Smart City

Die Stadt ist ein milliardenschweres Geschäftsmodell

Von Christian Raum · 2019

Die großen IT- und Netzwerk­anbieter arbeiten an ihren Konzepten zu Smart Cities und bauen unsere Welt um. Hierfür statten sie Komponenten und Bauteile mit Sensoren aus und verbinden sie zu einem Internet-of-Things-System. Wenn eine Stadt der Zukunft erst einmal realisiert ist, sind deren Wertschöpfungspotenziale nahezu grenzenlos.

Zwei Ingenieure arbeiten mit einer VR-Brille und diskutieren. Thema: Smart City
Ingenieure arbeiten mit digitalen Bauplänen. Foto: iStock / SeventyFour

Die ideale „smarte“ Stadt ist ein Computer mit Sensoren. Dieser Computer verwaltet Gebäude, er steuert den Verkehr. Die Informationstechnologie kümmert sich darum, dass alte Leute über die Straße kommen und gleichzeitig stellt sie sicher, dass alle Wohnungen mit Energie, Wärme und Internet versorgt sind. Der Weg zu dieser Stadt der Zukunft wird kontrovers diskutiert. In jedem Land, in jeder Stadt, auf jedem Kontinent sind die Aspekte verschieden gewichtet. In Europa arbeiten Stadtplaner und Softwareingenieure daran, jahrhundertealte alte Städte mit Sensorik auszustatten und zu vernetzen. In Asien dagegen entstehen ganze Metropolen auf dem Computer. Die verschiedenen digitalen Städte werden mit Daten aus dem wirklichen Leben gefüllt. Als Simulation zeigt die virtuelle Stadt, ob ihr Zwilling in der Realität funktionieren kann. Dies ist die Blaupause für die Geschäftsmodelle der beteiligten Unternehmen und Staaten. Wenn das Feedback positiv ist, wird die Stadt gebaut und damit eine Wertschöpfung von vielen Milliarden Eeuro angestoßen.

Kein Business ohne Risiko: Chinas neugebaute Geisterstädte mit hunderttausenden leeren Wohnungen zeigen, dass die Modelle der zukünftigen Stadt auch komplett schiefgehen können.

In den vergangenen Jahren haben Politiker und Stadtplaner allerdings kaum einen Zweifel daran gelassen, dass für sie die smarte, nachhaltige und energiesparende Stadt das Modell für die Zukunft ist. In einem Arbeitspapier der UNO heißt es: „Menschen verbringen zwischen 80 und 90 Prozent ihres Lebens innerhalb von Gebäuden. In den Vereinigten Staaten stehen die Gebäude für 36 Prozent des gesamten Energieverbrauches, für 30 Prozent der Treibhausgasemissionen, für 30 Prozent des Mülls. Gebäude verbrauchen 65 Prozent des erzeugten Stroms.“ Für die Autoren unterstreichen diese Zahlen die Notwendigkeit, „Gebäude in Smart Buildings umzuwandeln“.

Hunderte Millionen Gebäude weltweit

Tatsächlich gibt es weder Daten noch Schätzungen darüber, wie viele Gebäude überhaupt auf der Erde existieren. Ein kurzes Gedankenspiel: Die Zahl der Gebäude in Manhattan schätzt die New York Times im Jahr 2013 auf rund 47.000. Insgesamt gäbe es in ganz New York etwa eine Million Häuser, Gebäude, Hallen, sagen andere Quellen. Und im Jahr 2019 meldeten die Medien einen Bauboom im Wert von 81,5 Milliarden US-Dollar. Im direkten Vergleich mit anderen Städten liegt New York mit rund 18 Millionen Einwohnern auf Platz acht der meist bewohnten Ballungsräume der Erde. Die Nummer eins ist Tokio. Die japanische Hauptstadt hat mehr als doppelt so viele Einwohner und – mutmaßlich – auch eine mindestens doppelt so hohe Zahl an Gebäuden. In diesem Ozean aus Stein, Beton und Stahl ist es schwierig, Gesetzmäßigkeiten abzuleiten, an denen sich die Designer der „Smart Buildings“ und „Smart Cities“ orientieren können. 

Vielleicht hilft eine Kalkulation aus dem US-amerikanischen Immobilienmarkt weiter: Sie besagt, dass die Unternehmen drei Dollar pro Squarefoot – also pro 1/10 Quadratmeter – für ihre Betriebsmittel bezahlen. 30 Dollar pro Squarefoot sind die Kosten für Miete und 300 Dollar die Kosten für das Gehalt ihrer Angestellten. Dieser Überlegung wiederum liegt das Konzept des „Well-Buildings“ zugrunde: Wenn die Ausgaben für Angestellte im Vergleich zu anderen Kosten exorbitant hoch sind, sollte das Unternehmen darauf achten, dass sich die Mitarbeiter in ihrem Büro wohlfühlen. Dafür seien 300 Dollar Miete pro Quadratmeter angemessen. Kriterien für das „Well-Building“ sind unter anderem CO2-Gehalt der Luft, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Und hier kommen wiederum Sensoren, Datenbanken und Cloudanwendungen ins Spiel.

Das smarte Büro und selbstverständlich auch die smarte Wohnung sind die Grundpfeiler der Geschäftsmodelle vieler Immobilienunternehmen; digital gesteuerte Wohnungen, Büros und Hotels gelten als ein wichtiger Stein im Mosaik und in der Wertschöpfung der Metropole der Zukunft. Mithilfe von Sensorik und Vernetzung können die Anbieter diese sogenannten „Well-Buildings“ für ihre Mieter aufbauen und betreiben. Die Technologie dahinter sind die „Smart Building“-Anwendungen, die das Gebäude regeln und die entscheidenden Werte wie Energieverbrauch, Temperaturen, Luftfeuchtigkeit, Helligkeit konstant halten.

Grafik: Die Top-10 im Städte-Ranking nach dem Smart-City-Index 2019
Quelle: Bitkom, 2019

Herausforderungen bei Smart-City-Projekten 

Bei einer Veranstaltung in London treffe ich Experten, die leidenschaftlich über die zukünftigen Städte diskutieren. In den vergangenen Jahren wurden in Großbritannien viele Smart-City- und Smart-Building-Projekte realisiert. Hier wurden bereits hunderttausende Sensoren verbaut und Rechenzentren für den Betrieb der Gebäude errichtet.

In den Projekten haben die Verantwortlichen Gesetzmäßigkeiten kennengelernt, die sich offensichtlich bei Millionen Häusern, Bauwerken und Infrastrukturen rund um den Globus wiederholen. Etwa die Regel, dass viele Hausbesitzer längst den Überblick über ihre Häuser und ihr Eigentum verloren haben. Eine immer wiederkehrende Erfahrung in den Projekten sei, dass Pläne und Unterlagen häufig nur auf Papier existieren. Dieses Papier liege auf Stapeln oder steht in Rollen in einem abgelegenen Kellerraum, für den lediglich ein Hausmeister einen Schlüssel besitzt. Auf dieses papierne Chaos hätten pro Gebäude höchstens zwei oder drei Personen Zugriff. Die Zahl derer, die den Inhalt der Unterlagen verstehen, sei häufig noch geringer. Doch damit nicht genug – einige Hausmeister fühlten sich offensichtlich sehr wohl damit, das Herrschaftswissen über „ihr“ Gebäude zu besitzen und seien nicht bereit, es zu teilen. 

Herrschaftswissen der Hausmeister

Häufig verschwindet dieses Wissen mit dem Altern des Gebäudes. Bereits nach zwanzig Jahren hat sich ein Gebäudekomplex durch Umbauten schon so sehr verändert, dass kein Mensch mehr einen Überblick haben kann. Jetzt produziert er – womöglich über hundert Etagen – nahezu unkontrolliert Müll und Luftverschmutzung. Er verschwendet Energie und Rohstoffe, Anlagen werden kaum noch gewartet oder repariert. Zieht sich der Hausmeister zusammen mit seinem Herrschaftswissen in den Ruhestand zurück, geht auch das letzte strukturierte Wissen verloren. Deshalb beginne ein Smart-City-Projekt häufig mit der Analyse der einzelnen Gebäude oder Bauwerke. Die Beteiligten arbeiten an einer Bestandsaufnahme des gesamten Komplexes, vermessen und digitalisieren. Sie bringen diese Informationen in eine strukturierte – also digitale – Form. Auf diese Weise konsolidieren die Unternehmen alle Komponenten und Bauteile auf einer IT-Plattform innerhalb eines Rechenzentrums. Anschließend werden diese Komponenten und Bauteile mit Sensoren ausgestattet und zu einem Internet-of-Things-System verschaltet. Nun wird ein Stückchen Stadt als „Computer mit Sensoren“ zur Realität. Die Bewohner oder Mitarbeiter ziehen in die Gebäude ein, Bauwerke wie Brücken oder Autobahnen werden für den Verkehr freigegeben. LKWs liefern Güter und die smarten Städte füllen sich mit Leben.

Quellen:
dena-Studie: Büroimmobilien. Energetischer Zustand und Anreize zur Steigerung der Energieffizienz
IIW: Smart City Studie 2018 vorgestellt

Smart-City-Geschäftsmodell

Eine Herausforderung in der smarten Stadt ist es, Hausmeistern und Facilitymanagern die Vorteile der Digitalisierung zu vermitteln. Im digitalen System sind nicht nur die Assets eines Gebäudes strukturiert gelistet und angezeigt. Das System kontrolliert, beobachtet, erstellt Benachrichtigungen, schreibt Anfragen und Erinnerungen an Service und Wartung. Bei einem Defekt schickt es selbstständig einen Reparaturauftrag. Das ist ein Werkzeug auf dem Facilitymanager ihr Smart-City-Geschäftsmodell aufbauen und ihren Anteil des Kuchens reklamieren können. Wenn sie hier ansetzen, verkaufen sie in Zukunft ganz neue – „smarte“ – Dienstleistungen in einer neuen Qualität.

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