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Smart City Konzept
Klimaschutz durch nachhaltige und innovativ
gestützte Technologien
Die Stadt von heute – neu gedacht
Engineering Whitepaper
Februar 2019
Engineering – www.eng-its.de Seite 2 von 12
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis .................................................................................... 2
Die Herausforderung ............................................................................... 3
Klimaziele................................................................................................ 4
Lösungsansätze ...................................................................................... 5
Umsetzungsvorschlag ............................................................................. 7
Fazit ...................................................................................................... 10
Wer wir sind .......................................................................................... 10
Kontakt .................................................................................................. 11
Links ..................................................................................................... 11
Literaturverzeichnis ............................................................................... 12
Abbildungsverzeichnis .......................................................................... 12
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Die Herausforderung
Der Klimawandel beschäftigt die Menschheit nun schon seit Jahren. Neben dem
Bevölkerungswachstum, der Ressourcenknappheit und dem demografischen Wandel,
spielen immer mehr Faktoren eine große Rolle, die den Umwelt- und Klimaschutz
erschweren. Alleine die Industriestaaten, welche 16% der Weltbevölkerung
ausmachen, sind für 78% des globalen Konsums von Ressourcen verantwortlich.
Würden alle Menschen auf der Welt so leben, wie die der Industriestaaten, würden
selbst die erneuerbaren Ressourcen, wie Wasser, für nur weniger als ein Drittel der
Bevölkerung ausreichen. Das dies unmöglich ist, wird einem schnell bewusst.
Klimaschutz heißt jedoch nicht direkt ein Verzicht auf Ressourcen und Güter, sondern
ein Umdenken der Bevölkerung. Daher ist der Klimaschutz mittlerweile nicht nur eine
globale Herausforderung, sondern auch regionale Bereiche müssen politische,
wirtschaftliche und gesellschaftliche Maßnahmen für eine nachhaltige Energie- und
Ressourcenverwendung umsetzen.
Weltweit werden dafür Klimapläne entworfen und es wird versucht, Maßnahmen zu
eruieren, die dessen Umsetzung fördern. Denn nicht nur die Thematik der
Ressourcenknappheit betrifft Städte und Gemeinden, auch die Auswirkungen der
Klimaerwärmung sind ein wichtiges Thema, das überregional bedacht werden muss.
Ziel der Klimapläne ist es, Städte und Regionen zu lebenswerten und klimagerechten
Wohn- und Handelsstätten weiterzuentwickeln, um diese vor solchen Problemen zu
schützen. Dabei liegt eine große Herausforderung darin, dass das System Klima,
einen breiten Handlungsraum einschließt und über Stadtgrenzen hinausgedacht
werden muss.
Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie der Einsatz von neuen Technologien dazu
beitragen kann, Ressourcenoptimiert zu handeln, dem Klimawandel
entgegenzuwirken und allen Beteiligten dabei einen Mehrwert zu generieren.
"Es ist offensichtlich, dass wir unsere mittel- und langfristigen Klimaziele nur er-reichen, wenn jeder Wirtschaftszweig dazu beiträgt und wir den Weg zur Treib-hausgasneutralität gemeinsam gestalten. Wir werden unsere Volkswirtschaften insgesamt anders aufstellen müssen, um sie zukunftsfähig zu machen.“[1]
Bundesumweltministerin Svenja Schulze
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Klimaziele
Neben den privaten Haushalten, der Industrie und dem Verkehr bildet der Sektor
„Gewerbe, Handel und Dienstleistung“ (GHD) eine wichtige Zielgruppe, um die
vereinbarten Klimaschutz- und Klimaanpassungsmaßnahmen zur Reduktion des CO2-
Ausstoßes umzusetzen. Aufgrund der sehr heterogenen, mittelständischen
Zusammensetzung des Sektors müssen dabei für eine nachhaltige Ressourcen- und
Energiewende, neben den technischen und regulatorischen Rahmenbedingungen,
auch die ökonomischen, ökologischen und sozialen Auswirkungen für die
Wirtschaftsteilnehmer beachtet werden.
CO2-arme Energieversorgung, ressourceneffiziente Produktion sowie die
Reduzierung des innerstädtischen Verkehrsaufkommens sind wichtige Bestandteile
zur Erreichung der Klimaziele. Da dieser Transformationsprozess zu komplexen
Wechselwirkungen zwischen den Sektoren Strom, Wärme, Gas und Mobilität führt,
müssen Transformationspfade den Akteuren für eine nachhaltige Verhaltensänderung
auch dauerhaft wirtschaftliche, ökologische und soziale Vorteile bieten.
Ein Erfolgsbaustein ist die Verbesserung der lokalen Wertschöpfung durch den Aufbau
neuer Formen der Zusammenarbeit sowie einer stärkeren Einbindung der örtlichen
Marktpartner, um so einen neuen Ansatz in der Klimapolitik zu finden und gleichzeitig
Stadtteilentwicklung sowie soziale Teilhabe nachhaltig miteinander zu verbinden.
Ideale Kooperationsfelder sind dabei die Themengebiete Digitalisierung,
wirtschaftliche Kooperation, Resilienz und soziale Teilhabe auf Quartiers- und
Stadtteilebene. Dabei sollten offene, autonome und skalierbare horizontal-kooperative
Netzwerke zur Förderung des Austausches und der Zusammenarbeit etabliert werden.
Für eine Umsetzung sollten in einer moderierten Prozessbegleitung
Einzelmaßnahmen im Umfeld der Wirtschaftsförderung, Stadtteilentwicklung, Verkehr
und Mobilität, Energieeffizienz, Grün- und Freiflächen, Wohnen und Einzelhandel,
Kultur und Bildung sowie Gesundheit und Teilhabe unter Einbeziehung der lokalen
Stakeholder umgesetzt werden. Für einen bestmöglichen Austausch untereinander
und der Nutzung von nationalen und internationalen Best Practices sollte das
Netzwerk dabei herstellerunabhängig, interoperable und autonom aufgebaut werden,
sowie dem öffentlichen Eigentümer die dauerhafte Hoheit der verarbeiteten Daten
ermöglichen. Solche Netzwerke ermöglichen dabei nicht nur eine energie- und
ressourcenoptimierte Wertschöpfung, sondern auch neue digitale Services und lokale
Geschäftsmodelle. Diese fördern die Bindung zum eigenen Quartier, mehr Bürgernähe
und -partizipation sowie eine nachhaltige und ökologisch moderne
Stadtteilentwicklung.
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Lösungsansätze
Für eine klimafreundliche Stadtentwicklung müssen die einzelnen Themenfelder sowie
deren Zusammenhang genauer betrachtet werden.
Blickt man auf den Luftreinhaltungsplan einer Stadt, so kann der innerstädtische
Verkehr eine mögliche Ursache für Grenzwertüberschreitungen sein.
Rund 30-40% des innerstädtischen Verkehrs lassen sich ausschließlich auf die
Parkplatzsuche zurückführen.[2] Neben der Energieverschwendung und umwelt-
technischen Belastung führt dies auch zu einer Belastung für die Bevölkerung. Durch
ein effizientes Dienstleistungs-, Verkehrs- und Parkraummanagement können das
Verkaufsaufkommen, der Energieeinsatz, die Mobilitäts- und Logistikosten für die
Leistungserbringung sowie Kapitalbindungskosten durch moderne, gewerbliche
Sharing-Konzepte minimiert werden.
Abbildung 1 Innerstädtischer Verkehr muss optimiert werden
Die Basis für so ein Netzwerk kann eine offene, frei verfügbare Datenplattform sein.
Diese soll einen transparenten Zugriff auf öffentliche und privatwirtschaftliche Daten,
wie das Verkehrsaufkommen oder Umweltmessungen, ermöglichen und auf Basis
dieser Daten, Empfehlungen und Maßnahmen veranlassen. Ebenso ist eine
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Einbindung von lokalen Dienstleistungen, wie das Bike-Sharing, Logistikern oder
sozialen Diensten möglich. So können Gewerbetreibende besser mit ihren Zielgruppen
kommunizieren und Bewohnern eine nachhaltige, klimafreundliche Nahversorgung im
Quartier sicherstellen.
Abbildung 2 Lokale Dienstleistungen mit nachhaltigen Aspekten müssen stärker in den Fokus gerückt werden
Auch die Thematik des städtischen Energieverbrauchs im öffentlichen Raum, kann im
klimatechnischen Aspekt beleuchtet werden. Mittels einer Plattform wäre es möglich,
die Straßenbeleuchtung in Quartieren intelligent zu steuern und diese bei Bedarf
schalten zu lassen. Im Zuge dessen wäre es möglich, moderne Beleuchtungsanlagen
in das infrastrukturelle Netz zu integrieren und dabei respektive Ladestationen für E-
Mobilität, W-LAN Netzwerke oder Bürgerinformationen in die Konzeption zu
integrieren.
Anhand der Beispiele wird sichtbar, dass eine Überschneidung der Themengebiete
Mobilität, Energie und Bürgerpartizipation Hand in Hand gehen und neben dem
besonderen Fokus auf den Klimaschutz, auch der Bürger einen Nutzen aus diesen
Digitalisierungsprojekten gewinnt.
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Abbildung 3 Technische Innovationen müssen einen Mehrwert generieren
Dabei muss bei Digitalisierungsprojekten der Mensch im Fokus stehen. Dieser Fokus
ist gerade für den mittelständisch geprägten Sektor Gewerbe, Handel und
Dienstleistung wichtig. Die Angebote müssen eine bedarfsorientierte und zielgerechte
Umsetzung finden und alle Bewohner einer Stadt einbeziehen. Nur so ist es möglich,
dass Klimaprojekte im Sektor Gewerbe, Handel und Dienstleistung auf eine breite
Akzeptanz treffen und einen Beitrag zum Erreichen der gesetzten Ziele leisten.
Umsetzungsvorschlag
Im Rahmen der digitalen Transformation ist es dabei aus technischer Sicht wichtig,
eine Plattform zu nutzen, die eine Einbindung von unterschiedlichen technischen
Standards ermöglicht und dabei offen und zukunftssicher gegenüber weiteren
(vorhandenen oder zukünftigen) Systemen ist. Weiterhin muss bei der Wahl einer
Technologie sichergestellt sein, dass keine Herstellerbindung vorliegt, die Lösungen
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transparent kommuniziert werden können und eine Übertragung der Ergebnisse auf
andere Themenfelder möglich ist.
Eine technische Lösung, welche die Rahmenbedingungen dafür bereitstellt, ist bei der
FIWARE Foundation zu finden. Diese von der EU finanzierte Open Source Lösung zur
Schaffung einheitlicher EU-weiter Datenstandards für Digitalisierungsprojekte auf
öffentlicher Ebene hilft solche innovativen Angebote zu entwickeln und Best Practices
untereinander auszutauschen.
Auf Basis verschiedener, modularer Bausteine von FIWARE und bestehenden Best
Practices, nutzen zahlreiche Städte, Kommunen und Organisationen den "CITY
ENABLER" ein Produkt der Engineering, als offene Smart City-Plattform. Die Lösung
wird zum Beispiel in Helsinki, Mailand, Turin, Montevideo oder La Plata eingesetzt und
trägt dazu bei, Städte mit nachhaltigen Angeboten klimafreundlicher, attraktiver und
lebenswerter zu gestalten.
In Abbildung 4 ist die Position des CITY ENABLER innerhalb einer Stadt verdeutlicht.
Dabei kann die Plattform als zentrale Zugriffs- und Steuereinheit für eine Vielzahl an
umgesetzten Use Cases gesehen werden. Im Zuge der Veranstaltung Smart Country
Convention in Berlin 2018, haben wir auf Datenbasis des Transparenzportals
Hamburg, sowie den offenen live Traffic Daten von TOMTOM Navigation und den
OpenWeather-Daten, eine erste Demo der Stadt Hamburg erstellt. In Abbildung 5 und
6 ist zu sehen, wie diese Informationen mittels der Plattform visualisiert dargestellt
werden können. In einem weiteren Schritt können diese Informationen ausgewertet
Abbildung 4 Mögliches Szenario einer Plattform
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werden um hierbei z.B. entsprechende Handlungsempfehlungen zu Minderung der
innerstädtischen Feinstaubbelastung zu erstellen.
Anhand dieser Demo lässt sich die agile Umsetzung eines Projekts im Smart City
Umfeld verdeutlichen. Dieses bietet dabei allen Beteiligten die Möglichkeit, auf Basis
eigenständiger, abgegrenzter Anwendungsfälle, den sogenannten User Stories,
zeitnah, modulare nutzbare Funktionen in Betrieb zu nehmen, ohne dabei in die Tiefen
der IT abzutauchen oder sich langfristig zu binden.
Abbildung 5 Dashboard der Echtzeit Verkehrsmessung (oben) sowie die Verfügbarkeiten des lokalen Bike-Sharing Angebots (unten) der Stadt Hamburg
Abbildung 6 Dashboard der Echtzeit Umweltmessung (links) und historische Auswertung der Ergebnisse (rechts)
der Stadt Hamburg
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Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch den Einsatz von modernen und
zeitgemäßen Technologien, Klimaschutzprojekte unterstützt werden können und
zugleich ein Mehrwert für die Bewohner einer Stadt, Gemeinde oder Region erzielt
werden kann. Dabei ist die Technik so anzuwenden, dass eine transparente
Umgebung entsteht, welche Platz für Neuerungen bereithält und es ermöglicht, Bürger
in den Transformationsprozess einzubinden. Die möglichen Umsetzungen reichen
dabei von der Digitalisierung im Verwaltungsbereich über moderne Verkehrs- und
Parkraumsteuerung, bis hin zu der Einbindung von regionalen Dienstleistungen.
Nur wenn bereichsübergreifend und gemeinsam gedacht wird, können so die Ziele
einer nachhaltigen Gesellschaft erreicht werden.
Wer wir sind
Die Engineering ITS AG ist die deutsche Landesgesellschaft der Engineering SpA,
dem größten italienischen IT-Dienstleister und unterstützt Kunden im digitalen
Transformationsprozess und der Erschließung neuer, digitaler Geschäftsmodelle. Die
Schwerpunkte liegen dabei im Bereich Banking & Insurance, Health, Automotive,
Manufacturing, Energy & Public Security sowie im Smart City Bereich.
In unseren drei Geschäftsbereichen Consulting, Software und Services arbeiten mehr
als 300 Kolleginnen und Kollegen an 12 deutschen Standorten. Unser Fokus liegt auf
Strategie- und Organisationsberatung, Entwicklung innovativer Anwendungen und
Betrieb und Outsourcing von Informationstechnologien und Plattformen. Dabei legen
wir viel Wert auf eine agile, nachhaltige und flexible Arbeitsweise und
herstellerunabhängige, innovative Lösungen. Unsere Geschäftsbereiche arbeiten
partnerschaftlich, agil und bereichsübergreifend und können dabei auf das
internationale Netzwerk des Engineering Konzerns zugreifen.
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Kontakt
Für Fragen und Support stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung:
Hans Peter Knaust
Geschäftsführer
Engineering Digital Services & Solutions
Telefon: +49 1525 484 5069
E-Mail: [email protected]
Marc-Pascal Lehrich
Consultant Smart City Integration
Engineering Digital Services & Solutions
Telefon: +49 151 1955 6107
E-Mail: [email protected]
Links
https://www.eng-its.de/
https://work4me.dst-it.de/
Download des Whitepaper
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Literaturverzeichnis [1] Bundesumweltministerium (22.01.2019): Aachener Vertrag: Frankreich und Deutschland
verankern Umwelt- und Klimaschutz als einen Schwerpunkt ihrer Kooperation.
URL: https://www.bmu.de/meldung/aachener-vertrag-frankreich-und-deutschland-
verankern-umwelt-und-klimaschutz-als-einen-schwerpunkt/ (30.01.2019)
[2] Siemens AG (02.2011): Fortschritt beim Stillstand.
URL: https://w1.siemens.ch/mobility/ch/SiteCollectionDocuments/de/news/customer-
magazines-and-newsletters/its-magazine/its-02-11-de.pdf (S. 6, 30.01.2019)
Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 Innerstädtischer Verkehr muss optimiert werden ...................................................... 5
Abbildung 2 Lokale Dienstleistungen mit nachhaltigen Aspekten müssen stärker in den
Fokus gerückt werden ............................................................................................................... 6
Abbildung 3 Technische Innovationen müssen einen Mehrwert generieren ............................... 7
Abbildung 4 Mögliches Szenario einer zentralen Plattform ........................................................... 8
Abbildung 5 Dashboard der Echtzeit Verkehrsmessung (oben) sowie die Verfügbarkeiten des
lokalen Bike-Sharing Angebots (unten) der Stadt Hamburg ................................................ 9
Abbildung 6 Dashboard der Echtzeit Umweltmessung (links) und historische Auswertung der
Ergebnisse (rechts) der Stadt Hamburg ................................................................................. 9
