Smarte IT für die digitale Stadt
Ohne moderne IT-Infrastruktur wird die Digital City zum Luftschloss
Die wachsende Urbanisierung ist ein Phänomen, das viele Städte und Kommunen an den Rand ihrer Leistungsfähigkeit bringt. Das verstärkt den Digitalisierungsdruck, doch ohne moderne IT-Infrastrukturen bleiben Digital Cities ein schöner Traum.
Der Zuzug in die Städte hält unvermindert an. Damit wächst der Druck auf elementare urbane Lebens- und Versorgungsbereiche wie Wohnen, Verkehr, Energie, Wasser, Entsorgung und die Bereitstellung aller Arten von Öffentlichen Gütern wie Luftreinheit oder öffentliche Sicherheit. Diese offensichtlich unaufhaltsame Entwicklung lässt sich weltweit beobachten. Sie betrifft Industrienationen genauso wie Entwicklungsländer.
Städte wie Berlin, München oder Stuttgart ächzen unter Wohnraumknappheit und Verkehrsinfarkt. Sogar ländliche Zentren stehen angesichts des steigenden Zuzugs vor der Aufgabe, ihr Wachstum funktional und sozialverträglich zu gestalten und die wachsenden Ansprüche an Netzversorgung und digitale Services zu erfüllen.
Digital Cities brauchen eine robuste Infrastruktur
Es ist daher höchste Zeit, Städte und Kommunen zukunftsfest zu machen. Doch ohne eine beschleunigte Digitalisierung wird das nicht gehen. An Konzepten und Ideen zum Thema Digital City herrscht kein Mangel, sondern eher an konkreten Plänen und der notwendigen Innovations- und Investitionsbereitschaft für ihre Umsetzung.
Der Smart City Index des Digitalverbands Bitkom listet die Aufgabenfelder und Aktivitätsschwerpunkte für Digital Cities minutiös auf: Gesellschaft, Verwaltung, Mobilität, Energie und Umwelt, sowie IT und Kommunikation. Für das Thema Mobilität bedeutet das beispielsweise den Aufbau eines digitalen Verkehrsmanagements mit Smart ÖPNV, Smart Parking, Sharing-Angeboten sowie intelligenten Ampeln und Verkehrsschildern.
Zentral ist jedoch der letzte Punkt: IT und Kommunikation ist sowohl einer der fünf Aktionsbereiche, gleichzeitig aber auch die unverzichtbare Basis für die Digitalisierung der anderen vier Felder. Allen Vorstellungen von lebenswerter digitaler Urbanität gemein ist die Tatsache, dass sie eine moderne, hochskalierbare digitale Infrastruktur voraussetzen, die jedoch nur in Ausnahmefällen und erst ansatzweise bereits gegeben ist.
Bevor also die urbanen Digitalträume in den Himmel wachsen können, gilt es zuvor die IT-technischen Voraussetzungen dafür zu schaffen. Basistechnologien wie leistungsfähige Breitband-Netzwerke, 5G-Konnektivität und Edge Computing stehen dabei an erster Stelle. Sie werden für digitale öffentliche Services ebenso benötigt wie für intelligente Energielösungen, ein smartes Mobilitätsmanagement oder öffentliche Portale und Beteiligungsplattformen.
Digitale Freiheit für Kommunen
Bei der technischen Umsetzung dieser Aufgaben müssen Städte und Kommunen dabei die Wahl haben, die digitalen Ressourcen zur Erfassung, Verarbeitung, Speicherung und Kommunikation von Daten entweder über eigene oder gehostete Rechenzentren (Private Cloud), über Public Clouds oder in einem für sie geeigneten Mix daraus (Hybrid-IT) bereitzustellen.
Sowohl Private Clouds als auch der eigene Datacenter-Anteil an hybriden Modellen sind nur mit einem hohen Automatisierungsgrad technisch und wirtschaftlich sinnvoll zu betreiben. Voraussetzung dafür sind entweder hyperkonvergente Systeme für Server-, Storage- und Netzwerkfunktionalität oder ein komplett virtualisiertes Software-defined Datacenter (SDD).
Ein SDD hat zudem den Vorteil, dass es im Verbund mit 5G und Edge Computing den Einsatz moderner Anwendungen im Internet of Things (IoT) möglich macht. Edge Computing erfasst Daten, etwa von Sensoren, vor Ort und verarbeitet sie dort direkt, ohne den Umweg über Zentralrechner gehen zu müssen. So werden Verzögerungen vermieden, und reaktive und prädiktive Maßnahmen können schneller greifen.
Davon profitieren unter anderem Steuerungs- und Regelsysteme wie etwa die Verkehrsleitung oder gezielte Maßnahmen zur Erhaltung der Luftreinheit. Gleichzeitig erleichtert Edge Computing den dringend notwendigen Ausbau der Telekommunikationsnetze. Das nicht zuletzt durch 5G-Anwendungen und -Services induzierte Datenwachstum führt dazu, dass TK-Dienstleiter ihre Recheninfrastruktur zunehmend an die Edge verlagern, um dem steigenden Kommunikationsbedarf gerecht zu werden.
Mit smarten Technologien zur Digital City
Smarte Technologien sind die Grundlage zum effizienten Management wachsender Städte und Kommunen. Das zeigt sich zum Beispiel, wenn wir einen Blick über den großen Teich werfen: Die Stadt Las Vegas nutzt die Kombination aus HD-Kameras, Mikrofon-Sensoren und Micro-Datacentern am Edge zum effizienteren und zielgenaueren Management der öffentlichen Sicherheit. Las Vegas ist eine der am schnellsten wachsenden Städte in den USA mit einer Verdopplung der Bevölkerung im letzten Jahrzehnt und gleichzeitig ständig steigenden Besucherzahlen.
Die vor Ort erfassten und verarbeiteten Video- und Sounddaten im Innovation District bieten die Grundlage für schnelle Reaktionsmöglichkeiten auf kritische Situationen. Dabei werden sie mit weiteren Echtzeitdaten, etwa Wetterinformationen, sowie historischen Daten kombiniert und mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz und Machine Learning zu zeitnahen Analysen für die Entscheidungsunterstützung aufbereitet. Sicherheitskritische Lagen können so schnell erfasst und von den richtigen Einsatzkräften bearbeitet werden.
Die Metropolen der Zukunft werden smart sein, denn ohne die Digitalisierung wichtiger Funktionen und Aufgaben sind sie nicht überlebensfähig. Dafür müssen dringend die Voraussetzungen in Form von robusten und leistungsfähigen Infrastrukturen geschaffen werden, die sich auf die neuesten IT-Technologien stützen. Nur auf diesem Fundament können die Verheißungen der Digital City Realität werden.
