Obwohl Smart Cities kein neues Phänomen sind, haben sie in den letzten Jahren einen bemerkenswerten Aufschwung erlebt, insbesondere in der Schweiz. Die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften führte im Jahr 2022 die zweite Ausgabe ihrer Studie «Swiss Smart City Survey» durch, die den enormen Aufschwung dieser Art von Initiativen in der Schweiz aufzeigte. Über 50Schweizer Städte und Gemeinden beteiligen sich aktiv an der Entwicklung dieses Konzepts mit dem Ziel, die Ressourceneffizienz, die Lebensqualität und die nachhaltige Stadtentwicklung zu verbessern.
Die Hauptvorteile von Smart Cities liegen in ihrer Fähigkeit, die Lebensqualität der Einwohner zu verbessern, die Nachhaltigkeit zu stärken und den Ressourcenverbrauch zu senken. Diese Vorteile werden durch die Vernetzung von Akteuren und Infrastrukturen, die Integration digitaler Technologien, die Einbeziehung der Bürger und durch Innovationen erreicht. Ein konkretes Beispiel ist die Förderung der Erzeugung erneuerbarer Energien und die Einsparung von Ressourcen durch Einrichtungen wie intelligente Zähler und adaptive Beleuchtungssysteme. Darüber hinaus streben diese Initiativen das grosse Ziel von Netto-Null-CO2-Emissionen an und unterstreichen damit ihre Rolle im Kampf gegen die Klimanotlage. Sie unterstützen eine nachhaltige Stadtentwicklung, wie das von der Stadt Winterthur umgesetzte Projekt zeigt, das die Nutzung von lokal erzeugter erneuerbarer Energie fördert und Lösungen für geteilte Elektromobilität anbietet. Dieses wachsende Bewusstsein für die Effizienz und Nachhaltigkeit von Smart Cities rechtfertigt das wachsende Interesse an diesem Modell der Stadtentwicklung.
ZUSAMMENARBEIT UND HERAUSFORDERUNGEN: DIE SÄULEN DER SMART CITIES IN DER SCHWEIZ
Dieses gestiegene Bewusstsein in der Bevölkerung, das mit einem verstärkten bürgerlichen Engagement für die Umwelt einhergeht, zeigt sich in einem zentralen Akteur des Wandels: der öffentlichen Hand. Der Schweizerische Städteverband (SSV) hat die Revision des CO2-Gesetzes, einen wichtigen Meilenstein in der nationalen Klimapolitik, unterstützt, über die in der Abstimmung vom 13.Juni 2021 entschieden wurde. Das Gesetz schafft eine nationale Rechtsgrundlage zur Erreichung der CO2-Reduktionsziele, legt einen nationalen Rahmen fest, der den Städten hilft, ihre eigenen Klimaziele zu erreichen, stellt finanzielle Mittel für eine Wärmeversorgung ohne Erdöl und Erdgas zur Verfügung und erleichtert so den Übergang zu erneuerbaren Energien.
Gleichzeitig spielt der Bausektor eine zentrale Rolle in diesem Prozess, da er sowohl Nutzniesser als auch Hauptbeitragszahler dieses Übergangs ist. Das CO2-Gesetz schreibt Emissionsgrenzen für Gebäude vor und beschleunigt so den Übergang zu einer nicht fossilen Wärmeversorgung. Dieser Übergang wird durch Förderinstrumente wie Programme auf Bundes- und Kantonsebene und durch Fördermassnahmen für die Elektromobilität wie die finanzielle Förderung von Ladestationen und Anreize für den öffentlichen Elektroverkehr unterstützt.
Der Bausektor steht jedoch vor Herausforderungen, darunter steigende Materialpreise und Verschuldungsquoten. Die Verwendung stärkerer und belastbarerer Materialien, die den Umweltauflagen im aktuellen makroökonomischen Umfeld besser gerecht werden, bedeutet für die Bauunternehmen einen zusätzlichen finanziellen Druck.
Nun bietet der Bau von intelligenten Gebäuden den Bauherren eine einzigartige Gelegenheit, sich zu differenzieren und auf den finanziellen Druck zu reagieren. Einerseits ist die kommerzielle Attraktivität von Smart Buildings ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal, das für Bauträger ein bedeutendes Argument darstellt.
Diese Gebäude ziehen Mieter und Bewohner an, die die fortschrittliche Technologie und Nachhaltigkeit schätzen, und bieten so einen Wettbewerbsvorteil auf dem Markt. Andererseits ist die Wertsteigerung von Immobilien durch intelligente Systeme unbestreitbar. Aufgrund ihrer fortschrittlichen technologischen Merkmale und langfristigen Betriebskosteneinsparungen können diese Immobilien zu einem höheren Preis verkauft oder vermietet werden.
Intelligente Infrastrukturen spielen nicht nur eine entscheidende Rolle bei der Senkung des Energieverbrauchs, sondern produzieren auch wertvolle Daten, die fundierte Entscheidungen über Immobilienmanagement, Instandhaltung und Betriebseffizienz erleichtern. Durch die kontinuierliche Analyse dieser Daten lassen sich unter anderem Verbesserungsmöglichkeiten bei der Gestaltung und dem Betrieb von Gebäuden erkennen. So führt die anfängliche Investition in diese Technologien zu erheblichen Einsparungen und einer langfristigen Leistungssteigerung, was einen erheblichen finanziellen Vorteil für Bauherren und Eigentümer darstellt.
TECHNOLOGIEN AUF DEM VORMARSCH: KONKRETE ANWENDUNGEN
Die Digitalisierung spielt eine transformative Rolle beim Energiemanagement in intelligenten Städten. Mithilfe des IoT und fortschrittlicher Sensoren werden Daten über den Energieverbrauch in Echtzeit gesammelt, sodass eine ständige Analyse und Optimierung möglich ist. Diese Datensammlung erleichtert das Verständnis von Verbrauchsmustern und ermöglicht es, Bereiche zu identifizieren, in denen Verbesserungen möglich sind.
Technologie, einschliesslich künstlicher Intelligenz und Machine Learning, wird eingesetzt, um den Energieverbrauch vorherzusagen und anzupassen, was zu einer rationelleren und effizienteren Nutzung der Ressourcen führt. Dieser proaktive Ansatz trägt dazu bei, den Gesamtenergieverbrauch zu senken und die Betriebskosten zu minimieren.
Beispielsweise ist die Integration von «Smart Buildings» mit intelligenten Stromnetzen ein Schlüsselschritt für ein optimales Energiemanagement. Diese Integration ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation zwischen der Nachfrage (Gebäude) und dem Angebot (Stromnetz), wodurch eine stabilere und effizientere Energieverteilung gewährleistet wird. Sie ermöglicht auch ein besseres Management von Verbrauchsspitzen und fördert die Integration von erneuerbaren Energiequellen in das Netz.
Schliesslich ist die vorausschauende Wartung ein wesentlicher Aspekt der Energieoptimierung. IoT-Sensoren überwachen kontinuierlich den Zustand von Energieanlagen und -infrastrukturen und ermöglichen es, Ausfälle zu erkennen, bevor sie auftreten. Dieser vorausschauende Ansatz reduziert Ausfallzeiten, verlängert die Lebensdauer der Anlagen und sorgt für eine gleichbleibende Energieeffizienz.
Ein weiterer Anwendungsfall mit grossen Auswirkungen auf den CO2-Fussabdruck in einer intelligenten Stadt ist die Optimierung der Mobilität. Dies kann über die Entwicklung eines intelligenten Verkehrssystems (ITS) realisiert werden. Dies bedeutet, dass Technologien wie die Analyse von Verkehrsdaten in Echtzeit, Sensoren und Überwachungskameras sowie mobile Anwendungen eingesetzt werden, um den Verkehrsfluss zu steuern und zu verbessern. Beispielsweise können sich Ampeln automatisch an das Verkehrsaufkommen anpassen und so Staus und Fahrtzeiten reduzieren. Darüber hinaus können mobile Anwendungen den Bürgern Echtzeitinformationen über die Verkehrslage, Fahrpläne des öffentlichen Nahverkehrs und Optionen für die gemeinsame Nutzung von Fahrzeugen liefern, was die Nutzung nachhaltigerer und effizienter Verkehrsmittel fördert. Diese Systeme tragen zu einer reibungsloseren Mobilität in der Stadt bei und verringern deren CO2-Fussabdruck.
VORBILDER: BEST PRACTICES FÜR INTELLIGENTE STÄDTE
In der Schweiz wurden bislang zahlreiche Pilotprojekte für intelligente Städte gestartet. Darunter sind zwei ehrgeizige Projekte in den Kantonshauptstädten hervorzuheben: In Zürich implementiert das Projekt Greencity, enwickelt und realisiert von der Losinger Marazzi AG, bereits seit 2012 ökologische Bauprinzipien gemäss dem 2000-Watt-Areal Ansatz und integriert neben nachhaltigen Baumaterialien auch Technologien um die Nutzung erneuerbarer Energien zu maximieren. Derzeit ist das Baufeld B6 (Vergé), das letzte Gebäude des Areals, in Planung. Und das Projekt «Energy Hub» in Lausanne zielt darauf ab, ein energieautarkes Viertel zu schaffen, in dem intelligente Gebäude Energie effizient erzeugen, speichern und teilen und so ein resilientes Mikronetzwerk aufbauen. In Bezug auf die Reife und denbMassstab gibt es jedoch noch einiges zu tun.
Singapur ist beispielsweise einer der erfolgreichsten Fälle einer Stadt, die sich aktiv für den digitalen Wandel eingesetzt hat, um ein intelligenteres und effizienteres Stadterlebnis zu schaffen. Der Stadtstaat verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz für die digitale Transformation mit Initiativen, die intelligente Mobilität, EGovernance, intelligentes Energiemanagement und die umfassende Nutzung von Sensoren zur Erhebung von Echtzeitdaten umfassen. Im Rahmen des Projekts «Smart Nation Sensor Plattform» sollen Tausende von Sensoren installiert werden, um Echtzeitdaten für verschiedene Zwecke zu sammeln, zum Beispiel für die Überwachung der Luftqualität, des Verkehrs, des Wasserstands in Kanälen und so weiter. Die Sensoren werden in der Regel in der Nähe der Stadt installiert.
SCHLUSSFOLGERUNG
Mit der Etablierung von Smart-City-Strategien und der Anerkennung ihrer Bedeutung auf nationaler Ebene nimmt die Schweiz eine führende Rolle in diesem Bereich ein. Die aus diesen Erfahrungen gezogenen Lehren sind sowohl für staatliche Behörden als auch für Akteure des Privatsektors wertvoll. Die Zunahme von Smart Cities in der Schweiz wird nicht nur dazu beitragen, die nationalen Ziele zur Senkung der CO2-Emissionen zu erreichen, sondern auch ein leistungsstarkes Ökosystem für Unternehmen sowie einen Inkubator für nachhaltige Innovation zu entwickeln.
Weitere Informationen:
www.colombus-consulting.com
GIANCARLO AVOLIO
Giancarlo Avolio hat einen Abschluss in Betriebswirtschaft und Informationstechnologie und ist Manager für digitale Transformation bei Columbus Consulting. Er hat seine Expertise durch seine Erfahrungen in einem internationalen Kontext im Bereich von Big-Data-Lösungen und der Beratung im Bereich der digitalen Transformation entwickelt. Er begleitet
Unternehmen aus verschiedenen Branchen bei der Digitalisierung und Transformation, wobei der Schwerpunkt auf der strategischen Nutzung von Daten zur Optimierung von Betriebsabläufen und zur Entwicklung neuer Wachstumsbereiche liegt.
Als Partner von Organisationen, die an grossen Veränderungen beteiligt sind, hat Colombus Consulting den Ehrgeiz, die wirtschaftlichen und menschlichen Interessen von Transformationsprojekten in Einklang zu bringen. Colombus ist mit mehr als 300 Beratern in der Schweiz und in Frankreich vertreten. Das Angebot gliedert sich in vier Schwerpunkte: Strategie und Innovation, Kundenwert, Employee Experience sowie Operational Model.
