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Digitale Infrastruktur Hochtechnologie macht Städte smart

Städte jeder Größe nutzen die Möglichkeiten der Digitalisierung und Vernetzung, um sich fit für die Zukunft zu machen. Die neuen Technologien lösen viele Probleme. Frei von Herausforderungen sind aber auch sie nicht.
Karlsruhe rüstet in einem Pilotprojekt einige Straßen mit smarten Straßenlaternen aus, die Verkehrs- und Umweltdaten in Echtzeit erfassen und als Ladestation für Elektroautos fungieren können. Quelle: SAP
Auf dem Weg zur Smart City

Karlsruhe rüstet in einem Pilotprojekt einige Straßen mit smarten Straßenlaternen aus, die Verkehrs- und Umweltdaten in Echtzeit erfassen und als Ladestation für Elektroautos fungieren können.

(Foto: SAP)

In Karlsruhe gehen die Lichter abends erst dann an, wenn tatsächlich jemand auf der Straße ist – zu Fuß oder im Auto. Das spart Energie und Kosten. Die smarten Straßenlaternen können aber noch mehr, als zur richtigen Zeit zu leuchten: Sie fungieren als Notrufsäulen, tanken Elektroautos auf, messen die Temperatur, die Luftverschmutzung, den Lärm und den Verkehrsfluss. So sieht es das Pilotprojekt Smart City Light vor, kurz SMIGHT, das die Stadt Karlsruhe mit dem Technologiekonzern SAP und dem Energieunternehmen EnBW gestartet hat.

„Wir wollen eine moderne und innovative Stadt werden“, erklärt Karlsruhes Oberbürgermeister Frank Mentrup. Die smarten Laternen zählen bei diesem Vorhaben zu den Schlüsselelementen: Sie ermitteln beispielsweise wie voll eine Straße ist und welche Auswirkungen das auf den Schadstoffgehalt in der Luft hat. Aufgrund der Live-Daten lassen sich dann Ampelphasen anpassen und Staus vermeiden, wodurch die Luftqualität wieder steigt. Außerdem steht Fahrern von Elektroautos mit den neuen Laternen praktisch alle 100 Meter eine Stromtankstelle zur Verfügung, was die Zahl der ressourcenschonenden E-Autos deutlich erhöhen dürfte.

Karlsruhe ist ein deutsches Beispiel für den weltweiten Trend, die Städte mit Hilfe von Technologie smart und damit fit für die Zukunft zu machen. Das ist auch gut so, denn nach Prognosen der Vereinten Nationen werden bis 2050 fast zwei Drittel der Weltbevölkerung in Städten leben – bis heute sind es knapp über die Hälfte. Smart Cities sollen nachhaltig sein und ihren Bewohnern eine lebenswerte Umgebung bieten. Um das zu erreichen, werden wichtige Bereiche wie Umwelt, Energie und Verkehr intelligent miteinander vernetzt. Infrastrukturen werden mit Sensoren ausgestattet, die Echtzeit-Informationen über Bewegungsströme, Energieverbrauch, Verkehr und Nutzungsverhalten sammeln und an eine zentrale Stelle in der Cloud zur Auswertung schicken. Bereits in diesem Jahr gehen die US-Marktforscher von Gartner von rund 2,7 Milliarden vernetzten Geräten und Gegenständen im sogenannten Internet der Dinge (IoT) aus.

Allerdings hat nicht jede Stadt dieselben Anforderungen. „Aufgrund ihrer individuellen Entwicklung und Ausgangssituation sind sie nicht miteinander vergleichbar“, erklärt SAP-Vertreterin Marlyn Zelkowitz, Director Future Cities and IoT bei SAP auf dem „Smart City Expo World Congress“ im vergangenen November. Es sei daher wichtig, vor dem Projektstart eine Roadmap zu entwickeln und die Bürger einzubeziehen.

Eine Smarte City warnt ihre Bewohner vor Gefahren

So hat zum Beispiel das zwölf Millionen Einwohner zählende Buenos Aires ein großes Bedürfnis nach mehr Sicherheit für seine Bürger. Anders als im beschaulichen Karlsruhe sind daher die Straßenlaternen zu deren Schutz durchgehend eingeschaltet. Um den Energieverbrauch dennoch zu senken, ließ die Stadtverwaltung 91.000 Straßenlaternen mit moderner LED-Technologie ausstatten. In jeder einzelnen Leuchte befindet sich zudem eine Antenne, die Stromausfälle, defekte Beleuchtung oder Vandalismus in Echtzeit an ein zentrales System sendet. Auch Informationen über das mit der Störungsbehebung beauftragte Unternehmen und die voraussichtliche Reparaturdauer werden im System angezeigt. Auf diese Weise lassen sich Wartungskosten niedrig halten und Schäden schneller reparieren.

Auf dem Karlsruher Turmberg stehen zwei der smarten Leuchtmasten. Neben Sensoren für Umweltdaten und dem Ladeanschluss für Elektroautos bieten sie auch noch einen Notruf-Knopf sowie Zugang zu einem öffentlichen WLAN-Netz. Quelle: SAP
SMIGHT: Smart City Light

Auf dem Karlsruher Turmberg stehen zwei der smarten Leuchtmasten. Neben Sensoren für Umweltdaten und dem Ladeanschluss für Elektroautos bieten sie auch noch einen Notruf-Knopf sowie Zugang zu einem öffentlichen WLAN-Netz.

(Foto: SAP)

Die argentinische Hauptstadt hat noch mit einer weiteren Herausforderung zu kämpfen: Sie liegt an neun Flüssen und ist bei starken Niederschlägen von Überschwemmungen bedroht. Die Stadtverwaltung ließ daher die rund 1.500 Kilometer umfassende Kanalisation mit Sensoren ausstatten, die mit Hilfe einer vernetzten Lösung automatisch überwacht und gewartet werden. Überschwemmungen lassen sich nun bis zu einem gewissen Grad vorhersagen, die Bewohner können rechtzeitig vor drohenden Gefahren gewarnt werden und auch selbst zum Gefahrenschutz beitragen. Entdecken sie etwa einen gebrochenen Kanaldeckel, können sie Fotos über Social-Media-Kanäle mit Ortsangabe sofort an die Stadtverwaltung schicken. Dort werden die Bürgerbefunde nach Dringlichkeit bearbeitet.

Buenos Aires wie auch Karlsruhe haben die für ihre Anforderungen relevanten Smart-City-Konzepte entwickelt. Als technologische Basis setzen beide Städte SAP-Lösungen ein. Die riesigen Datenmengen der mit Sensoren vernetzten Infrastruktur werden auf der SAP Cloud Platform gesammelt und ausgewertet. Auch Gefahren, die mit der vernetzten Stadt unweigerlich einhergehen, wie beispielsweise Hackerangriffe auf die Energie- und Wasserversorgung, lassen sich mit Hilfe der SAP-Systeme erkennen.

Über die Cockpitfunktion des SAP Digital Boardroom im Bereich Cyber Security können Sicherheitsverantwortliche beispielsweise jederzeit alle Anwendungen aufrufen und prüfen. Sie sehen sofort die Zahl der Alarmmeldungen pro angebundener Applikation und können den Standort erkennen, der von einer Cyber-Attacke betroffen ist. Dank einer ausgefeilten Analysefunktion sehen sie, wo sich Risiken in der Software verbergen. Bevor sie entsprechende Gegenmaßnahmen ergreifen, können sie sogar unterschiedliche Entscheidungen simulieren und ihre Folgen besser abwägen – damit die City nicht nur smart, sondern auch sicher ist.