Smarte Menschen zieht es in Smarte Städte, doch wie Smart ist die Schweiz wirklich?

Das Konzept «Smart City» verspricht Probleme zu lösen, welche durch die Urbanisierung verursacht werden. Smart City ermöglicht die partnerschaftliche Weiterentwicklung der Städte der Zukunft und soll die Lebensqualität der Bevölkerung steigern. Verschiedene Schweizer Städte wenden das Konzept an und stellen in ihren Smart City Strategien ihr Verständnis und das Vorgehen hin zur Stadt von morgen vor.

Jens Küng; Claudia Walker

Wieso wir eine Smart City brauchen

Die weltweite Zunahme der urbanen Bevölkerung stellt Städte vermehrt vor neue Herausforderungen wie beispielsweise Verkehrsstau, Luftverschmutzung oder Energieverbrauch (Chourabi et al., 2012, S. 2289). Zudem beeinflussen der rasante Fortschritt der Technologie und der damit verbundene digitale Wandel zunehmend verschiedene Domänen des Alltags (BAKOM, 2018, S. 5). So ermöglichen Internet- und Webtechnologien eine neue Art der Stadtplanung, -gestaltung und -governance (Portmann, Finger, 2015, S. 472). Gerade in einem reichen Land mit hohem Lebensstandard wie der Schweiz kann enorm von der Digitalisierung profitiert werden. Es stellt sich daher die Frage, wie die neuen Technologien zur Gestaltung von Städten genutzt werden können und sollen, damit Menschen in diesen Städten leben wollen, ihre Bedürfnisse berücksichtigt werden und sie aktiv an der (Weiter-) Entwicklung von Städten partizipieren können (Chourabi et al., 2012, S. 2293). Die Idee der Smart City verbindet verschiedene Dimensionen, um darauf eine zukunftsgerichtete Antwort zu geben. Was wird also unter dem Begriff Smart City verstanden?

Der Begriff Smart City

Zweck einer Smart City ist es, durch die Sammlung und Auswertung von Daten Probleme zu lösen und Handlungsfelder abzuleiten, welche die zunehmende Urbanisierung und das Bevölkerungswachstum in Kombination mit rapidem technologischem Fortschritt und neu zur Verfügung stehenden Technologien auslösen (Chourabi et al., 2012, S. 2293 sowie Portmann, Finger, Engesser, 2017, S. 1). Es ist ein neuer Ansatz, um Stadtentwicklung nachhaltiger zu gestalten (Alwahadi et al., 2012, S. 40), wobei die unterschiedlichen Bedürfnisse und Verhaltensweisen der Bevölkerung erkannt und befriedigt werden sollen (Hong, Xuexian, 2019, S. 139). Zudem soll die Smart City die zunehmende Komplexität meistern, Effizienzsteigerungen bringen, Kosten reduzieren und schlussendlich nachhaltige und vor allem lebenswerte Städte schaffen (Portmann, Finger, 2015, S. 473 sowie Chourabi et al. 2012, S. 2293). Dazu sollen smarte Services entstehen, welche nicht nur die Bedürfnisse eines Bürgers erkennen und bedienen, sondern diesen Service so personalisieren, dass die Bedürfnisse gemäss den individuellen Präferenzen erfüllt werden (Shehadi et al. 2015, S.4). Zusammenfassend kann also festgehalten werden, dass Technologie in einer Smart City eine zentrale Rolle spielt und «[…] stadtrelevante Funktionen mit Internet und Webtechnologien angereichert» werden (Portmann, Finger, 2015, S. 472).

Um Städte anhand einer einheitlichen Logik als Smart City klassifizieren zu können, hat Boyd Cohen das Smart City Wheel mit sechs zentralen Dimensionen entwickelt: Umwelt, Mobilität, Regierung, Wirtschaft, Menschen und Leben (Cohen, 2014). Anhand dieser Eigenschaften können durch die Beurteilung von Unterkriterien Smart Cities auf den Grad ihrer Smartness überprüft und eingeordnet werden (Vgl. Abb. 1). Gleichzeitig gibt das Konzept eine Orientierung für Behörden, in welchen Bereichen sie ihre Stadt intelligenter und lebenswerter gestalten können (Cohen, 2014).

Um anschliessend den Reifegrad einer Smart City einzustufen, entwickelten Manville et. al im Auftrag des Ausschusses für Industrie, Forschung und Energie (ITRE) des Europäischen Parlaments ein Reifegradmodell (vgl. Abb. 2), mit dem 2014 zum ersten Mal EU-Städte eingeordnet werden konnten. Die Studie hält fest, dass es zwar viele smarte Städte in Europa gibt, jedoch nur knapp ein Drittel die vierte Stufe erreichen (Manville et. al, 2014, S. 89), wobei die Einwohnerzahl positiv mit dem Reifegrad korreliert (Manville et. al, 2014, S. 37). Als Beispiel sei an dieser Stelle Amsterdam genannt.

Bis anhin wurde jedoch nicht «nicht smart» gebaut. Denn wie aus obenstehenden Erläuterungen ersichtlich wird, geht es nicht ausschliesslich um den Grad der Technologisierung, sondern um ein Zusammenspiel der verschiedenen Dimensionen. Jedoch erfährt die Smartness durch die rasante Entwicklung der neuen Technologien eine grössere Bedeutung, da viele Ideen erst dadurch verwirklicht werden können (Portmann, Finger, 2015, S. 471). Eine Illustration davon soll die nachstehende Abbildung 3 über einen möglichen alltäglichen Weg ins Büro in der Smart City geben.

Chancen und Risiken einer Smart City

Im Kontext von Smart City gilt es auch, sich kritisch mit der Interaktion zwischen Mensch und Technik auseinander zu setzen. Zeitungsberichte aus China lassen erahnen, wohin ein hoher Digitalisierungsgrad führen kann: zum gläsernen Bürger (Zahnd, 2018) und die smarte Stadt als Datenkrake. Dabei stellen sich fragen wie «Wie hoch ist Datenschutz zu gewichten?» «Wann fängt Überwachung an und was ist erhöhte Lebensqualität?» «Wie sieht eine optimale Interaktion zwischen Mensch und Maschine aus?»

In der Umsetzung von smarten Städten gilt es also, zahlreiche Herausforderungen zu adressieren. So sollen die riesigen Datenmengen einerseits so verwendet werden, dass echte Probleme gelöst werden können (Dijk, Teuben, 2015) und andererseits Geschäftsmodelle entstehen, welche auf datengetriebenen Ansätzen basieren und sich zu einem Gesamtkonzept zusammenfügen lassen. Dazu muss teures Expertenwissen zur Datenanalyse ausgebildet oder eingekauft werden. Zudem müssen die Systeme ein geringes Ausfallrisiko haben und enorm hohe Datensicherheit bieten. Die Umsetzung von Smart Cities bedingt folglich hohe Investitionen in technische Infrastrukturen, die nutzenstiftend eingesetzt werden sollen (Portmann, Finger, 2015, S. 475). Von zentraler Bedeutung ist ausserdem die interdisziplinäre Zusammenarbeit verschiedener Disziplinen, damit das Thema ganzheitlich betrachtet wird (Portmann, Finger, 2015, S. 472). Ferner ist es gerade in föderalistischen Systemen herausfordernd, verschiedene Verwaltungssysteme zusammenzuführen und die Kommunikationswege kurz zu halten. Schlussendlich gilt es auch die kulturellen Aspekte, welche neue Wohn- und Lebenskonzepte mit sich bringen zu verstehen und zu gestalten (Portmann, Finger, 2015, S. 475). Dem gegenüber steht die grosse Chance, Big Data zu nutzen, um Verhalten zu verstehen und dadurch optimierte und effizientere Lösungen zu finden, wodurch die Lebensqualität gesteigert wird (Portmann, Finger, 2015, S. 475).

Smart City Entwicklungen in der Schweiz 

Auf Bundesebene gibt der Bundesrat mit der «Strategie Digitale Schweiz» die Leitlinien für eine digitale Schweiz vor (BAKOM, 2018, S. 5). Darin werden auch die  verschiedenen Aktionsfelder der Smart City behandelt:  Bildung, Forschung und Innovation als Grundlage für eine kompetitive Schweiz, eine stabile und sichere Infrastruktur als Basis für eine funktionierende Wirtschaft und Gesellschaft sowie die Digitalisierungspotenziale im Bereich Smart Government, welche die Interaktion zwischen Behörden und Bevölkerung optimieren sowie auch  potentielle Optimierungspotenziale im Bereich Energie (Ressourceneffizienz, Versorgungssicherheit). Ebenso aufgelistet ist die Wichtigkeit von Daten als Rohstoff einer Wissensgesellschaft (Open Government Data, OGD). Der Bundesrat hält im Strategiepapier deutlich fest, dass er Kantone, Städte und Gemeinden im Rahmen seiner zur Verfügung stehenden Instrumente bei der Umsetzung von Smart City-, Smart Village- oder Smart Regions-Initiativen unterstützen wird (BAKOM, 2018, S. 28). Wir fokussieren uns auf die Städte Basel, Zürich und St. Gallen, da diese in der Entwicklung von Smart City Konzepten am weitesten vorangeschritten sind.

Smarte Verwaltung in Basel

Die Stadt Basel hat das Thema Smart City als strategisch wichtiges Handlungsfeld erkannt und seit April 2018 eine verabschiedete Strategie. In dieser zeigt Basel auf, was die Stadt langfristig als Smart City erreichen will, welchen Beitrag die Verwaltung leistet, wie sie mit Externen zusammenarbeitet und welche Chancen und Risiken zu berücksichtigen sind (Regierungsrat des Kantons Basel-Stadt, 2018, S. 2).

Das Hauptziel der Smart City Basel ist die gezielte Nutzung von modernen Technologien und digitalen Daten, um die Lebensqualität und Wettbewerbsfähigkeit ressourcenschonend zu erhalten und zusätzlich zielführend auszubauen. Um dies zu erreichen, sind verschiedene Handlungsfelder relevant (vgl. Smart City Wheel). Der Regionsrat hat sich im Strategiepapier auf das Handlungsfeld «Smart Government» fokussiert. Hier geht es ihm einerseits um eine gute Vernetzung innerhalb aber auch ausserhalb der Verwaltung und in Partnerschaften. Anderseits sieht er im Bereich der Daten grosses Potenzial. Amtliche Daten sollen – soweit es der Datenschutz zulässt – zur Verfügung gestellt werden. Zusätzlich soll der Austausch zwischen Bevölkerung und Behörden mit weiteren digitalen Angeboten verbessert werden (Regierungsrat des Kantons Basel-Stadt, 2018, S. 8).

Die skizzierte Strategie wird über konkrete Projekte, Aktivitäten und Vorhaben umgesetzt. Eines dieser Projekte ist das Smart City Lab. Das Lab ermöglicht Partnern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Verwaltung innovative Lösungen für die Stadt von morgen und zur Verbesserung der Lebensqualität und der Wettbewerbsfähigkeit der ganzen Schweiz zuerst zu entwickeln und danach zu testen (Kanton Basel-Stadt, 2018).

Vernetzung und integrierte Mobilität in Zürich

Von der Zunahme der Bevölkerung ist auch Zürich betroffen. Die Stadt rechnet in den nächsten zwanzig Jahren mit einem Zuwachs von rund einem Viertel. Zürich möchte das Potenzial der neuen Technologien und der digitalen Transformation ebenfalls nutzen, um die Lebensqualität der Bevölkerung zu erhalten und zu verbessern und gleichzeitig den Ressourcenverbrauch zu senken. Zu diesem Zweck hat der Stadtrat die Smart City Zürich- Strategie verabschiedet (Stadtrat Stadt Zürich, 2018, S. 5).

Zürich sieht grosses Potenzial in der Vernetzung von Menschen, Organisationen und Infrastrukturen. Diese angestrebte Vernetzung unterstützt auch einen besseren Austausch zwischen Verwaltung und Bevölkerung und die diversen Möglichkeiten einer Partizipation. Wichtige Aspekte bei der Umsetzung der Strategie sind eine klare Ausrichtung auf die Bedürfnisse der Zielgruppen und die Herausforderungen der Stadt, als auch die erwähnte Vernetzung und Zusammenarbeit sowie die Unterstützung von Innovation und agilen Entwicklungen in experimentellen Freiräumen, Pilotprojekten oder Living-Labs (Stadtrat Stadt Zürich, 2018, S. 9).

Einen Schwerpunkt setzt Zürich bezüglich Zukunftsformen der integrierten Mobilität. Das erklärte Ziel ist es, das Angebot im Bereich öffentliche Mobilität ressourcenschonend zu erweitern. Weitere Schwerpunkte stellen die digitale Stadt (Ausbau Online Services) und Smarte Partizipation (innovative Formen der Partizipation in städtischen Projekten) dar. (Stadtrat Stadt Zürich, 2018, S. 11).

Zürich plant ebenfalls, ein Smart City Lab einzurichten, um mit Partnern zusammen gemeinsame Pilotprojekte zu entwickeln (Stadt Zürich, 2018).

Erste Pilotprojekte in St. Gallen

In St. Gallen ist eine Smart City-Strategie noch in Erarbeitung und sollte spätestens 2020 vorliegen. Die Broschüre «Smarte Stadt St. Gallen» gibt aber bereits einen guten Überblick über verschiedene Aspekte und erste Pilotprojekte.

Im Kapitel «Smarte Menschen» geht es wiederum um Bildung, unter «Smarte Wirtschaft» steht Vernetzung im Vordergrund. Das Thema Smart Government wird in St. Gallen unter «Smarte Verwaltung» geführt, mit dem Ziel eines einfacheren und bequemeren Behördenaustauschs (Chatbot für Standardanfragen, Stadtmelder, um Mängel und Lob zu melden). Beim Thema «Smartes Leben» werden neue digitale Angebote (u.a. Quartier-App, IoT-Anwendungen in Haushalt) erwähnt. Im Bereich «Smarte Umwelt und Energie» stehen Ressourceneffizienz und Versorgungssicherheit im Zentrum. So können die städtischen Betriebe St. Gallen beispielsweise über 70 Aussenanlagen zentral ansteuern und die Füllstände von Sammelcontainern mit Sensoren überwachen. «Smarte Mobilität» schliesslich beinhaltet ein nachhaltiges Verkehrskonzept mit Elektro-Trolleybussen, Smart Parking mit Parkiersensoren, Cargo Bikes und autonomen Fahrzeugen (Stadt St. Gallen/St. Galler Stadtwerke, 2018).

St. Gallen betreibt ebenfalls ein Smart City Lab. In der sogenannten «#smarthalle» kann sich die Bevölkerung ab Herbst 2019 zum Thema Smart City informieren.

Unterschiede und Gemeinsamkeiten

Das Thema Smart City steht bei allen grösseren Städten auf der Agenda. Mehrere Städte haben letztes Jahr Smart City-Strategien verabschiedet und damit die Leitlinien und Grundlagen für Smart-City-Projekte geschaffen. Bei den identifizierten Herausforderungen herrscht weitgehend Einigkeit. Einerseits geht es um Vernetzung, anderseits aber ebenso darum, die Bürgerinnen und Bürger zu befähigen, mit den neuen Technologien und dem Wandel der Zeit umzugehen (smart people), um dadurch die Energieversorgung nachhaltig mit erneuerbaren Energien und ressourcenschonend sicherzustellen (smart environment). Durch die zunehmende Urbanisierung sehen die Städte aber v.a. im Bereich der Mobilität (smart mobility) Handlungsbedarf. Diese soll nachhaltig und mit neuen und innovativen Lösungen ausgebaut werden. Die drei analysierten Städte Basel, Zürich und St. Gallen haben dazu Labs eingerichtet, um gemeinsam mit Partnern an Lösungen für eine Smart City der Zukunft zu arbeiten.

Unterschiede bestehen in der Tiefe und Detaillierung der Strategien und den individuellen Schwerpunkten pro Stadt. Noch sind die Strategien sehr allgemein gehalten und wenig konkret. Es wurden auch erst wenige Pilotprojekte umgesetzt. Die weitere Entwicklung wird zeigen, wie ernst es die einzelnen Städte wirklich meinen smarter zu werden und hier auch von privaten Partnern unterstützt werden.

Fazit

Wie smart unterwegs sind nun also die Schweizer Städte? Die Schweiz beschäftigt sich stark mit dem Thema Smart City, der Trend hat die Schweiz definitiv erreicht. Ziehen wir das Reifegradmodell von Manville et al. als Basis der Analyse bei, lässt sich allerdings feststellen, dass in der Schweiz noch keine Stadt die Stufe 4 erreicht hat. Hingegen unterhalten «die Schweizer Städte […] ein attraktives öffentliches Verkehrsnetz, das im internationalen Vergleich sogar kostengünstig ist» (PwC, S. 31), was für die smartness der Schweiz ein zentraler Faktor darstellt.  Es stellt sich uns die generelle Frage, ob die einzelnen Städte in der Schweiz gross genug für individuelle Smart Cities sind oder ob die gesamte Schweiz oder einzelne Metropolitanregionen als eine Smart City betrachtet werden sollten. So entstehen weniger isolierte smarte Städte, sondern die Übergänge z.B. zwischen Wohn- und Arbeitsort von Menschen können auch wirklich bedürfnisorientiert gestaltet werden. Um die smartness der Schweizer Städte weiter voranzutreiben ist vor allem dem Föderalismus hohe Beachtung zu schenken, damit schweizweit einheitliche Standards erarbeitet werden und die Konnektivität zwischen Regionen sichergestellt werden kann. Schlussendlich gilt es also, zusammen den bereits sehr hohen Lebensstandard sowie die gute Lebensqualität der Schweiz weiter zu entwickeln, damit das Land auch zukünftig international mithalten kann.

Dieser Beitrag ist während eines Projektes der Studierenden des MAS Immobilienmanagement entstanden.

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Quellen:

Bundesamt für Kommunikation (BAKOM) (2018). Strategie Digitale Schweiz. Abgerufen am 15.6.2019 von www.bakom.admin.ch.

Chourabi, H., Nam, T., Walker, S., Gil-Garcia, J.R., Mellouli, S., Nahon, K., Pardo, T.A., Scholl, H.J (2012). Understanding Smart City Initiatives: An Integrative and Comprehensive Theoretical Framework, System Science (HICSS) 45th Hawaii International Conference, S. 2289-2297.

Cohen, B. (2014). The Smart Cities in the world 2015: Methodology. Abgerufen am 15.06.2019 von www.fastcompany.com.

Dijk van, A., Teuben, H. (2015). Smart Cities – How rapid advances in technology are reshaping our economy and society. Abgerufen am 15.06.2019 von www.deloitte.com.

Hong, X., Xuexian, G. (2019). People-Centric Service Intelligence for Smart Cities. Smart Cities 2, S. 135–152.

Kanton Basel-Stadt (2018). Abgerufen am 7.6.2019 von www.bs.ch

Manville, C., Cochrane, G., Cave, J., Millard, J., Pederson, J.K., Thaarup, R.K., Liebe, A., Wissner, M., Massink, R., Kotterink, B. (2014). Mapping Smart Cities in the EU. Abgerufen am 15.06.2019 von www.europarl.europa.eu.

Portmann, E., Finger M. (2015). Smart Cities – Ein Überblick! HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik, 52(4),  S. 470-481.

Portmann, E., Finger M., Engesser, H. (2017). Smart Cities. Informatik Spektrum, 40(1), S. 1-5.

Pricewaterhouse Coopers (2018). Basel, Bern, Genf, Zürich. Schweizer Sonderausgabe der PwC-Studie «Cities of Opportunity». Abgerufen am 15.06.2019 von www.pwc.ch.

Regierungsrat des Kantons Basel-Stadt (2018). Strategie Smart City Basel. Abgerufen am 7.6.2019 von www.bs.ch.

Shehadi, R., Khoury, R., Karam, D., Rahbani, J. (2015). Smart Cities: A Gateway to Digital Life. Abgerufen am 15.06.2019 von www.boozallen.com.

Stadt St. Gallen/St. Galler Stadtwerke (2018). Smarte Stadt St. Gallen. Abgerufen am 7.6.2019 von www.stadt.sg.ch.

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Stadtrat Stadt Zürich (2018). Strategie Smart City Zürich. Abgerufen am 7.6.2019 von www.stadt-zuerich.ch.

Zahnd, B. (2018). Digitalisierung in China. Alles unter Kontrolle. Abgerufen am 20.09.2019 von www.spiegel.de.