All in One. Digitalisierung als Rückgrat der Stadtwerke von Morgen.

von Jobst Buescher, UCL Urban City Lab und Dieter Blome

Einblicke in die zukünfitge Rolle des Stadtwerkes in einem gesamtheitlichen Smart City Ansatz durch das UrbanCityLab mit Partner NTT.

Anfang des 20. Jahrhunderts herrschte in New York eine „Horse manure crisis“. Durch das höhere Aufkommen des Kutschverkehrs in der hochverdichteten Stadt entstand das Problem der Entsorgung der Exkremente der Zugpferde.
Auf einer eigens dazu einberufenen Konferenz sollten Lösungsvorschläge erarbeitet werden. Keine der Ideen wurde umgesetzt – jedoch prognostiziert, dass New York innerhalb von zehn Jahren bei gleichbleibender Entwicklung im Pferdemist versinken würde. Ein Irrtum, die „Disruption“ in Form des Automobils löste das Problem. Im Jahr 1904 gab es mehr Elektroautos dort als Verbrenner. Denn: Der erste Ford T rollte erst 1908 vom Band. Der technische Fortschritt bescherte der modernen Gesellschaft eine autogerechte Stadt, die bis heute vornehmlich unsere urbane Umwelt prägt.

Zugleich ist die Bevölkerungsdichte jeder Stadt rasant gestiegen. Sie erreicht heute bis zu 130.000 Personen pro Quadratkilometer, beispielhaft und wörtlich herausragend etwa im Quartier Mong Kok, auf der Halbinsel Kowloon, Hongkong. Es ist offenkundig, der Wachstumstrend boomt ungebrochen: 55 Prozent der heutigen Bevölkerung lebt aktuell in urbanen Zentren, rund 70 Prozent erwarten Statistiker in Zukunft. Das entspricht einem zusätzlichen Wohnbedarf von weltweit 2.5 Milliarden Menschen, Menschen die mit den grunsätzlichsten infrstrukturellen Diensten einer Stadt versorgt werden wollen. Blickt man zugleich auf deutsche Verhältnisse, gilt der demographische Wandel einer alternden Gesellschaft als zusätzliche Herausforderung.
Dabei gerät das „Konzept Stadt“ abermals an verschiedene Grenzen: Ressourcenknappheit für die konventionellen Bautechniken wie Stahlskelett- und Betonbau erfordern neue Ansätze, die Ursachen müssen nachhaltig gelöst werden. Der Fokus gilt der Sektorenkopplung, die Baustellen sind hier Architektur, Mobilität und Energie. Es gilt zugleich einen Einklang verträglich mit der Umwelt zu schaffen, sodass den nachfolgenden Generationen die Lebensbedingungen erhalten bleiben, die wir vorgefunden haben. Die Gefahr der Überschreitung des 1,5° Ziels des Pariser Klimaabkommens ist den modernen Städtern sehr bewusst.

Ein Handeln ist zwingend erforderlich. Der Ruf nach Autofreiheit, statt Freiheit fürs Auto schallt durch die Innenstädte. Umweltgerecht, lebenswert, modern und jung soll sich das Konzept Stadt in Zukunft anfühlen. Gefordert sind eindeutig die Implementierung erneuerbarer Energien in Mobilitäts- und Quartierskonzepte.

Der Trend entwickelt sich zu Lösungen, um die Ursachen der klimabeeinflussenden Probleme in der Entwicklung von städtischen Quartieren über Synergieeffekte in der Sektorenkopplung nachhaltig abzuwenden und erfüllt mit seinem Konzept die Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen (SDG; Ziel 11: nachhaltige Städte und Gemeinden). Der Anspruch ist eindeutig: ökologische Gebäude, eingebettet in eine innovative Smartcity Infrastruktur, angepasst an die Bedürfnisse einer modernen, nachhaltigen Gesellschaft, die in Synergie mit der Natur, den Ressourcen und Innovationen aus Forschung und Entwicklung lebt. All in One.

Die Umsetzung einer solchen Vision ist eine Insel, ein Inkubator einer zukunftsfähigen Gesellschaft, die die Herausforderungen des Klimawandels ernst nimmt und dabei ein Ideal von Lebensform und Lebensraum mit Freude begegnet, erlebbar macht, Kreativ die Errungenschaften ins Leben integriert. Die SmartCity ist nur ein Teil, gefordert sind ‚bright infrastructures‘: die Schlaue Infrastruktur. Dazu müssen die nötigen wirtschaftlichen Kräfte geeint werden, um die Wirkungen in einem Reallabor erlebbar zu machen und als Lösungsansatz weltweit zu skalieren. Die Geburtsstunde eines neuen Stadtwerke-Typs für das 22. Jahrhundert. Die Vision des urbancitylab.eu als Partner der NTT dafür ist der „Belt of Innovation“ aus drei Ebenen mit einer „physischen Welt“, dem digitalen Zwilling und einer Toolbox. Die physische Welt wird als Abbild der Realität im Sinne von Wohnraum, Straßenraum, Serviceangeboten, Dienstleistungen, Mobilität, Warenwirtschaftssystem, Grünraum und Energiebereitstellung verstanden. Der Digitale Zwilling ist das datenbasierte Abbild der physischen Welt. Dort werden alle erhobenen Daten wie der Energiebedarf für Heizung und Warmwasser, die Leistung der Batteriespeicher, die CO2- Emmisionen, die Mobilitätsauslastung, etc. gesammelt. Die Toolbox ist die digitaliserte „Werkzeug-und Sortierkiste“ dafür. All in One.

Die Herausforderungen für Stadtwerke liegen zukünftig darin, die Bedürfnisse der Bürger und ihre Städte dynamisch zu erfassen, neue Ressourcen wie volatile Energien aus Sonnen-, Wind-, oder Wasserkraft mit Elektro(auto)- und/oder Wasserstoffspeichern über intelligente Netze zu distributieren und daraus innovative Angebote für ihre Kunden über die bisherigen Modelle hinaus zu schaffen. Sektorielle Kenntnisse über die Grundlast, Redundanz und Verteilung bieten für die Stadtwerke der Zukunft ein enormes Potential. Die Welt von Stadtwerken unterliegt einem transformativen Prozess, der durch neue Koordinationskonzepte und den digitalen Methoden der Kommunikation und Datenverarbeitung gestützt wird und somit ein immanenter Teil der Welt von morgen wird.

ntt