21.05.2015 Vom intelligenten Mülleimer zum vernetzten Verkehr – Smart Cities

Die leidige Parkplatzsuche gehört zu den typischen Großstadterlebnissen. In der smarten Stadt der Zukunft bald nicht mehr. Dann wird ein Parkmanagementsystem Fahrer direkt zum nächsten freien Platz leiten. Geplatzte Mülleimer und überall verstreuter Abfall sind übrigens ein weitere charmante Eigenschaft der Großstadt, auf die wir demnächst verzichten müssen. Der Eimer ist dann nämlich intelligent und meldet rechtzeitig, wenn er voll ist. Die Smart City ist wie das Smart Home, nur im großen Maßstab. Alles wird mit allem vernetzt. Kühlschrank und Waschmaschine in der Wohnung, die Infrastruktur draußen vor der Tür, werden intelligent. Alles mit dem Ziel, den Alltag zu erleichtern und Ressourcen zu schonen.

Mit das größte Potenzial bietet der Verkehr: Im Straßenverkehr der Zukunft bewegen sich Autos beinahe lautlos und abgasfrei durch die Straßen, wie an einer unsichtbaren Schnur entlang. Keines fährt zu schnell oder zu langsam. Alles ist harmonisch aufeinander abgestimmt. Der Wagen erkennt selbständig mögliche Gefahren. Die Gesundheit von Fußgängern und Insassen ist nicht mehr von der Tagesform oder dem aktuellen Zustand des Fahrers abhängig.

Verkehrsflüsse werden intelligent gesteuert, und zwar auf der Basis von automatisch erhobenen Daten zu Verkehrsdichte, Wetter oder Umweltbelastung. Die Daten stammen aus den Fahrzeugen selbst oder von Sensoren am Straßenrand oder in den Asphalt verwoben. Verkehrssensoren zeigen an, dass sich der Verkehr aus der Stadt in die Vororte ergießt – allerdings mehrere Stunden vor der normalen Rushhour. Der Grund dafür könnte ein Fußballspiel sein, das viele Menschen vor den Fernseher lockt. Für die Energieversorger wäre dies eine wertvolle Information, den Stromverbrauch der folgenden Stunden zu prognostizieren und entsprechende Kapazitäten bereit zu stellen.

Wichtig ist die IT-Unterstützung der so genannten Intermodalität: Nutzer können unterwegs verschiedene Verkehrsmittel hintereinander nutzen. Multimodalität umfasst also auch Privat-PKWs, ÖPNV, E-Bikes, Car-Sharing und spontane Mitfahrgelegenheiten. Dafür müssen bislang getrennte Verkehrsmittel vernetzt werden.

Beispiele? Vorerst nur im Ausland

Die Vorbilder müssen wir vorerst noch im Ausland suchen In Stockholm werden pro Sekunde 250.000 anonymisierte GPS-Daten von Handybesitzern, Stau- und Unfallmeldungen sowie Daten von Sensoren und dem Mautsystem analysiert und so der Verkehr gesteuert. 250.000 Daten pro Sekunde. Die individuellen Fahrzeiten konnten so im Schnitt um 50 Prozent verringert werden, die Emissionen um 20 Prozent.

In Japan bietet ein Vehicle Information and Communication System (VICS) den Teilnehmern am Straßenverkehr kostenfrei detaillierte Verkehrsinformationen. Alle Neufahrzeuge sind serienmäßig mit einer speziellen Onboard-Unit ausgestattet. Das VICS-Center bündelt alle landesweit gesammelten Verkehrslagedaten aus unterschiedlichen Quellen, etwa durch ein Sensorennetzwerk, das von der öffentlichen Hand betrieben wird. Diese Daten werden an die Verkehrsteilnehmer gesendet.

Die Digitalisierung des Verkehrswesens kann einen gesamtwirtschaftlichen Nutzen von insgesamt zehn Milliarden Euro bringen – jedes Jahr, bundesweit. Der größte Nutzen mit rund 4,4 Milliarden Euro jährlich entsteht durch die Vermeidung von Staus und den entsprechenden Zeitverlusten und Umweltschäden. Neue Logistikkonzepte sparen rund 3,5 Milliarden Euro jährlich.

Im Zusammenspiel mit den anderen intelligenten Netzen ergeben sich viele weitere Möglichkeiten, die heute noch wie Zukunftsmusik klingen. Da wären zum Beispiel im Energiebereich die Prognose von Kraftwerksleistung anhand des aktuellen Nutzerverhaltens zu nennen, die Ferndiagnostik und -behandlung in den Gesundheitsnetzen, die rein virtuelle Kommunikation mit Behörden im E-Government oder auch Intelligente Bildungsnetze, die Bedarfs- und Profilgerecht Wissensvermittlung anbieten.

Die Voraussetzungen für die Smart City

Die Smart City ist ein Zukunftsszenario, das wir unbedingt anstreben sollten. Aber dafür müssen wir auch über die Voraussetzungen sprechen, die es dafür braucht und die Hürden, die sich uns in den Weg stellen. Um zwei Aspekte geht es im Wesentlichen. Zum einen um die Infrastruktur. Wir brauchen Sensoren, Chips, und Leitsysteme, klar. Wir brauchen aber vor allem Superbreitband, um die enormen Datenmengen, die in einer intelligenten Stadt zwangsläufig entstehen, zu transportieren. Darum muss sich die Politik mit erhöhter Priorität kümmern. Und dennoch ist das die einfachere der beiden Fragen. Die kompliziertere wird sein, wie wir mit diesen Daten umgehen wollen. Sind sie ein öffentliches Gut – Open Data? Wer darf sie auswerten, zum welchem Zweck und wie? Pseudonymisert? Anonymisiert? Überhaupt nicht?

Die gute Nachricht ist: Wir haben die Technologien, mit denen wir die Datenmengen mehr als nur koordinieren können – Big Data. Unter Big Data verstehen wir die Fähigkeit, große Datenmengen aus unterschiedlichsten Quellen in hoher Geschwindigkeit auszuwerten. Bei der Auswertung der Datenmengen kommen neuartige Datenbanken, linguistische Analysen oder Visualisierungs-Tools zum Einsatz. In Verbindung mit immer schnelleren Rechnern, leistungsstarken Breitbandnetzen und praktisch unbegrenzten Speichermöglichkeiten entstehen so Big-Data-Anwendungen.

Wir brauchen Big Data, um die enormen Datenmengen der Digitalisierung effizient zu strukturieren und zu nutzen. Die Technologie ist dabei das eine. Mindestens ebenso wichtig sind die rechtlichen Voraussetzungen. Und die stammen nach den Maßstäben der Digitalisierung aus grauer Vorzeit.

Wir brauchen eine moderne Datenpolitik

Eine moderne Datenpolitik muss das überkommene Prinzip der Datensparsamkeit, so wenige Daten wie möglich zu sammeln, umkehren. Sie muss dafür sorgen, dass vorhandene Daten auch genutzt werden können: zur Verkehrslenkung, zur Steuerung unseres Energieverbrauchs, zur Überwachung von Körperfunktionen oder für individualisierte Krebstherapien. Und sie muss gleichzeitig dafür sorgen, dass diese Daten ein Höchstmaß an Schutz genießen, damit die Freiheit des Einzelnen gewahrt wird – nicht nur in Deutschland, sondern weltweit.

Wir stehen an der Schwelle zu einer Datenökonomie. Die alles entscheidende Frage ist, ob wir Deutschland zu einem internationalen Top-Standort in der Datenwirtschaft weiterentwickeln. Oder ob wir dieses Zukunftsfeld durch eine überhastete Regulierung in Deutschland verschließen und anderen überlassen. Anders gesagt: Daten sind ein viel zu kostbares Gut, um sie ungenutzt liegen zu lassen.

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