Megaintelligente Infrastruktur für die Megastädte der Zukunft
Der Blick aus dem Fenster kann die Art und Weise, wie Sie die Welt betrachten, verändern. Der Großteil der Bevölkerung Nordamerikas, Lateinamerikas und Europas sieht, wenn er aus dem Küchenfenster blickt, eine städtische Umgebung. Die Hälfte der Bevölkerung in Asien – und fast 60 % in Afrika – blickt hingegen immer noch auf eine ländliche Welt, aber dieser Ausblick könnte sich bald ändern.1,2
Urbanisierung erzeugt Wohlstand sowohl für Länder als auch deren Bürger. Städte erwirtschaften 80 % des weltweiten Bruttoinlandsprodukts3 und es besteht ein enger Zusammenhang zwischen Urbanisierung und Wohlstand. Trotz der anhaltenden Probleme bezüglich der wirtschaftlichen Ungleichheit sind die überwiegend städtischen Länder reicher. Ihre Bevölkerung genießt einen höheren Lebensstandard, hat mehr Zugang zu Energieversorgung, eine bessere Wasserqualität und Sanitärsituation sowie weniger Probleme bezüglich der Unterernährung von Kindern.4
Natürlich machen wachsende Städte Investitionen aller Art erforderlich, vor allem aber in die Infrastruktur: Wasser, sanitäre Einrichtungen, Strom, Straßen und Massenverkehrsmittel. Leider sind die Investitionen noch nicht auf einem optimalen Niveau. Das Global Infrastructure Hub schätzt, dass 15 Billionen US-Dollar an Investitionen in die Infrastruktur erforderlich sind, um mit den aktuellen Trends Schritt halten zu können.5 Die mit dem Klimawandel einhergehenden Herausforderungen können diese Zahl noch erhöhen. Nicht nur die schnell wachsenden urbanen Ballungsräume brauchen Hilfe. Das Weltwirtschaftsforum stellt dazu fest: „Die Infrastruktursysteme gehören nach wie vor zu den am wenigsten digital transformierten in der gesamten Weltwirtschaft. Viele moderne Infrastruktureinrichtungen werden trotz enormer sektorübergreifender Innovationsfortschritte seit Jahrzehnten in ähnlicher Weise geplant, gebaut, betrieben und gewartet.“6 Erfreulicherweise bedeuten dieselben Fortschritte, dass die städtischen Gebiete mit Investitionen geringere Klimaauswirkungen haben und gleichzeitig leichter bewohnbar sein werden.
Intelligenteres Fahren
Städte benötigen zahlreiche Verbesserungen im Bereich der Infrastruktur, aber eine der wichtigsten ist die Innovation „Intelligente Städte“. Ungeachtet des High-Tech-Namens basiert eine intelligente Stadt auf einem einfachen Konzept: der Nutzung digitaler Technologie zur Verbesserung des städtischen Lebens. Das Konzept selbst ist einfach, seine Umsetzung jedoch durchaus komplex. Sie erfordert eine weitreichende digitale Infrastruktur, und während die zum Teil bereits vorhanden ist, werden die Städte darüber hinaus neue Technologien wie KI, das Internet der Dinge und 5G, benötigen. Der Einsatz dieser Technologien erfordert digitale Lösungen, die ermöglicht werden durch fortschrittliche Fluorpolymere wie Teflon™: Kabel, die einen erweiterten Datenfluss ermöglichen, großflächig verteilte Sensoren und Hochgeschwindigkeits-Computerchips in großem Umfang.
Die Städte haben zwar digital einiges an Arbeit zu leisten, aber die Vorteile sind beträchtlich. Bedenken wir zum Beispiel das Thema „Verkehrsüberlastung“, eine der gravierendsten Schattenseiten des städtischen Lebens, und sehen uns hierzu das Schicksal von Pendlern in Bogotá, Kolumbien, an. Sie verlieren 272 Stunden pro Jahr im Stau. Dabei ist das hohe Verkehrsaufkommen ein Problem, das man in vielen Regionen dieser Welt findet. In Boston stehen Autofahrer 164 Stunden pro Jahr im Stau.
Dahingegen machen Autofahrer in Dallas, Texas, mit dem Straßenverkehr ganz andere Erfahrungen. Intelligente Verkehrssysteme analysieren Daten von Staats- und Bezirksbehörden, Strafverfolgungsbehörden und Feuerwehren, um den Verkehr in Echtzeit zu optimieren. Durch geänderte Einbahnstraßen, die Umleitung des Verkehrs bei Unfällen, die Neueinstellung von Ampeln sowie eine andere Preisgestaltung für Fahrspuren mit hoher Auslastung hilft das intelligente Verkehrssystem den Autofahrern in Dallas im Vergleich zu den Autofahrern in Boston, fast 90 Stunden pro Jahr im Verkehr einzusparen.7
Darüber hinaus kann intelligente Verkehrstechnik den Städten auch bei ihrer Verwaltung behilflich sein. Im Auto werden Sensoren, die für schnelle und zuverlässige Datenverbindungen auf Teflon™ angewiesen sind, mit intelligenten Verkehrssystemen kommunizieren, um noch bessere Daten zu liefern. Busse in Pittsburgh sind mit Sensoren ausgestattet, die Signale über die aktuelle Verkehrssituation senden. Das hat einen zusätzlichen positiven Nebeneffekt: Sie helfen bei der Bewertung der Hunderten von Brücken in Pittsburgh. Wie Jesse Berst, Gründer und Vorsitzender des Smart Cities Council, sagt, haben die Busse „Vibrationssensoren, so dass sie, wenn sie über eine Brücke fahren, erkennen und erfassen, wenn es einen Unterschied in der Schwingung gibt. Diese Information wird anschließend ausgewertet, wodurch die Sachverständigen wissen, wann diese Brücke inspiziert werden muss, um einen Einsturz zu vermeiden.“
Intelligentere Beleuchtung
Der Verkehr ist nicht der einzige Bereich, in dem die Städte intelligenter werden. Städte werden auch neue Wege beschreiten, wenn es darum geht, Licht zur Senkung von Emissionen und als Hilfe für den Betrieb zu nutzen. Durch den einfachen Schritt, LED-Glühbirnen in Straßenlampen zu verwenden, können Energieverbrauch und Emissionen drastisch reduziert werden, da dadurch „die Energierechnung einer typischen Stadt jedes Jahr um Millionen von Dollar gesenkt wird“, so Berst. Der nächste Schritt besteht darin, diese Straßenlampen „intelligent zu machen“, indem intelligente Kommunikationsknotenpunkte hinzugefügt werden, die die Lampen dimmen, wenn niemand anwesend ist, die Techniker alarmieren, wenn die Lampen ausfallen, und sie blinken lassen, um das Notfallpersonal dorthin zu führen, wo sie gebraucht werden.
