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IDC © 2016. www.idc.de Seite 1 1 Statistisches Jahrbuch 2015.

Smart Cities in Deutschland:

Wie Städte die Digitale

Transformation meistern

Einleitung

Die Verstädterung der Welt geschieht mit erstaunlichem Tempo. In

Deutschland leben schon heute ca. 77 % der Bevölkerung in dicht und

mittelstark besiedelten Gebieten.¹

Solch eine Urbanisierung treibt, gemeinsam mit der steigenden Nutzung

von Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) durch

Individuen, Unternehmen und öffentliche Institutionen, einen sozialen

und ökonomischen Wandel von Städten voran. Während wir persönlich

kontinuierlich in die digitale Welt übergehen, steigen unsere

Erwartungen an unsere Städte, dies ebenfalls zu tun. Damit einher geht

die Erwartung nach mehr Transparenz und Offenheit, Zugang zu

Services und die Möglichkeit, Feedback zu geben. Daneben müssen sich

Städte auch Herausforderungen in Bezug auf u. a. Sicherheit, Verkehr,

Schadstoffbelastung, Handel, Kultur und Wirtschaftswachstum stellen.

Mit der Absicht, nachhaltige, wettbewerbsfähige und innovative Städte

zu schaffen, die sowohl Unternehmen als auch Bürger zufriedenstellen,

haben Regierungen weltweit verschiedene Initiativen gestartet, um die

Transformation ihrer Ballungszentren zu Smart Cities zu unterstützen.

Die IKT spielt hierbei eine tragende Rolle. Regierungen und Kommunen

sind daher auf Kooperationen mit Unternehmen der IKT-Branche und

deren IT-Lösungen angewiesen und werden diese in Zukunft immer

stärker nachfragen.

Gesponsert von:

Dell EMC

Autor: Laura Hopp Mark Alexander Schulte Juli 2016

„Wir sind überzeugt, dass die

Bedeutung des digitalen

Wandels in den kommenden

Jahren zunehmen wird und

dass sich darüber auch

entscheiden wird, ob

Lebensqualität und

Wirtschaftskraft am

Standort Hamburg erhalten

und gesteigert werden

können.“

Tim Angerer, Leiter der

Stabsstelle „Digitale Stadt“ der

Stadt Hamburg

IDC Executive Brief Smart Cities in Deutschland: Wie Städte die Digitale Transformation meistern

IDC © 2016. www.idc.de Seite 2

Um die aktuelle Situation, Best Practices und Herausforderungen bei der

Entwicklung deutscher Städte zu Smart Cities zu untersuchen, führte IDC

Experteninterviews im Juni und Juli 2016 mit Vertretern aus Dresden,

Frankfurt, Hamburg, Köln und Leipzig durch.

Was ist eine Smart City?

IDC definiert Smart City als eine abgeschlossene Einheit, wie ein Bezirk, eine

Stadt, ein Landkreis oder Ballungsraum, mit ihrer eigenen Verwaltung auf

lokaler Ebene. Diese Einheit beruht auf einer IKT-Grundlage, die eine

effiziente Stadtverwaltung, Wirtschaftsentwicklung, Nachhaltigkeit,

Innovation und Bürgereinbindung erlaubt.

Abbildung 1: Smart City Services

Quelle: IDC, 2015



Ziele einer Smart City

Die Ziele einer Smart City sind umfassend und verknüpfen die

verschiedensten Bereiche einer Stadt, um letztlich zu den folgenden

Punkten beizutragen:

» Steigerung der Lebensqualität der Bürger

» Ressourcen-, Energie- und Verkehrseffizienz für Klimaschutz und

Umwelt

» Höhere Wettbewerbsfähigkeit der ansässigen Wirtschaft sowie

Steigerung der Attraktivität des Standortes und Verbesserung der

Wirtschaftsprozesse

» Schaffung und Umsetzung von Effizienz rund um Dienstleistungen für

Bürger und Unternehmen sowie stärkeres Engagement vonseiten der

Bürger durch stärkere Einbindung

» Ermöglichung von Wachstum und Innovation mit einer schnellen

Einführung von Technologien für die Erzeugung neuer innovativer

Services oder Applikationen

Die Verwirklichung von Smart Cities in

Deutschland

Um die genannten Ziele zu erreichen, haben Deutschlands Großstädte

größtenteils erste Smart-City-Initiativen gestartet und einige Projekte

bereits erfolgreich abgeschlossen. Initiativen und Programme zum Thema

Smart City betreffen die unterschiedlichsten Bereiche wie intelligente

Verkehrssteuerung, Smartes Parking, neue Mobilitätskonzepte, adaptive

Straßenbeleuchtung, energieeffiziente Gebäude, Klimasiedlungen, den

Ausbau eines cityweiten WLANs, intelligentes Gesundheitswesen, eine

verbesserte Kommunikation zwischen Bürger und Stadtverwaltung über

Online Services sowie die Entwicklung eines Open-Data-Portals, um nur

einige zu nennen. Viele Projekte sind auf dem Weg und werden unter dem

Begriff „Smart City“ vermarktet. Projekte, die als „smart“ bezeichnet

werden können, gibt es allerdings schon seit vielen Jahren. Somit stellt sich

die Frage, ob Städte das Konzept „Smart City“ wirklich leben oder es

„Die Politik in Frankfurt hat den Begriff ‚Smart City‘ noch nicht in ihr Programm

aufgenommen. Dennoch

gibt es einige Projekte, die

als ‚smart‘ bezeichnet

werden können.“

Gert Stahnke, Leiter des

Straßenverkehrsamts der

Stadt Frankfurt

„Der Smart-City-Ansatz ist

ein Baustein der

integrierten

Stadtentwicklung. Ziel ist

es, Wirtschaftsprozesse zu

verbessern, Klimaziele zu

erreichen, neue

Kooperationen einzugehen

sowie die Einbeziehung der

Zivilgesellschaft zu

steigern.“

Mike Reichmuth,

Projektverantwortlicher für

Energie und Klimaschutz im

Amt für Stadterneuerung und

Wohnungsbauförderung der

Stadt Leipzig



lediglich als Label und modernes Buzzword verwenden. Um die

Entwicklung zu einer Smart City ernsthaft zu verfolgen, ist die Verwendung

des Begriffs jedenfalls nicht ausreichend. Das Thema muss vielmehr

strukturiert angegangen und ein Fokus gesetzt werden. Die Formulierung

einer Smart-City-Strategie, in der IKT eine tragende Rolle spielt, ist hierbei

der erste Schritt.

Strategische Herangehensweisen in den Städten

Eine Smart-City-Strategie ist in vielen Städten und Gemeinden noch nicht

vorhanden, wenngleich insbesondere die Großstädte aktuell an der

Entwicklung einer solchen arbeiten. Teilweise liegt es auch an der

Begrifflichkeit „Smart City“ selbst. So wird etwa in Hamburg nicht von der

„smarten“, sondern der „Digitalen“ Stadt gesprochen und dement-

sprechend eine Digitalisierungsstrategie entwickelt. Bevor eine Stadt eine

Strategie formuliert, sollte sie den Begriff zunächst definieren, um

Unklarheiten aus der Welt zu schaffen und zielgerichteter arbeiten zu

können. Bei vorhandenen Smart-City-Strategien wird oftmals ein

integrierter Ansatz verfolgt, der viele Teilstrategien, z. B. in den Bereich

Verkehr, Energie, Umwelt, Bildung oder Stadtverwaltung, über

Informations- und Kommunikationstechnologien miteinander vernetzt.

Herausforderungen bei der Umsetzung der Strategie oder auch einzelner

Projekte sind vor allem im Bereich des E-Governments rechtliche

Rahmenbedingungen, die die Umsetzung elektronischer Prozesse

aufgrund von Formerfordernissen verhindern. Hinzu kommt die

Finanzierung der Projekte. Die meisten Städte in Deutschland haben

kein dediziertes Smart-City-Budget. Sie sind daher oft auf Fördermittel

aus EU-Projekten oder auf Mittel Dritter angewiesen. Teilweise werden

die Projekte aber auch von den zuständigen Ämtern selbst finanziert.

Der bereits erwähnte Neuigkeitsgrad innovativer Ideen und Produkte

macht es hierbei schwer, eine Finanzierung überhaupt zu rechtfertigen,

da der Nutzen zu Beginn schwer zu ermitteln ist. Auch tragen die langen

Testphasen und unausgereiften Ideen bei besonders innovativen

Vorhaben zu Verzögerungen bei.

Treiber, die die Städte dazu bewegen, eine Smart-City-Strategie zu

implementieren, sind vielfältig. Sicherlich sind noble Ziele wie Klimaschutz

oder Ressourcenschonung Gründe hierfür, letzten Endes ist die

Bezeichnung „Smart City“ aber auch ein Marketingwerkzeug, um das

„Bei unserer Smart-City-

Strategie wird ein

integrierter Ansatz verfolgt,

bei dem Fachstrategien

einzelner Ämter

miteinander vernetzt

werden.“

Dr. Thomas Kreitsch, Stellv.

Leitung der Koordinations-

stelle Klimaschutz der Stadt

Köln und Projektleiter für

SmartCity Cologne



Image der Stadt zu verbessern und sich innerhalb Europas als moderne

Stadt besser zu platzieren.

Organisatorische Auswirkungen durch Smart-City-Strategien

Deutsche Städte gehen aus organisatorischer Sicht ganz unterschiedlich

an das Thema Smart City heran. So hat zum Beispiel Köln die

Koordinierungsstelle „SmartCity Cologne“ oder Hamburg die Stabsstelle

„Digitale Stadt“ eingerichtet. In Leipzig wurden zwei Arbeitsgruppen

gegründet, die zum einen innovative Ideen entwickeln und diskutieren,

und zum anderen diese testen und umsetzen. In Frankfurt hingegen

werden neue Initiativen nicht durch eine zentrale Stelle gebündelt,

sondern dezentral von dem jeweils beteiligten Amt koordiniert. Welcher

Ansatz auch verfolgt wird, Smart-City-Projekte sind meist nicht durch

einen einzigen Akteur zu stemmen. Kooperationen zwischen der

Stadtverwaltung, Forschungsinstituten, Universitäten, Unternehmen und

anderen Partnern aus der Wirtschaft sind für eine erfolgreiche Umsetzung

ganz wichtig. Denn Herausforderungen und Hürden gibt es zur Genüge.

Zu den bereits erwähnten finanziellen Hürden kommen Engpässe bei

personellen Kapazitäten hinzu. Gerade im Bereich der IT ist es in Zeiten

des Fachkräftemangels besonders schwer, qualifiziertes Personal zu

bekommen. Um die Möglichkeiten neuer Technologien erkennen zu

können und Smart-City-Initiativen in der Stadtplanung zu priorisieren,

ist ein gewisses Know-how im IKT-Bereich jedoch unerlässlich. Bei

Initiativen, die eine Umstellung interner Prozesse und Arbeitsweisen in

der Stadtverwaltung verlangen, sind zudem Widerstände seitens der

Mitarbeiter nicht zu unterschätzen. Altbekanntes und scheinbar

Bewährtes wird meist nur ungern geändert. Ein gewisser

Veränderungswille ist daher unbedingt notwendig, um Prozesse

erfolgreich umzustellen und neue Standards einzuführen. Trotz dieser

Hürden sind sich viele Städte des Potenzials der Entwicklung zu einer

Smart City bewusst.

Schlüsselinitiativen in Deutschland

Die für die Studie ausgewählten deutschen Städte haben bereits erste

Initiativen ins Leben gerufen, um die Entwicklung ihrer Stadt zu einer Smart

„Eine der größten

Herausforderungen bei

der Umstellung auf

elektronische Prozesse in

der Stadtverwaltung ist

der Mangel an

zusätzlichem IT-Personal,

der u. a. auf den

jahrelangen Einstellungs-

stopp zurückzuführen ist.“

Ralf Sagroll, Leiter der

Stabsstelle E-Government

der Stadt Frankfurt

„Herausforderungen bei

der Einbindung von IKT

ergeben sich vor allem bei

deren Anwendung durch

die Mitarbeiter. Neue

Arbeitsweisen und Prozesse

müssen etabliert und dabei

die Mitarbeiter rechtzeitig

mitgenommen werden.“

Gert Stahnke, Leiter des

Straßenverkehrsamts der Stadt

Frankfurt



City voranzutreiben. Im Folgenden werden einige Schlüsselinitiativen

vorgestellt, in denen die hohe Bedeutung eines Smart-City-Konzepts sowie

die tragende Rolle der IT erkennbar ist. Die Initiativen umfassen stadtweite

Maßnahmen und weisen durch die Vernetzung der verschiedensten

Bereiche erste Erfolge auf.

Triangulum Leipzig

Leipzig ist Partner im EU-geförderten Forschungsprojekt „Triangulum”, in

dem während des fünfjährigen Zeitrahmens drei europäische „Lighthouse-

Städte“ existierende Smart-City-Projekte umsetzen, und in Erfahrungs-

austausch mit sog. „Follower-Städten“, darunter Leipzig, stehen. Das Ziel

für Leipzig ist es, von diesen Erfahrungen zu lernen und einen eigenen

Masterplan für eine smarte Stadtentwicklung aufzustellen. Erste Projekte

zum Thema Mobilität, Energie, Abwasser und Wohnen sind bereits im

Leipziger Westen angelaufen. Der Stadtteil gilt als Laborraum für eine

zukunftsfähige Quartiersentwicklung, auf dessen Basis die Ausrichtung

einer gesamtstädtischen Smart-City-Strategie formuliert werden soll.

» Beispiel: Eine der Ideen bezieht sich auf ein virtuell gesteuertes

Flächenkraftwerk, das durch mehrere dezentrale Erzeugungs-

anlagen gespeist wird. Eine intelligente Steuerung der Anlagen und

der energieverbrauchenden Geräte sollen Einspeisung und

Verbrauch optimieren.²

SmartCity Cologne

SmartCity Cologne ist eine Plattform der Stadt Köln, die verschiedenste

Projekte rund um die Smart City koordiniert. Intelligente Technologien und

neue Ideen werden von Unternehmen, Verbänden, Initiativen und

Privatleuten gemeinsam entwickelt und erprobt. Hauptpartner der

Initiative ist das Versorgungsunternehmen RheinEnergie, wodurch sich die

meisten Projekte um das Thema CO2-Reduktion und Energieeffizienz

drehen. Auf der stadtweiten Kommunikationsplattform, die von der

Initiative betrieben wird, werden Projekte vorgestellt und Informationen

bereitgestellt.

» Beispiel: Das Projekt GrowSmarter hat das Ziel, mit Hilfe von IKT die

Bereiche Energie und Mobilität miteinander zu verknüpfen. So soll

² http://www.leipzig.de/news/news/eu-projekt-triangulum-innovative-ideen-fuer-den-leipziger-

westen-gesucht/



der über Photovoltaikanlagen produzierte Strom sowohl in den

Siedlungen als auch für E-Mobilität genutzt und über intelligente

Systeme gesteuert werden. Bürger können über eine Carsharing-

App Fahrzeuge buchen und werden durch die Erfassung und

Auswertung von Sensordaten optimal durch den Stadtverkehr

geleitet.³

Die „Digitale Stadt“ Hamburg

Hamburg verfolgt mit seinen Aktivitäten rund um die „Digitale Stadt“ ein

ganzheitliches Konzept, welches die Teilbereiche Verkehr,

Stadtverwaltung, Kultur, Bildung und Infrastruktur umfasst. Die Chancen

der Digitalisierung werden hier vom Senat selbst in allen geeigneten

Projekten thematisiert.

» Beispiel: In einem Pilotprojekt wurden Schulen mit einer

flächendeckenden WLAN-Anbindung ausgestattet, um den Zugang

zu Bildungsangeboten und Lernressourcen, die über das Internet

geteilt und genutzt werden können, zu ermöglichen. Auch an der

neu gegründeten Open Online University werden Lerninhalte online

hochschulübergreifend bereitgestellt.4

Smart City Dresden

An der Initiative Smart City Dresden sind die Stadt Dresden, die TU Dresden

sowie der Wirtschaftsverband Silicon Saxony beteiligt. Die Entwicklung zur

Smart City wird als kontinuierlicher Prozess angesehen, in dem

fortwährend neue Informations- und Kommunikationstechnologien

entwickelt und eingesetzt werden. Um künftig mehr Sichtbarkeit zu

schaffen und eine Vernetzung zu fördern, soll ein Smart-City-Atlas als

Plattform dienen, auf der sich verschiedenste Projekte präsentieren

können.

» Beispiel: Über das Verkehrsmanagementsystem VAMOS wird das

Verkehrsgeschehen mittels Detektoren erfasst und bspw. anhand

intelligenter Ampelschaltung und Fahrerassistenzsystemen in

Straßenbahnen der Stadtverkehr optimiert.5

³ http://www.smartcity-cologne.de/index.php/growsmarter.html 4 http://www.hoou.de/p/ 5 http://invest.dresden.de/de/Kompetenzfelder_Branchen/Themenexzellenz/Smart_City_2315.html



Rolle der IT bei der Verwirklichung einer

Smart City

Eine Smart City verwendet verschiedene IKT-Lösungen, um

Informationen und Maßnahmen innerhalb von Stadtsystemen und

-bereichen und zwischen ihnen zu verflechten und mit Bürgern,

Unternehmen und der breiteren Öffentlichkeit auf neue Arten in

Austausch zu treten. Die IKT-Architektur, die bei einer Smart City

unerlässlich ist, ist durchaus komplex und wird im Folgenden näher

erläutert.

IKT-Bausteine einer Smart City

Smart Cities bestehen aus verschiedenen Ebenen, die jeweils

Technologien umfassen, die die Erzeugung und Sammlung von Daten

sowie die Aggregation und Analyse der Daten unterstützen.

Abbildung 2: IKT-Architektur Smart City

Quelle: IDC, 2015

Die fünf IKT-Ebenen lauten wie folgt:

» Konnektivität: Diese Ebene umfasst alle Arten von Konnektivität wie

etwa Mobilfunksysteme (3G, 4G, 5G), WLAN, Bluetooth, Sensoren

und Sammelelektroden. Eine starke Vernetzungsinfrastruktur



ermöglicht den Zugriff auf Systeme und erlaubt es Städten, Daten

effektiv zu erfassen und geeignete Maßnahmen zu treffen.

» Daten: Angesichts der erzeugten und gesammelten Datenmengen

gewährleisten die Rechenzentren, dass die Daten in einem

gemeinsamen Archiv gespeichert werden und ein Zugriff von

verschiedenen Abteilungen und Applikationen aus möglich ist.

» Analyse: Auf dieser Ebene sind Städte in der Lage, all die

gesammelten Daten in wertvolle Erkenntnisse und Maßnahmen

umzuwandeln. Städte wenden sich zunehmend Big-Data-Analytik

zu, welches ihnen ermöglicht, alle Arten von Daten zu strukturieren

und in Nahe-Echtzeit zu analysieren. Durch die Verwendung von

vorausschauender Analysen können Smart Cities präskriptive

Maßnahmen für eine optimale Verteilung der Ressourcen einführen.

» Anwendung: Auf dieser Ebene implementieren Städte verschiedene

Applikationen, die Dateninput, -erfassung und -sammlung über

verschiedene Plattformen hinweg ermöglichen, wie etwa Online

Services, mobile Geräte (z. B. Smartphones und Tablets), Sensoren

und Autos. Diese Ebene wird Anwendern eine nahtlose Erfahrung

ermöglichen, indem Applikationen implementiert werden, welche

Services aus verschiedenen Einheiten integrieren können und so die

gesamte Effizienz verbessern.

» Nutzer: Der letzte Baustein einer Smart City ist jener der

Endkonsumenten, welche Individuen, öffentliche Einrichtungen

oder Unternehmen sein können. Dies ist die Ebene auf der Daten

erfasst werden, sei es über Online-Applikationen, Smartphones,

Tablets, Sensoren oder GPS, sowie die Ebene, welche schlussendlich

die Auswirkungen der Smart-City-Initiativen spürt. Die Effektivität

dieser Ebene ist unerlässlich, damit eine Stadt als wahre Smart City

anerkannt werden kann.

Rolle der IT in Smart-City-Projekten in Deutschland

Die Informationstechnologie zieht sich durch jede Ebene einer Smart

City und bildet die Basis eines jeden Smart-City-Projektes. Ihr wird daher

eine entscheidende Bedeutung bei der Transformation zugeschrieben.

Trotz alledem ist die IT nicht die treibende Kraft, die hinter den

Projekten steht. Die Entwicklung zur Smart City wird nicht der



Technologie willen vollzogen, sondern vielmehr, um die Stadt

lebenswerter und wirtschaftlicher zu machen. Informations-

technologien werden daher als ein Mittel verwendet, um die

Erwartungen der Bürger zu erfüllen. Der Bürger und seine Interessen

stehen immer noch im Mittelpunkt aller Initiativen. Daher werden bei

weitem nicht alle Möglichkeiten, die die IT heutzutage bietet,

ausgenutzt. Insbesondere bei der Nutzung von Cloud Services sind die

Städte aufgrund von Datenschutzbedenken zurückhaltend.

Interner IT-Betrieb vs. externer Bezug in der Stadtverwaltung

Ein zentrales Rechenzentrum ist in der Regel in jeder Stadt vorhanden

und wird meistens von der städtischen IT betrieben. Hinzu kommen zum

Teil dezentrale Server, die von den verschiedenen Ämtern selbst

betrieben werden, vor allem im Bereich der Fachanwendungen, wie

bspw. der smarten Ampelschaltung im Verkehrsbereich. Mit den

vorhandenen IT-Infrastrukturen werden die Städte aus Sicht von IDC auf

dem Weg zur Smart City in Zukunft kaum auskommen. Der Einsatz

moderner Informationstechnologien, wie Cloud Services, Mobility, Big

Data Analytics und Social, ist für eine erfolgreiche Entwicklung hin zur

Smart City eine Grundvoraussetzung.

Während sich Städte ausdehnen, müssen sich die Smart-City-Projekte

an die neue Größe anpassen, ohne Einbußen in Bezug auf das

Servicelevel in Kauf zu nehmen. Bei vielen Projekten auf Stadtebene sind

verschiedene Fachbereiche und Stakeholder involviert – z. B.

Versorgungswirtschaft, Stadtverwaltung und Gebäudeeigentümer,

wodurch Interkonnektivität gewährleistet werden muss. Cloud-Dienste

können von Städten genutzt werden, um Daten von verschiedenen

Applikationen und Sensoren zu konsolidieren, während der Zugriff auf

verbesserte und skalierbare Rechen- und Speicherfunktionen

gewonnen wird.

Städte haben für die Nutzung von Cloud-Diensten die Wahl zwischen

verschiedenen Modellen. Im Private-Cloud-Ansatz werden Cloud-

Dienste im stadteigenen Rechenzentrum betrieben oder in einer

geschützten Umgebung im Rechenzentrum eines externen Anbieters

(Hosted Private Cloud). Laut einer IDC Studie zum öffentlichen Sektor

wird Ersteres von 45 % der öffentlichen Verwaltungen auf Länder- und

„Ein Hinderungsgrund bei

der Auswahl von externen

IT-Anbietern sind

bestimmte Datenschutz-

anforderungen, die bspw.

die externe Verarbeitung

von Sozialdaten der

Bürger verhindern.“

Ralf Sagroll, Leiter der

Stabsstelle E-Government

der Stadt Frankfurt

„Die IT ist ein Mittel zum

Zweck. Die Digitalisierung

gibt uns die technischen

Möglichkeiten an die

Hand, um unsere

Ressourcen intelligenter

und effizienter einzu-

setzen.“





SmartCity Cologne



kommunaler Ebene genutzt oder geplant und Letzteres von 48 %. Hier

geht es darum, ob eigene IT-Ressourcen genutzt werden oder die

externer Anbieter. Wenn sich die Stadt auf eigene IT-Ressourcen

beschränkt, sollte ausreichende Kapazitäten gewährleistet werden.

Stadtverwaltungen und Organisationen sollten daher ihre bestehenden

Investitionen in Rechenzentren erweitern oder externe Kapazitäten

einbeziehen. Die nächste Generation der Rechenzentren kann mithilfe

von Konzepten und Technologien wie modularen Rechenzentren,

konvergenter Infrastruktur und Software-defined-Technologien für

verbesserte Agilität, Skalierbarkeit, Standardisierung und Effizienz

gebaut werden.

Eine weitere Möglichkeit ist die Nutzung von Public-Cloud-Diensten, die

auch von externen Anbietern bereitgestellt und betrieben werden.

Dieser Ansatz wird im Vergleich zum Private-Cloud-Ansatz deutlich

weniger genutzt oder geplant und liegt bei 23 %. Getrieben von

rechtlichen Rahmenbedingungen und Vorschriften sind Bedenken bzgl.

der Datensicherheit von Stadt- und Bürgerdaten hierbei der

bedeutendste Hinderungsgrund. Dennoch sind die Städte der Idee der

Public Cloud nicht völlig abgeneigt, daher werden Vor- und Nachteile

derzeit evaluiert. Die Art der Daten spielt dabei eine Rolle sowie der

Bereich der Stadt, um den es sich dreht, und inwiefern Kooperationen

mit externen Akteuren wie Unternehmen oder Forschungs-

einrichtungen stattfinden und durch die Nutzung von Public Cloud

Services vereinfacht werden können.

Bei der Auswahl von Anbietern ist die Skalierbarkeit der Lösung sowie

die Einhaltung von Bundesdatenschutz und Datenschutzrichtlinien des

Landes eines der Kriterien. IDC ist davon überzeugt, dass der Trend hin

zur Cloud auch für Städte unausweichlich ist, um das volle Potenzial der

Smart City gerade im Bereich datengetriebener Services zu nutzen. Der

Ansatz von hybriden Cloud-Lösungen und damit eine Kombination der

verschiedenen Ansätze kann hierbei durchaus in Betracht gezogen

werden.

„Konkrete

Stadtentwicklungsprojekte

zeigen, welche

Technologielösungen

sinnvoll umgesetzt werden

können. Eine

standardisierte Auswahl

von IT-Anbietern vorab ist

daher nicht zielführend.“





SmartCity Cologne



Die Rolle von Open Data und erste Ansätze

Im Vergleich zu Cloud Computing sind viele Städte bei dem Thema Open

Data schon etwas weiter bzw. gewillter diesen Weg zu gehen. Open-

Data-Portale oder zumindest erste Ansätze zur Entwicklung eines

Konzeptes sind vielerorts bereits vorhanden. Verschiedene Datensätze

werden hier von der Stadt für die weitere Nutzung zur Verfügung

gestellt. Die gesetzliche Grundlage hierfür bildet zum einen das

Informationsfreiheitsgesetz, das jeder Person Anspruch auf Zugang zu

amtlichen Informationen gewährt. Des Weiteren besagt das

Informationsweiterverwendungsgesetz, dass Informationen öffent-

licher Stellen des Bundes weiterverwendet werden dürfen. Einen Grund

seitens der Behörden und Ämter, Bürgern Informationen

vorzuenthalten, gibt es daher nicht. Dennoch ist die Entwicklung eines

Open-Data-Portals natürlich weiterhin der Stadt überlassen.

Langfristiges Ziel ist es dabei, den Informationsaustausch zu fördern und

eine Basis zu schaffen, um Apps oder Services, die nahtlos im Ökosystem

verwendet werden können, zu entwickeln. Datensätze, die Bürger oder

Unternehmer aktuell auf den Portalen finden können sind bspw.

Verkehrsdaten, Stadtdaten und Geodaten. Meist handelt es sich dabei

jedoch um statische Daten. Um die Dynamik der Stadt im Sinne einer

Smart City abzubilden und entsprechende Services für Bürger anbieten

zu können, müssen die Daten tagesaktuell und für die Entwicklung von

Apps geeignet sein. Wenn Regierungen die Implementierung einer

Open Data Governance anstreben, dann müssen sie sich auch mit

Datenqualität, Verfügbarkeit und Transparenz auseinandersetzen. Ob

die Stadtverwaltung sowohl personelle als auch finanzielle Kapazitäten

dafür bereitstellen wird, bleibt abzuwarten. Das Sammeln von Daten

über bspw. Sensoren kann natürlich auch von Unternehmen betrieben

werden. Ob diese die Daten der Öffentlichkeit über ein Open-Data-

Portal bereitstellen, anstatt sie im eigenen Interesse für kostspielige

Services zu nutzen, ist fraglich. Wer auch immer die Daten erhebt, die

Erzeugung beschleunigt sich mit beispielloser Geschwindigkeit; die

Menge an Daten auf der Welt soll im Jahr 20206 44 Zettabytes erreichen.

Big-Data- und Analytics-Technologien werden daher immer

bedeutender und sollten auch von Städten stärker genutzt werden.

„Derzeit findet im Rahmen

eines künftigen Open-Data-

Konzepts eine Diskussion

darüber statt, wie Daten

strategisch nutzbar

gemacht werden können,

um die Basis für neue

Angebote und Services für

Bürger und Staat zu

bilden.“

Tim Angerer, Leiter der

Stabsstelle „Digitale Stadt“ der

Stadt Hamburg

„Bevor die Stadt Leipzig

freie Daten zur Verfügung

stellt, muss zunächst

geprüft werden, welche

Rohdaten sich eignen und

ob Kapazitäten vorhanden

sind, um diese aktuell zu

halten. Dieser Prozess

beginnt jetzt erst.“

Mike Reichmuth,

Projektverantwortlicher für

Energie und Klimaschutz im

Amt für Stadterneuerung und

Wohnungsbauförderung der

Stadt Leipzig

6 http://www.emc.com/leadership/digital-universe/2014iview/executive-summary.htm



Handlungsempfehlungen

Dieser Abschnitt stellt eine Orientierungshilfe für beteiligte Akteure in

einem Smart-City-Ökosystem dar und erläutert die wesentlichen

Punkte, die beachtet werden müssen, um eine „optimierte“ Stadt zu

schaffen. Die Handlungsempfehlungen orientieren sich an den von IDC

identifizierten fünf Smart-City-Dimensionen.

Abbildung 3: Dimensionen einer Smart City

Quelle: IDC, 2016

Um Möglichkeiten und Herausforderungen bei der Entwicklung zur Smart

City besser zu erkennen und anzugehen, müssen Städte die folgenden

Dimensionen berücksichtigen:

» Vision: Um die Entwicklung zur Smart City besser vorantreiben zu

können, sollten Städte eine Smart-City-Vision vermitteln. Diese

beinhaltet eine Strategie, die einen Aktionsplan und konkrete Ziele

festlegt; ein Führungskomitee, das Smart-City-Projekte koordiniert

und vorantreibt; ein dediziertes Smart-City-Budget, mit dem

innovative Ideen gefördert und Projekte finanziert werden, sowie

ein standardisiertes Verfahren, anhand dessen wirtschaftlicher und



sozialer Nutzen der Initiativen gemessen werden können. Bei der

Entwicklung der Strategie sollte darauf geachtet werden, alle

Stakeholder und Abteilungen miteinzubeziehen, um bessere

Ergebnisse zu erzielen. Zudem sollte vermieden werden, eine starre

Strategie zu schaffen. Agile Strategien ermöglichen es der Stadt, sich

dem Stand der Technik anzupassen, aus Erfahrungen zu lernen und

Veränderungen erfolgreich anzugehen.

» Kultur: Es muss ein Klima geschaffen werden, in dem Innovationen

gefördert und Fehler geduldet werden. Bürger und andere

Interessengruppen sollen motiviert werden, sich innerhalb von

Projekten und in der Zusammenarbeit mit Unternehmen zu

engagieren. Denn Stadtverwaltungen sind nicht bloß Eigner in Smart

Cities, sie sollten als Innovationstreiber fungieren und eine

wesentliche Rolle bei der Ermöglichung von Innovationen spielen.

Über ein „offenes“ Ökosystem und Open-Source-Plattformen kann

dieses Innovations- und Kollaborationsklima entwickelt werden.

Zudem soll die Stadtverwaltung Transparenz schaffen bzgl.

Datenerhebung und -sicherheit.

» Prozesse: Prozesse beschreiben die Art und Weise, wie Smart-City-

Projekte gemanagt werden. Um koordiniert vorgehen zu können, ist

es unerlässlich, diese zu standardisieren, und zwar nicht lediglich

innerhalb eines Projektes, sondern darüber hinaus alle

Organisationsstrukturen und Handlungsfelder betreffend. Zudem ist

es wichtig, ein Partner-Ökosystem zu entwickeln, bei dem alle

Akteure wie Bürger, Unternehmen, Versorger, Forschungs-

einrichtungen und Universitäten involviert werden, um gemeinsam

innovative Lösungen zu schaffen und alle am Nutzen teilhaben zu

lassen. Der Nutzen muss anhand von Indikatoren messbar gemacht

und es müssen Organisationsstrukturen geschaffen werden, die

Smart-City-Initiativen bestmöglich vorantreiben. Öffentlich-private

Partnerschaften werden Städte mit einer zusätzlichen Flexibilität,

besseren Strategien und mehr finanziellen Mitteln ausstatten.

» Technologie: Wie bereits erwähnt, bestehen Smart Cities aus fünf

IKT-Ebenen, die jeweils verschiedene Technologien umfassen.

Städte müssen sich diesen Technologien öffnen und deren

Möglichkeiten ausschöpfen. Das Internet der Dinge und damit

einhergehend die Installation von Sensoren, Kameras und anderen



Vorrichtungen muss ausgebaut werden. Hier ist darauf zu achten,

dass eine mangelnde Interoperabilität aufgrund von

unterschiedlicher Sensor-Software auftreten kann. Mit Open-

Source-Lösungen können Städte Sensoren und eine Infrastruktur

einsetzen und Applikationen entwickeln, welche kombinierbar und

kosteneffizient sind und Entwicklern und Anwendern mehr

Flexibilität ermöglichen. Cloud-basierte Technologien sind ein

wichtiger Bestandteil für die Errichtung einer gemeinsamen

stadtweiten Plattform für Kommunikation, Zusammenarbeit,

Information und Services. Die gesammelten Daten müssen dann in

Nahe-Echtzeit analysiert werden, um Vorhersagen treffen zu

können und Ressourceneffizienz zu ermöglichen. Insgesamt sollten

Städte eine Schaffung verschiedener Technologiesilos vermeiden

und stattdessen zu einer Konvergenz von Technologie und Daten

tendieren. Das Plattformmodell eignet sich hierbei besonders gut,

um verschiedenen Abteilungen und Organisationen einen Zugriff

sowohl auf Daten als auch auf Technologien zu bieten.

» Daten: Daten sind eines der wichtigsten Elemente einer Smart City.

Die Fähigkeit, den Bedürfnissen der Bürger gerecht zu werden, ist

stark davon abhängig, ob sinnvolle Reaktionen oder Ergebnisse auf

den von Bürgern bereitgestellten Input folgen. Es muss definiert

werden, welche Daten erfasst, analysiert, geschützt und gespeichert

werden müssen. Daten von älteren oder bereits bestehenden

Initiativen sollten nicht ignoriert werden, da sie einen Kontext

schaffen. Es sollten vielmehr Synergien zwischen den alten und

neuen Ökosystemen und den neu erzeugten Daten geschaffen

werden. Die Smart City lebt vom Informationsaustausch, daher

sollte ein stadtweites Open-Data-Portal entwickelt werden, in dem

Daten bereitgestellt und geteilt werden können sowie eine

Beteiligungsplattform für Bürger geschaffen wird. Datenanalysen

bilden hierbei die Grundlage für neue Services sowie die

Erfolgsmessung von Smart-City-Initiativen. Der Zugang seitens der

Bürger zu persönlichen Daten und deren Verwaltung sollte

ganzheitlich online ermöglicht werden. Städte müssen an der

Gewährleistung einer hohen Datenqualität sowie -transparenz

arbeiten, die sich nicht nur auf ihre Bürger bezieht, sondern auch auf

jene, die diese Daten für die Schaffung neuer Services verwenden

möchten. Ein Gleichgewicht zwischen Datensicherheit,



Zugänglichkeit und Datenschutz muss gefunden werden. Es ist für

Stadtverwaltungen essentiell, dass Bürgerdaten ordnungsgemäß

verwaltet und nicht von Dritten ohne die notwendige Zustimmung

geteilt werden. Smart-City-Datenqualitätsmanagement kann nicht

unabhängig von Cybercrime-Gesetzen durchgeführt werden, da

diese Gesetze sowohl das Internet als auch die mit ihm in

Verbindung stehenden Systeme betreffen.

Fazit und Ausblick

Deutsche Städte haben bereits einzelne Aspekte der fünf Dimensionen

umgesetzt bzw. zumindest geplant. Obwohl Deutschlands Städte bereits

auf einem guten Weg sind, ist die Entwicklung hin zur Smart City vielerorts

doch eher eine schleppende. Bürokratie, finanzielle Probleme und

Bedenken gegenüber technologischen Neuheiten sind Gründe hierfür.

Um die Digitale Transformation erfolgreich zu meistern, müssen Städte

zum einen bereits formulierte Konzepte und Ideen konsequenter verfolgen

und dürfen den Begriff der „Smart City“ nicht lediglich als Marketing-

instrument im Sinne einer positiven Außendarstellung verwenden. Damit

die Vision einer Smart City die Städte wirklich durchdringt, müssen isolierte

Vorhaben in einem ganzheitlichen Ansatz miteinander verknüpft werden.

Zum anderen müssen die Städte auch neue und innovative Schritte gehen.

Das bisher vorsichtige Herantasten mag vielleicht daran liegen, dass

Verantwortliche auf kommunaler Ebene nicht über ausreichend personelle

Ressourcen und Know-how verfügen, um die neuen

Informationstechnologien in ihrer Komplexität zu verstehen, und Chancen,

die diese bieten, nicht erkennen können. Das Eingehen von

Partnerschaften ist hierbei essentiell, um Wissenslücken zu füllen, Impulse

zu bekommen und auch finanzielle Hürden zu überwinden.

Um sich zu einer Smart City zu wandeln, muss auf allen Ebenen (Personal,

Prozesse, Technologie) investiert werden und alte Denkweisen müssen mit

einer neuen Kultur durchbrochen werden. Gerade im Hinblick auf neue

Technologielösungen müssen sich Städte weiter öffnen, um mit der

Digitalisierung Schritt halten und den Anforderungen der heutigen Zeit

gerecht werden zu können.



Über IDC

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