Smart Cities – Die Lösung für die Mega-Urbanisierung?
Japan übernimmt Vorreiterrolle
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Smart Cities – die Lösung für die Mega-Urbanisierung? – @shutterstock | Photobank.kiev.ua
Weltweit nimmt die Größe von Städten beständig zu, befeuert von den vielen Millionen Menschen, die jedes Jahr vom Land in die urbanen Zentren strömen. Doch die zunehmende Urbanisierung führt zu wachsenden Anforderungen an Regierungen, Unternehmen und Stadtverwaltungen, um den wachsenden Bedarf an Gütern und Infrastruktur in den Zentren zu managen. Eine Lösung sind Smart Cities, denen die global zunehmende Digitalisierung, Automatisierung und Vernetzung den Weg ebnet. Doch wo liegen die Trends und Treiber der intelligenten Städte? In Asien und insbesondere Japan zeigt sich, wohin die Zukunft auch in Europa führen könnte.
Die weltweite Bevölkerung wächst seit Jahren rasant an. Angesichts einer Weltbevölkerung von mittlerweile mehr als 7,6 Milliarden Menschen nimmt insbesondere der Zuzug in urbane Ballungszentren ungebremst zu. Schätzungen zufolge wandern auf der ganzen Welt jede Woche rund drei Millionen Landbewohner in städtische Zentren ab, da sie sich dort Arbeit und bessere Lebensbedingungen erhoffen. Diese Entwicklung stellt die Versorgung und Verwaltung der dort lebenden Menschen vor ganz neue Herausforderungen.
Japan übernimmt Vorreiterrolle
Wie die Verantwortlichen damit umgehen, um adäquate Lösungen zu präsentieren und umzusetzen, wird am Beispiel japanischer Städte deutlich. In dem Land ist die Urbanisierung seit Jahrzehnten ein fortschreitender Prozess, der unter anderem zur Bildung der Megacity Tokio geführt hat. In dem Ballungsraum leben über 38 Millionen Menschen und trotzdem haben es Regierung, Stadtplaner und Unternehmen geschafft, die Basis zur Schaffung guter Lebensbedingungen zu legen.
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Das wäre jedoch nicht möglich gewesen, wenn Japan in Bezug auf Technisierung und Automatisierung nicht schon seit vielen Jahren weltweit eine Vorreiterrolle einnehmen würde. So sind große Industrie- und Technologiekonzerne wie Panasonic, Mitsubishi oder Toyota in diesen Bereichen weltweit führend. Zudem gibt es, ähnlich wie hierzulande, eine große Bandbreite innovativer Unternehmen, die in ihren hoch-technisierten Sparten zu den globalen Marktführern zählen. Das auf diese Weise angesammelte Know-how führt dazu, dass das Land der aufgehenden Sonne auch bei der Gestaltung der Smart Cities ein wichtiges, wenn nicht gar entscheidendes Wort mitzureden hat.
Smart Cities – Japan übernimmt Vorreiterrolle – @shutterstock | monicaodo
Smart Cities stehen für Umsetzung digitaler Technologien im urbanen Raum. Dabei steht die umfassende Vernetzung von Verwaltung, Versorgern, Haushalten, Unternehmen und kommunalen Einrichtungen im Vordergrund. Gleichzeitig muss das System dafür Sorge tragen, dass Wohnraum, Arbeitsplätze und Verkehrswege in der Lage sind, die Lebensbedingungen der Bewohner effizient zu gestalten. Eine Voraussetzung für die Umsetzung ist die Optimierung einer technischen Infrastruktur, damit diese die Kapazität besitzt, die mit der Steuerung der Smart Cities einhergehenden Datenströme zu bewältigen. Dies geschieht durch automatisierte und mithilfe der künstlichen Intelligenz (KI) gesteuerte Prozesse, die für reibungslose, verschlankte und ultraschnelle Umsetzungsmechanismen bei der Realisierung des smarten Lebens und Wirtschaftens in der Stadt sorgen.
Der digitale Vormarsch, der zuerst die Wirtschaft Japans erfasste, hat längst im alltäglichen Leben der Bevölkerung Einzug gehalten. Die Vielzahl an Servicerobotern und digitalen Tools, die das Leben der Japaner erleichtern, zeichnen davon ein deutliches Bild. Dies führt dazu, dass die Akzeptanz des IT-Einsatzes zur schlaueren Gestaltung der Städte äußerst hoch ist, was der Verbreitung zusätzlichen Vorschub leistet.
Darüber hinaus tragen digitale Techniken in den Smart Cities entscheidend dazu bei, Bürger bei der Erledigung ihrer Aufgaben zu unterstützen. Dazu zählen sowohl virtuelle Behördengänge als auch kontaktlose Einkaufsmöglichkeiten, die sich gerade in Zeiten von Corona großer Beliebtheit erfreuen.
Intelligente Energie
Das Zusammenspiel von vernetzten wirtschaftlichen Einheiten und Individuen wird durch den Einsatz intelligenter Stromnetze unterstützt. Bei diesen wird die Energiezufuhr so gesteuert, dass sie jederzeit dem gewünschten Bedarf entspricht. Auch hier bildet die Digitalisierung das Rückgrat, denn aus vergangenen Verbrauchsdaten können die Stromversorger und Netzbetreiber den künftigen Bedarf ermitteln und entsprechend handeln.
In diesem Bereich bietet Japan durch den Einsatz innovativer Methoden zur Stromspeicherung und einen besonderen Fokus auf die Brennstoffzellentechnik ebenfalls vielfältige Chancen, den Energiesektor mit den Bedürfnissen der smarten Cities zu verzahnen. Denn der Verbrauch dieser Städte ist nicht zu unterschätzen. Der Grund dafür ist, dass sie aufgrund der Vielzahl an eingesetzten IT- und Digital-Werkzeugen über den Bedarf herkömmlicher Städte hinaus einen hohen zusätzlichen Energiebedarf besitzen. Doch neben der Brennstoffzelle bieten sich auch in Japan dank alternativer Methoden wie die Nutzung von Wind- und Solarkraft ausreichend Möglichkeiten, um eine nachhaltige Energiegewinnung umzusetzen.
Smarte Selbstversorgung durch Vertical Gardening
Der Nachhaltigkeitsgedanke wird ebenfalls durch Vertical Gardening-Techniken gestützt. Bei dieser modernen landwirtschaftlichen Methode werden Obst und Gemüse nicht mehr auf dem Feld angebaut, sondern auf künstlich beleuchteten, übereinander angebrachten Etagen. Anstatt Erde werden bei dieser Methode modernste Substrate eingesetzt, die eine automatische Düngung und Bewässerung erlauben, die im Vergleich zur herkömmlichen Landwirtschaft sehr viel sparsamer mit den natürlichen Ressourcen umgeht und den Einsatz von chemischen Mitteln auf ein Minimum reduziert. Die äußerst platzsparende Methode eignet sich gut für dicht bebaute Gebiete und damit den Einsatz in urbanen Räumen. Positiver Nebenaspekt: Bei dieser Versorgungsart fallen durch den Anbau vor Ort Transportwege weg, was den Nachhaltigkeitsaspekt des Vertical Gardenings in Smart Cities zusätzlich unterstützt.
Vertical Gardening – @shutterstock | Iammotos
Dass es beim Thema Smart City in Japan nicht nur um Visionen geht, zeigen Projekte, die bereits realisiert wurden oder deren Umsetzung unmittelbar bevorsteht. Dabei zeigt sich, dass in Japan große Konzerne wie Panasonic und Toyota hierbei meist vorangehen. So begann Panasonic schon 2014 mit dem Bau der auf 3.000 Bewohner ausgelegten Fujisawa Sustainable Smart Town, die ganz auf Vernetzung und Nachhaltigkeit setzt. Gleiches plant derzeit Toyota mit der intelligenten Woven City, die die Vernetzung bereits in ihrem Namen trägt. Der Grundstein für das ambitionierte 2.000 Einwohner-Projekt soll im kommenden Jahr gelegt werden.
Die Versorgungsfrage: Automatisierte Logistik als passende Antwort
Unabhängig davon, ob es um die Versorgung der Bevölkerung oder von Unternehmen in den smarten Städten geht; der Erfolg des Modells hängt davon ab, inwieweit die Lieferkette mit lebensnotwendigen Gütern sichergestellt werden kann. Dies stellt die City Logistik vor ungeahnte Herausforderungen, muss sie doch für viele Menschen auf relativ beengtem Raum sorgen und dabei nach Möglichkeit die immer stärker belastete Verkehrsinfrastruktur schonen.
Die Lösung können dezentrale Vertriebszentren sein, die ihrerseits die Versorgung direkt vor Ort übernehmen. Zum einen, indem die Verbraucher sich dort mit Waren eindecken, zum anderen durch Zwischenlagerung von Artikeln, die von dort aus an ihren endgültigen Bestimmungsort transportiert werden. Damit dieses Modell funktioniert, müssen Logistiker gewährleisten, dass die über eine Smart City verteilten Vertriebs-Hubs ihrerseits sicher mit Waren versorgt werden und diese von dort aus rasch und effizient abgerufen werden können.
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Hier bieten sich die Spezialisten von DAIFUKU an, die als Multi Material Handling-Weltmarktführer über jahrzehntelange Erfahrung im Management von modernen, softwaregesteuerten und halb- oder vollautomatischen Vertriebszentren besitzen. Denn zu „smart“ gehört auch, dass die Logistiker auf Digitalisierung und umfassende Vernetzung setzen, um ihre Prozesse und den Austausch zwischen Anbietern und Nachfragern von Waren effizienter zu gestalten. Auf diese Weise setzt die moderne Logistik die Prinzipien der Smart City bereits um und übernimmt damit eine führende Rolle bei der erfolgreichen Realisierung der urbanisierten Welt von morgen.
Acros building, Building the tree in Fukuoka City, Japan – @shutterstock | Tanya Jones
Bosco Verticale, Vertical Forest Apartment Buildings in Milan, Italy – @shutterstock | Cristian Zamfir
Vertical green plantations on the Israel pavillion at EXPO 2015, food is the main topic of this italian edition, in Milan, Italy – @shutterstock | Paolo Bona
The Green Wall – @shutterstock | areeya_ann
Megacities – Urbanisierung – Zahlen, Daten und Fakten
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