Sind intelligente Städte die Zukunft?
Die meisten Menschen leben in urbanen Zentren. Diese stehen vor der dringenden Herausforderung, den Klimawandel einzudämmen und gleichzeitig die Lebensqualität für ihre Bewohner zu verbessern. Sogenannte „Smart Cities“, also intelligente Städte, die auf Daten und das Internet der Dinge (IoT) setzen, sind auf dem Vormarsch und könnten der Schlüssel zu einer nachhaltigen Zukunft sein.
Die Bedeutung von Smart Cities im Klimaschutz
Städte spielen eine zentrale Rolle bei der Verringerung der weltweiten Treibhausgasemissionen, weil in Ballungszentren viele klimaschädliche Abgase entsteheen. Gleichzeitig sind sie oft am stärksten von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Dieses Jahr war die extreme Hitze eine große Herausforderung für unsere Städte und ihre Bewohnerinnen. Intelligente Städte nutzen Daten und das Internet der Dinge (IoT), um diese Herausforderungen anzugehen.
Energieeffizienz durch Datenerfassung
Durch intelligente Systeme können wir einerseits den Gesamtenergieverbrauch senken und andererseits die vorhandenen Ressourcen effizienter nutzen. So ermöglichen es intelligente Stromnetze (Smart Grids) Städten, den Energieverbrauch in Echtzeit zu überwachen und zu optimieren. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende.
Ein anderes Beispiel für Effizienz durch den Einsatz von KI ist Stockholm, das intelligente Beleuchtungssysteme verwendet, um die Straßenbeleuchtung an die tatsächliche Helligkeit anzupassen. Dadurch wird der Energieverbrauch erheblich reduziert.
Kühlung urbaner Hitzeinseln
Eine der größten Herausforderungen im urbanene Raum ist das Phänomen der „urbanen Hitzeinseln“, bei dem Städte sich aufgrund von Beton und Asphalt stärker aufheizen als die umliegende Landschaft. Wir haben darüber bereits einen Artikel verfasst.
https://news.pro.earth/2023/07/28/kampf-gegen-hitze-im-urbanen-raum/
Singapur – erste Smart Nation weltweit
Singapur, das nur 150 km nördlich des Äquators liegt und in den letzten Jahren massiv unter der Hitze litt, hat 2014 einen Smart City-Masterplan erarbeitet und will die erste sogenannte „Smart Nation“ der Welt werden. Die Smart Nation-Initiative zielt darauf ab, neue Möglichkeiten im digitalen Zeitalter zu schaffen und die Art und Weise zu verändern, wie Menschen leben, arbeiten und spielen. Dazu nutzt Singapur modernster Informations- und Kommunikationstechnologie: Big Data, Analysetechnologien und vor allem Sensornetzwerke. So sind Tausende Sensoren in der ganzen Stadt verteilt. Die so gewonnen Daten werden dann themenübergreifend (z.B. Umwelt, Sicherheit oder Energie) intelligent miteinander verzahnen.
Zur Kühlung entstand in Singapur ein riesiges Fernkühlnetzwerk, das wesentlich ressourcensparender arbeitet als Klimaanlagen und das weiter ausgebaut werden soll.
Vor zwei Jahren kündigte Singapur an, bis zum Ende des Jahrzehnts eine Million neue Bäume pflanzen zu wollen. Bislang wurden mehrere hunderttausend Bäume gesetzt. Mit neuen Wärmesensoren wertet die Stadt aus, wie groß der Kühleffekt der Bäume ist. Dabei nutzt Singapur das IoT, um Grünflächen und Parks zu überwachen und so die Temperatur zu senken.
Die Smart Gardens in Gardens by the Bay wurden im November 2020 eröffnet. Dabei handelt es sich um ein integriertes System aus Laternenpfählen, Sensoren und Robotern, das im Rahmen der Smart Nation-Initiative entwickelt wurde. Das Ziel der Smart Gardens ist es, vernetzte Sensoren zu nutzen, um abiotische und biotische Informationen zu sammeln, die zur Verbesserung des Parkbetriebs, zur Gewährleistung der Sicherheit der Besucher und zur Verbesserung des gesamten Parkerlebnisses genutzt werden können.
Was ist IoT?
Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) ist ein System miteinander verbundener Computergeräte, mechanischer und digitaler Maschinen, Objekte, Tiere oder Menschen, die mit eindeutigen Kennungen (UIDs) und der Fähigkeit ausgestattet sind, Daten über ein Netzwerk zu übertragen, ohne dass eine Interaktion von Mensch zu Mensch oder von Mensch zu Computer erforderlich ist.
Durch die Nutzung des IoT können Städte ihre Ressourcen effizienter nutzen und Umweltauswirkungen minimieren.
Weitere Smart Cities
Ein anderes Beispiel für eine intelligente Stadt ist Barcelona, die IoT-Sensoren verwendet, um Müllbehälter zu überwachen und die Abfallentsorgung effizienter zu gestalten. Dadurch werden nicht nur die Kosten gesenkt, sondern auch die Emissionen durch Müllfahrzeuge reduziert.
Eine weitere spannende Entwicklung findet in Amsterdam statt, wo intelligente Technologien verwendet werden, um den Wasserstand in den Grachten zu überwachen. Dies hilft, Überschwemmungen zu verhindern und trägt zum Hochwasserschutz bei.
Nachteile der Smart Cities
Datenschutz
Durch die umfassende Nutzung vieler Daten in einer Smart Citiy, ist der Schutz der Daten und die Achtung der Privatsphäre ein wesentlicher Aspekt.
Cybersicherheit
Mit zunehmender Vernetzung und Datenübertragung in Smart Cities steigt das Risiko von Cyberangriffen. Ein erfolgreicher Angriff auf das System könnte schwerwiegende Folgen für die Stadt haben, von Störungen der Versorgungsdienste bis hin zu Datendiebstahl.
Überwachung und Manipulation
Der Einsatz von IoT kann zur Überwachung der Gesellschaft und zur gezielten Steuerung des Sozialverhaltens missbraucht werden. Dies sieht man am Beispiel China sehr deutlich. Die deutsche Datenschutzaktivistin und Künstlerin Rena Tangens dazu:
„Eine „Smart City“ ist die perfekte Verbindung des totalitären Überwachungsstaates aus George Orwells „1984“ und den normierten, nur scheinbar freien Konsumenten in Aldous Huxleys „Schöne neue Welt“.“
Abhängigkeit von Technologie
„Technologien allein werden die umfassenden Herausforderungen in Städten nicht lösen können. Allen voran die Umwelt- und Klimakrise ist zu umfassend und dringlich, als dass technologische Innovationen allein Abhilfe schaffen könnten. Eine falsche Technologiegläubigkeit kann einen dringend notwendigen politischen und wirtschaftlichen Umbau der Gesellschaft verzögern oder verhindern.“, schreibt dazu Johannes Gress in NEWS.
Ethik und moralische Fragen
Smart-City-Technologien können moralische und ethische Fragen aufwerfen, insbesondere im Bereich der KI und automatisierten Entscheidungsfindung. Wer ist verantwortlich, wenn ein autonomes System eine fehlerhafte Entscheidung trifft?
Soziales Ungleichgewicht und fehlende Bürgerbeteiligung
Smart Cities könnten die soziale Ungleichheit verschärfen, wenn nicht sichergestellt wird, dass die Vorteile dieser Technologien allen Bürgern zugutekommen. Nicht jeder hat möglicherweise Zugang zu den neuen Diensten oder kann von den Effizienzgewinnen profitieren. Es müssen Bürgerbetiligungsmodelle erarbeitet werden, die sicherstellen, dass alle Barrieren, das System zu nutzen, vermieden werden.
Fazit
Intelligente Städte sind auf dem besten Weg, zu einem bedeutenden Instrument im globalen Kampf gegen den Klimawandel zu werden. Sie nutzen Daten und das Internet der Dinge (IoT), um den Energieverbrauch zu senken und die Lebensqualität für ihre Bewohner zu steigern. Während diese Technologien noch am Anfang stehen, sind die Fortschritte und Fallstudien vielversprechend und zeigen, dass Städte die Führung bei der Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft übernehmen können. Wir brauchen allerdings einen global geführten Diskurs für die Vorteile und Risiken beim Einsatz von KI und ein darauf basierendes internationales Regelwerk, damit die Chancen genutzt und die NAchteile der Anwendung künstlicher Intelligenz minimiert werden!
