Smart City

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Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung werden auch unsere Städte immer vernetzter. Das bringt viele Chancen, aber auch große Herausforderungen. Wir als G. Büter Bauunternehmen (Büter Bau) haben uns bereits auf die Zukunft des urbanen Bauens und Lebens eingestellt.

Die Entwicklung der Städte reicht bis in die Antike zurück. Als Blütezeit der antiken Stadt kann man das 1. bis 3. Jahrhundert sehen, viele antike Ruinen datieren aus dieser Zeit. Später verfielen viele Städte durch die Völkerwanderung, aber schon im frühen Mittelalter, ungefähr ab dem 8. Jahrhundert, begann die Stadtentwicklung aufs Neue – und sie ist bis heute nicht abgeschlossen. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts lebten erstmals mehr als 50 Prozent der Menschen in Städten. Und die Prognosen sprechen eine klare Sprache: Städte sind der Lebensraum der Zukunft. 2050, so prognostizieren die Vereinten Nationen, werden fast 70 Prozent der Weltbevölkerung im urbanisierten Lebensraum leben.

Das renommierte Zukunftsinstitut kommt in diesem Zusammenhang zu einer eindeutigen Aussage: „Städte waren und bleiben ein Motor für Interessen, Austausch, Innovationen, Hoffnungen und Konflikte. Dabei teilt die zunehmende Urbanisierung die Welt. In den westlichen Ländern schreitet Urbanisierung nur noch langsam voran. Die Herausforderung besteht hier in der Optimierung – dem Update – bestehender Strukturen. In den Schwellen- und Drittweltländern hingegen wachsen Städte rasant zu Multimillionenmetropolen. Ihre infrastrukturelle, ökologische und ökonomische Entwicklung wird zur globalen Zukunftsaufgabe. Auch um den fortschreitenden Klimawandel zu bremsen.“

Chancen der Informations- und Vernetzungstechnologie in der nachhaltigen Stadtentwicklung nutzen
Diese moderne Stadtentwicklung fällt mit der fortschreitenden Digitalisierung zusammen. Und so hat sich das Konzept der Smart City, also der intelligenten Stadt, herausgebildet. Der Begriff Smart Cities steht für die Entwicklung und Nutzung digitaler Technologien in fast allen Bereichen auf kommunaler Ebene und verändert, dem Bundesministerium des Inneren, für Bau und Heimat zufolge, die „Struktur unserer Städte und Gemeinden: Wie können wir die Chancen der Informations- und Vernetzungstechnologie in einer nachhaltigen Stadtentwicklung nutzen? Wie können wir lebenswerte Kommunen auch unter neuen Bedingungen schaffen? Wie erhöhen wir Lebensqualität und Möglichkeiten der Teilhabe und Mitgestaltung für jeden Einzelnen?“ Diese und mehr Fragen stellen sich im Rahmen der Stadtentwicklung der Zukunft und prägen die technologische, ökonomische und natürlich auch soziologische Debatte.

Die Beratungsgesellschaft Deloitte beispielsweise bezeichnet die Smart City als eine digitale Plattform für die bessere Gestaltung unseres Zusammenlebens. Die Smart City sei viel mehr als nur ein glänzender Gerätepark von Hightech-Gadgets. Sie bringe eine neue Dimension ins urbane Zusammenleben, indem sie die „Schwarmintelligenz“ der Bewohner freisetze. Das ermögliche dann jedem Einzelnen „smarte“, weil relevant informierte Entscheidungen. Damit würden unsere Städte lebenswerter: Ressourcen wie Wasser und Energie würden nachhaltig eingesetzt, Mobilität wird verbessert. Ob Bürger oder Unternehmen – alle profitierten.

Smart Cities nutzen die Möglichkeiten der digitalen Vernetzung
Die digitale Weiterentwicklung wird massiv gefördert: Mit der Smart City Charta liegen seit 2017 Leitlinien und Empfehlungen vor, wie die digitale Transformation in den Kommunen nachhaltig und im Sinne einer integrierten Stadtentwicklung gestaltet werden kann. Smart City-Lösungen können sich auf Straßenverkehr, öffentliche Verkehrsmittel, kommunale Dienste, Straßenbeleuchtung, Abfallmanagement, Umwelt und öffentliche Sicherheit beziehen. Das bedeutet: Smart Cities nutzen die Möglichkeiten der digitalen Vernetzung, die wir aus der Wirtschaft bereits kennen, im urbanen Raum. Das trägt zur städtischen Lebensqualität und einer erheblichen Stärkung der Nachhaltigkeit bei. So hat beispielsweise Aalborg in Dänemark 50 solarbetriebene Messstationen installiert. Dadurch zeigte sich, dass die Luftverschmutzung sprunghaft zunahm, wenn sich die Windrichtung änderte. Auf diese Weise konnte geprüft werden, ob ein Industriegebiet im Westen der Stadt die Grenzwerte einhält. Und im spanischen Santander gibt es Straßenbeleuchtung und Parkplatzmanagement per App sowie Sensoren auf Parkplätzen zur Erfassung freier Flächen und einer sinnvollen Parkleitführung.

In einer Capgemini-Studie heißt es zu den Vorteilen des innovativen Konzepts: „Durch Smart-City-Initiativen können Städte typischen Problemfeldern wie der Umweltverschmutzung, der Verkehrssituation oder mangelnder Nachhaltigkeit begegnen. Auf Seiten der Bürger werden Smart-City-Maßnahmen ebenfalls zunehmend befürwortet und 36 Prozent (Deutschland: 30 Prozent) sind sogar bereit, für smarte Angebote zu zahlen. Insbesondere junge Generationen der Millenials (44 Prozent) und der Generation Z (41 Prozent) sowie Personen mit einem Jahreseinkommen von mehr als 68.000 Euro (43 Prozent) würden für smarte Leistungen bezahlen.“

5G-Technologie wird im neuen Quartier „Wohnen an der Kanalallee“ eingesetzt
Wir als G. Büter Bauunternehmen (Büter Bau) haben uns diesem fortschrittlichen Konzept bereits verschrieben. Die Bauwirtschaft gehört zu den Katalysatoren der Smart City-Entwicklung, indem innovative, zukunftsfähige Immobilienprojekte entwickelt werden, die die Anforderungen der digitalen Welt erfüllen und sich in die allgemeine Stadtentwicklung einfügen.

Ein Beispiel dafür ist das Quartier „Wohnpark an der Kanalallee“ in Nordhorn, das Büter Bau derzeit entwickelt. Kürzlich ist der Startschuss für den dritten Bauabschnitt gefallen. Insgesamt entstehen in dem Quartier am Nordhorn-Almelo-Kanal, nur zwei Kilometer von der Fußgängerzone entfernt, 77 Eigentumswohnungen, 66 Reihenhäuser, 16 Halbhäuser, sechs Einfamilienhäuser und 27 Wohnungen im geförderten Wohnungsbau. Mit der gesamten Fertigstellung wird 2024 gerechnet.

Im Mittelpunkt steht dabei der Einsatz der 5G-Technologie. 5G (für „fünfte Generation“) ist der Name eines Standards für mobiles Internet und Mobiltelefonie. Im Vergleich zum 4G-Standard werden bei der 5G-Technik mit den folgenden Eigenschaften herausgestellt (Quelle: wikipedia.de):

• Datenraten bis zu zehn Gigabit pro Sekunde
• Nutzung höherer Frequenzbereiche
• erhöhte Frequenzkapazität und Datendurchsatz
• Echtzeitübertragung, wodurch weltweit 100 Milliarden Mobilfunkgeräte gleichzeitig ansprechbar sind
• Latenzzeiten von wenigen Millisekunden bis unter eine Millisekunde

Oder, wie der Netzbetreiber Vodafone betont: „5G ist der nächste Schritt in der Entwicklung des Mobilfunks – und dieser Sprung ist gigantisch. Die technischen Daten von 5G beeindrucken. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist so schnell wie beim menschlichen Nervensystem, es geht nur noch um Millisekunden. Daneben ermöglicht der neue Standard auch eine neue Form von Intelligenz. Die Übertragungsleistung lässt sich mittels Network Slicing immer passend zu einzelnen Anwendungen einstellen. Das bedeutet: Das Netz wird in verschiedene Schichten aufgeteilt.“ Denn eines ist klar: Zuverlässiges und schnelles Internet ist ein wichtiger Baustein für eine moderne vernetzte Stadt im Sinne der Smart City.

„Building Information Management“ weiterentwickeln
Im neuen Quartier wird 5G zukunftsorientiert genutzt. Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt „Bauprozessmanagement mit Building Information Modelling (BIM) mit 5G“ Büter Bau, der Wirtschaftsförderung der Grafschaft Bentheim und der Technischen Universtität Dortmund wurde beim „5G Innovationswettbewerb im Rahmen der 5 x 5G-Strategie“ des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur ausgezeichnet und erhält für die Entwicklung von Konzepten für 5G-Projekte in Pionierregionen nun 100.000 Euro. Für die Region ist die frühzeitige und flächendeckende Anbindung an das 5G-Netz enorm wichtig. Die jetzige Abdeckung im Bereich 4G lässt zu wünschen übrig, da die Netze der deutschen Netzbetreiber im grenznahen Bereich nur mit reduzierter Sendeleistung arbeiten. Das Projekt soll dabei helfen, eine sehr schnelle Netzabdeckung auszubauen.

Die 5G-Technologie wird bei dem großangelegten und zukunftsweisenden Nordhorner Bauprojekt vor allem genutzt, um das sogenannte „Building Information Management“ (BIM) weiterzuentwickeln und den Schritt in die digitale Zukunft der Bauwirtschaft zu ermöglichen. Für das Bauprojekt ist vorgesehen, dass das BIM-Modell immer über die aktuellsten Daten der Baustelle verfügt. Hierzu muss der Baufortschritt engmaschig erfasst werden, und alle Daten müssen in Echtzeit in das Building Information Management-System fließen. Das BIM-Modell der kompletten Baustellte befindet sich hierzu in der Cloud. Die Herausforderungen bestehen zunächst in der kontinuierlichen Übertragung großer Datenmenge „just in time“. Die Daten auf der Baustelle werden laufend über hochauflösende, stationäre 3D-Scanner im Innen- und Außenbereich erfasst und sofort an das BIM-Modell übermittelt. Damit ist der Austausch der BIM-Daten (Modelldaten) zwischen Büro und Baustelle in Echtzeit durch das bereits vorhandene 5G-Netz jederzeit sichergestellt.

„Ambient Assisted Living“ für barrierefreies Wohnen
Ebenso wichtig: 5G-Technologie wird im neuen Quartier auch zur maßgeblichen Erhöhung der Lebensqualität und Sicherheit im altersgerechten, barrierearmen Wohnraum eingesetzt. In dem Zusammenhang kommt der Ansatz des „Ambient Assisted Living“ (ALL) durch 5G Unterstützung als Teilaspekt zum Tragen. Ambient Assisted Living umfasst Methoden, Konzepte, (elektronische) Systeme, Produkte sowie Dienstleistungen, welche das alltägliche Leben älterer und auch behinderter Menschen situationsabhängig und unaufdringlich unterstützen. Im deutschen Sprachgebrauch lässt sich der Begriff am besten mit „Alltagstaugliche Assistenzlösungen für ein selbstbestimmtes Leben“ übersetzen. Um diese Technologie störungsfrei umzusetzen, ist eine hochleistungsfähige und vor allem äußerst stabile Netzwerkstruktur notwendig. Damit wird gewährleistet, dass die Vernetzung der technischen Komponenten dauerhaft störungsfrei funktioniert.

Übrigens: Es ist vorgesehen, in Zusammenarbeit mit der Breitbandgesellschaft des Landkreises und den nvb Nordhorner Versorgungsbetrieben das Wohnquartier „Wohnpark an der Kanalallee“ bereits in der Bauphase mit Glasfaser zu erschließen. Hierdurch sind die Voraussetzungen für die Anbindung der 5G-Versorgung bereits im Vorfeld geschaffen, und jeder Haushalt in dem Gebiet profitiert von dem Breitbandangebot.

Bildmotiv: André Sobott

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