhalt-ung

Arbeiten Entspannen …

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Was bedeutet das für die Stadt von morgen? Morgenstadt bedeutet Innovation auf allen Ebenen.

Infrastruktur & Nutzung

Prozesse & Organisation

Mensch & Bedarf

Wertschöpfung

Aktuell adressieren viele Projekte nur Aktivitäten auf Ebene I…

Ebene I

Ebene II

Ebene III

Ebene IV

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Co-Evolution der Stadt

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Kontratieff-Zyklen: Schlüsselinnovationen initiieren neue industrielle und gesellschaftliche Entwicklungsphasen.

2050 2000 1950 1900 1850

Bedarf

Innovation

Zeitalter 1800

Kleidung Transport Massenkonsum Individuelle

Mobilität

Information

Kommunikation

Gesundheit

Lebensqualität

Frühe Industrialisierung Späte Industrialisierung Life Sciences

Dampfmaschine

Textilindustrie

Stahl

Eisenbahn Elektrizität

Chemie

Automobil

Petrochemie

Biotechnologie

Green Energy Informations-

technik

Dienstleistung Globalisierung

Quelle

: nach

Leo A

. N

efio

dow

Urban Age

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Märkte Energie Bauen Mobilität Arbeiten Information

Kommunikation

Ubiquitär/ Echtzeit

Hochmobile Wissensgesellschaft

System Stadt

Produkt Kunde

Individualisierte Plusenergiehäuser

Standardisierung

Nachhaltige vernetzte Mobilität

Individual-mobilität

Dezentralisierte Systeme

Zentralisierte Systeme

Industrialisierung Linear/ strukturiert

In allen Bereichen entstehen neue Systeme und Lösungen Wir befinden uns in einem Technologiesprung, der alle Lebensbereiche verändert

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Herausforderung ist die Innovationsgeschwindigkeit. Schnelllebige Technologien kollidieren mit langfristigen Infrastrukturen.

Veränderungsgeschwindigkeit in Jahren

Stadtstruktur

0 10 20 30 40 50 100 …

Fassaden (Gebäude)

Verkehrsstraßen

Automobil

IUK-Technologien

Konstruktion (Gebäude)

Abwasserinfrastruktur

Gebäudetechnik (Gebäude)

Tech

nis

che S

yst

em

e in

Stä

dte

n

Sanierung~2,4% * Aus-/Neubau~1% * Umbau ~0,5% *

Verkehrsstraßen Stadtstruktur

Neuzulassungen~6% Wachstum ~39% *

Kommunikation Automobil Gebäude

*) Zahlen bezogen auf Deutschland 2010

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Warum Technologiemanagement für die Stadt von morgen?

…der Optimierung

einzelner Technologielinien…

…bedarfsorientiertem, integrierendem und multidisziplinären

Technologiemanagement.

Von… zu…

Verkehr

Kommunikation

Intermodaler Elektromobilität

Mobiles Internet

Multi-Energy-Smart- Grid

Energie

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Game-changer der Morgenstadt

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Wandlungstreiber für die Städte von morgen:

Anhaltende Investitionen in Stadt als Kapitalmarkt

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Wandlungstreiber für die Städte von morgen:

Autonomes Fahren als Schlüsselinnovation

Autonomous Driving as game-changer

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Wandlungstreiber für die Städte von morgen:

Sensors for BluetoothLE-based indoor navigation

(iBeacon)

Precision of public navigation systems

1990 2000 2010

Glocal Gap

30 m

10 m

1 m

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© car2go

Wandlungstreiber für die Städte von morgen:

Gemeinschaftliche Nutzung und Pay-per-Use

Early movers of a shared economy

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Neue Prozesse für Leben + Arbeiten

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Neue Prozesse für Leben + Arbeiten in der Morgenstadt Umkehr des Wertschöpfungsprinzips

Zunehmende Echtzeit-Information, Plattform-Lösungen und digitale Vernetzung ermöglichen neue Wertschöpfungsmuster mit dem Bürger als Prosument.

Partizipation und urbane Teilhabe (Science Citizens)

Private Anbieter von Ressourcen, Dienstleistungen (B2B = Bürger-zu-Bürger)

Gemeinschaftliche Nutzung von Gütern (Mobilität, Konsum, Daten etc.)

Micro-Production und Rapid Prototyping

Crowd-Funding, Genossenschaften

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Neue Prozesse für Leben + Arbeiten in der Morgenstadt Renaissance sozioökonomischer Gemeinschaftlichkeit

Die digitale Gesellschaft entwickelt und etabliert neue Formen des gemeinschaftlichen Handelns und Nutzens in Städten.

Bürgerinitiativen auf Stadtteilebene, räumliche soziale Netzwerke

Soziale Quartiersplattformen für Dienstleistungsaustausch

»Pay as much as you want« (Gemeinschaft durch Renditeverzicht)

Virtuelle Währungen (Bitcoin) und Anreizsysteme (z.B. cartogether)

Gamification von Interaktionsprozessen

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Neue Prozesse für Leben + Arbeiten in der Morgenstadt Verschmelzung und Verschlankung urbaner Prozesse

Faktoren wie Komfort und User Experience werden neben Kosten und Zeit unsere Prozesse für Leben und Arbeiten verändern.

Prozesse werden robuster und komfortabler (z.B. intermodale Reiseketten)

Größeres Angebot und Vielfalt an Optionen (z.B. Konsum, e-Government)

Digitale Erweiterung unseres Alltagsraums (augmented identity)

Individuelle Filter zur Selektion von Information und Angeboten

Customized services – Dienstleistungen, funktionsorientierte Dienstleistungen

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Neue Prozesse für Leben + Arbeiten in der Morgenstadt Transformation städtischer Infrastrukturen

Städte werden auf Quartiersebene die größten Entwicklungen vollziehen und neue dezentrale Infrastrukturen etablieren (Quartiere als einzelne vernetzte Zellen in der Morgenstadt).

Technische Entwicklungen ermöglichen maximal autarke Stadtquartiere

Geofences als unsichtbare raumwirksame Elemente für Dienstleistungen

Zunehmende Multifunktionalität städtischer Einrichtungen (vgl. Co-Working)

Energetische und stoffliche Vernetzung von Gebäuden (z.B. Effizienzhaus-Plus)

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4. Fraunhofer-Initiative Morgenstadt

Fraunhofer-Initiative Morgenstadt

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 24

Fraunhofer-Forschung für die Städte der Zukunft Morgenstadt-Initiative und Fraunhofer IAO

Morgenstadt-Initiative

bündelt die Kompetenzen zahlreicher Fraunhofer-Institute für nachhaltige, lebenswerte und nachhaltige Städte

Verbundprojekt »Morgenstadt: City Insights« zur Realisierung von Innovationsprojekten mit Städten und Industrie

Fraunhofer IAO

Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation

koordiniert und leitet die Morgenstadt-Initiative

managt interdisziplinäre Innovationsprozesse und Systemlösungen in Forschungsfeldern wie Office 21, Industrie 4.0, Morgenstadt, elektromobile Stadt, Bank&Zukunft, Future Hotel

Erkennen, Bewerten und Gestalten zukünftiger Potenziale durch wissenschaftliche Exzellenz

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Dezentrale und zentrale Energie Energie emissionsfrei erzeugen + speichern

Mobilität Verkehr Multimodale Mobilitätssysteme

Planen Bauen Gebäude als klima-aktive Kraftwerke

Produktion Logistik Urbane Produktion und Versorgung

Information Kommunikation IKT-Plattformen für Smart Cities

Urbane Prozesse Organisation Kollaborative Entscheidungsprozesse

Sicherheit Schutz Resiliente Gebäude und Infrastrukturen

Konvergenz der Stadtsysteme Stadtintegration und Technologiemanagement

Fraunhofer-Initiative »Morgenstadt« Herausforderungen und Forschungsfelder

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Ziel: Leuchttürme schaffen für Innovationstransfer… Fraunhofer-Forschung für Gebäude und Städte der Zukunft

Umsetzungsprojekte mit Beteiligung des Fraunhofer IAO

ISE - Freiburg IAO – Tegelprojekt Berlin IAO – KACST Riad IAO – Böblingen/Sindelfingen

IAO - Stuttgart Allianz BAU - Berlin Fraunhofer – Funkkaserne Mün. IAO – Stuttgart-Fellbach

Fraunhofer – Masdar City IAO – Hafencity Hamburg IAO – gatelands Berlin IAO – Freiburg

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Morgenstadt: City Insights Current & future partners of the innovation network

(Bestehende und Partner in Verhandlung)

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 28

Eines ist sicher… die Beständigkeit des Wandels…

Evolution…? Ha!

»It is not the strongest of the species cities, nor the most intelligent, that survives. It is the one most adaptable to change...« Charles Robert Darwin (1809 – 1882), Evolution Theorist and Naturalist

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»FutureHotel« Innovationsnetzwerk

Vanessa Borkmann

Reiseerlebnisse auf dem Weg in das Hotel der Zukunft

FutureHotel

Partnerunternehmen:

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Vom Internet zum Evernet

Basis für weltweite Kommunikation

4 Milliarden Internet-Teilnehmer bis 2015

Ubiquität von Information durch mobile Devices

Zunahme von geschäftlichen und sozialen Netzwerken (Web 2.0)

Starkes Wachstum im Bereich Edutainment (Education + Entertainment)

58% der Unternehmen möchten in Zukunft Videokonferenz-Dienste nutzen

76% der Unternehmen möchten in Zukunft VoIP nutzen (Datensicherheit!) 2003: Gründung von Skype 2008: bereits 276 Mio. Nutzer

Vernetzung als Prinzip (technisch, sozial), Informatisierung von Objekten und Prozessen

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 31

Virtuelle Realität erweitert unsere reale Welt

Augmented / Mixed Realities

„Ubiqitous Computing“

„Location Based Services“

„Technologisierung und Informatisierung des Alltags“

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 32

Heimkehr Abreise

Check-Out

Hotel Aufenthalt

Check-In

Eintritt Hotel

Ankunft am

Hotel

Anreise Abreise zu

Hause

Bestätigung

Vorbereitung

Die Gästereise: Erlebnisse aus Sicht des Gastes

Mensch/ Reisender

Prozesse Umgebung

Auswahl

Buchung

Anfrage

Prozess- kette:

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 33

Online - Meilensteine der IKT im Tourismus!

70er 80er 90er 2010

Web 3.0 Social Semantic Web

???

In den letzen 30 Jahren gab es drei große Wellen der IKT-Innovationen für den Tourismus.

Die Entwicklung des Web 2.0 sorgt bereits für eine weitere Innovationswelle.

Social Media und Web 2.0 Anwendungen

Internet

Global Distribution Systems (GDS)

Computer Reservieruns-system (CRS)

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 34

Online aktuell – Chancen für Hotelier und Gast?

Personalisierte Gastansprache

Qualitätskontrolle Werden konstant gute Leistungen

geboten, honorieren das Gäste mit

überdurchschnittlichen Bewertungen.

Das Angebot wird transparenter

Der Gast wird

informierter

Orientierung Rascher Überblick über

Preis-/Leistungsverhältnisse

und verschiedene Angebote

Preisdurchsetzung Gäste sind in Anbetracht guter

Leistungen bereit, im Vergleich

höhere Preise zu bezahlen.

(Quelle: Hotel-Webmarketing)

Zusatzinformationen

Cross-selling

Marketing

Kundenpflege

Präsentation in Verbraucher- freundlichem Umfeld

WWW +

WEB 2.0

Dynamic Packaging selbst zusammenstellbare Reise

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 35

„Dynamic Packaging“ – Service 2.0

Personalisierte Services und Anwendungen Gäste werden mit Echtzeitinformationen versorgt

Möglichkeit zur Individualisierung und Personalisierung der Umgebung

Tourist 2.0: „E-mancipation“ des Gastes - Höhere Erwartungen (insbes. bei Angabe persönliche Daten) - Mehr Selbständigkeit möglich Z.B. mTourism (persönlicher, mobiler Reiseführer mit dynam. Inhalten je nach Aufenthaltsort (LBS)

Nischenprodukte und »Insidertips«

… das Ende von „pauschal“?

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 36

Prozesse

Ankunft Mobility Hub (Flughafen)?

Vision 2025

Prozess- kette:

Heimkehr Abreise

Check-Out

Hotel Aufenthalt

Check-In

Eintritt Hotel

Ankunft am

Hotel

Anreise Abreise zu

Hause

Bestätigung

Vorbereitung

Mensch/ Reisender

Umgebung

Auswahl

Buchung

Anfrage

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 37

Vision 2025

Die Passagiere sind bei Ankunft am Flughafen schon eingecheckt

Das Gepäck ist bereits “getagged”

Vereinfachte und automatisierte Gepäckaufgabe bieten erhöhten Komfort vor Ort

Echtzeit-Überwachung der Gepäckverfrachtung “tracking and tracing” über mobile Services

Die Passagiere sind biometrisch authentifiziert und mit einem personalisierten “Token” ausgestattet

Das “Token” kann bereits den Boardingpass enthalten und wird zur Passagier-Erkennung an den unterschiedlichen Stationen genutzt

Flugreise der Zukunft

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 38

“Power Stations” für Passagiere um die Wartezeit zu überbrücken

Automatisierte Passkontrolle reduzieren die Wartezeit an Kiosk-Systemen um 33% (Airport Chicago O’Hare)

Grenzkontrolle wird durch die Verwendung von e-Passports automatisiert

Sicherheit wird generell optimiert

Automatisiertes “Self-Boarding” erfolgt am Gate

Flugreise der Zukunft

Vision 2025

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 39

»Bag Tags«

Obwohl nur 1% des weltweiten Reisegepäcks abhanden kommt, kostet dies die Reiseindustrie trotzdem noch 1.9 Mrd. Euro pro Jahr!

Reisegepäck der Zukunft

REDUCE MISHANDLING Cost savings Data quality

IMPROVE EFFICIENCY Better

processes Better

passenger proposition

ENABLING INNOVATION Modern

standard for baggage

Additional ancillary services

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 40

Self-Service vs. Persönliche Unterstützung

Serviceroboter gehören in Zukunft ebenso zur Realität auf den Flughäfen wie virtuelle Assistenten via Videokonferenz, intelligente Wegeführung und Orientierung.

Projekt am Genfer Flughafen mit BlueBotics: Im Bereich der Gepäckabholung werden Serviceroboter eingesetzt um den Passagieren den Weg zu bestimmten Einrichtungen zu weisen oder sie sogar dorthin zu begleiten.

Serviceleistungen in der Zukunft

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Self-Service vs. Persönliche Unterstützung

Im Gegensatz dazu hat Fraport bereits chinesische Personal Shopper im Einsatz.

Lufthansa setzt “Family Check-in Desks” ein. Kinder können dem Personal bei der Arbeit zusehen und Broschüren informieren über familienfreundliche Angebote und Einrichtungen vor Ort.

Serviceleistungen in der Zukunft

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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 42

Aufenthaltsqualität, Räume für Ruhe und Entspannung

Am Flughafen Helsinki gibt es bereits ein “Relaxation Area”, das Schlafboxen enthält, Entspannungsliegen und –sessel. Das Ambiente representiert die Finnische natur (Eis u. Schnee)

Toronto Pearson International Airport hat dagegen einen Fitnessbereich für Passagiere auf der Durchreise eingerichtet.

Flughafen-Umgebung in der Zukunft

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Mobile Technologien für mehr Komfort

»Wearable Technologies« werden eingesetzt, z.B. die Google-Brillen um Informationen z.B. beim Boarding für Servicepersonal sichtbar zu machen.

Passagiere von Finnair können schon bald mit Samsung Tablets im Flugzeug rechnen. Auf diesen sind bereits Filme installiert, Musik oder digitale News-Magazine.

Einsatz Mobiler Technologien

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Hotelzimmerszenario im Jahr 2020

Testfeld und Entwicklungsplattform mit

visionären Lösungen

Erstaussage zu Zukunftstrends und

zukunftsweisenden Lösungen im

Hotelzimmer

Marketing- und Demonstrationsplattform

Showcase FutureHotel © gee-ly, zürich und Fraunhofer IAO, Design: LAVA

Showcase »FutureHotel«

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http://news.bbc.co.uk/1/hi/world/europe/7802945.stm

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Virtualisierung Authentizität ?

Das Hotel der Zukunft im Zwiespalt

Schein Unbegrenzte Universalität

Erlebniswelten Technologie

Digitalität & Daten Web-Präsenz

Echtheit Grenzen Natur Materialität Sinnlichkeit persönlicher Kontakt

Trends und Gegentrends

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Dipl.-Ing. Steffen Braun CT Urban Systems Engineering

Phone : +49-711 / 970-2022

E-mail: [email protected]

Dipl.-Ing. Vanessa Borkmann CF FutureHotel

Phone : +49-711 / 970-5486

E-mail: [email protected]

Fraunhofer IAO Nobelstr. 12

70569 Stuttgart

www.morgenstadt.de

www.futurehotel.de

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!