ATLAS DER<DIGITALISIERUNG>
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Städte erkunden

Vernetzung als Kernelement intelligenter Infrastruktur


Wenn man kurz innehält und nachdenkt, erkennt man schnell, dass es bei Infrastruktur im Kern um Vernetzung geht. Infrastruktur ermöglicht es den Menschen und dem, was sie brauchen, zu funktionieren und zu gedeihen. Sie stellt die Mittel bereit, um von A nach B zu gelangen, und sie gibt uns dauerhafte Unterkunft und Perspektiven.

Wir erwarten von unserer Infrastruktur essenzielle Dienstleistungen wie die Versorgung von Haushalten und Unternehmen mit Energie und Wasser, wie sie für eine funktionierende Stadt unerlässlich sind. Infrastruktur gibt uns die physischen Ressourcen und das digitale Rückgrat der Kommunikationsnetze, so dass Entfernungen und die Herstellung von Verbindungen keine Hindernisse mehr für die Aufgaben des täglichen Lebens sind. Um uns herum erwarten wir Bildungs- und Gesundheitseinrichtungen, die Wissen vermitteln, Unterstützung und Leistungen anbieten, die wir bei Bedarf in Anspruch nehmen können.

Infrastruktur erfüllt all diese grundlegenden Anforderungen, so dass wir funktionieren können und eine größere Chance haben, uns zu entwickeln. Als ebenso integralen Bestandteil der Infrastruktur neben den „harten“ physischen Fundamenten erkennen wir zunehmend auch die „weicheren“ Seiten wie öffentliche Bereiche, Parks und andere Begegnungsstätten, wo wir zusammenkommen, uns austauschen und das Leben genießen können. Infrastruktur stellt die Umgebung bereit, der wir „Form und Funktion“ verleihen können.


Die heutigen Verbindungen innerhalb der Infrastruktur machen uns intelligenter

Wir verschmelzen das Physische mit dem Digitalen, um eine intelligente Infrastruktur – Smart Infrastructure – hervorzubringen. „Intelligenz“ steht hier nicht nur für die Installation digitaler und physikalischer Schnittstellen: Es geht darum, wie wir die Infrastruktur verstehen und nutzen, in Form von Daten und Ergebnissen. Die digitale Infrastruktur entsteht aus unseren persönlichen Geräten. Sensoren, eingebettet in physische Ressourcen, die wiederum Netzwerke mit Rohdaten speisen und auf dem Internet der Dinge aufgebaut sind, wo die Daten, die wir austauschen, zu Erkenntnissen werden können. Wir können Algorithmen, maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz einsetzen, um mehr aus dem Infrastrukturvermögen herauszuholen, in Form gesteigerter Kapazität, effizienterer Dienstleistungen, höherer Zuverlässigkeit und – immer wichtiger – größerer Resilienz für das Leben in einer Stadt. Diese muss, um fortzubestehen, weiterhin mehr Menschen aufnehmen, die sozialen und ökologischen Folgen dieses Zuzugs verkraften und technologische Lösungen finden, um vorhandene und künftige physische Anlagen optimal zu nutzen.

Die anhaltende Zuwanderung in Städte belastet zunehmend unsere Infrastrukturen für Verkehr und Energie, Wasser, Telekommunikation und Abfall. Aktuellen Schätzungen zufolge werden bis 2025 um die 68% der Weltbevölkerung in Städten leben. Die Infrastruktur dieser Städte muss Gewaltiges leisten, um einen Zustrom dieser Art zu bewältigen.


Management alter Infrastruktur durch Verschmelzung mit dem Neuen

Viele unserer Städte stecken heute voller alternder Infrastruktur, die unter chronischen Problemen leidet und immer wieder ausfällt. Zahlreiche Gebäude wurden vor vielen Jahren oder sogar Jahrhunderten errichtet, ohne dass so dauerhaft wie notwendig in sie investiert worden wäre. Heute sind wir mit den Konsequenzen dieser mangelnden Instandhaltungsinvestitionen konfrontiert. Wir werden zwar weiterhin neue Infrastruktur errichten, müssen uns aber verstärkt auch auf den Nutzen dieses vorhandenen Infrastrukturvermögens konzentrieren. Entwicklungen, die den Nutzen des aktuellen Betriebsmittelbestands erhöhen, sind voranzutreiben. Sehr oft ist es nicht möglich, Infrastruktur dieser Art zu ersetzen, weil sie tatsächlich ein Vermächtnis von symbolischer oder schlicht wesentlicher Bedeutung für eine Stadt darstellt.

Der “digitale Überfluss”, der uns heute zur Verfügung steht, ermöglicht aber dankenswerterweise, das Potenzial der intelligenten Infrastruktur für Alt und Neu gleichermaßen ausschöpfen. Wir sondieren neue Ideen aus Innovationen und technologische Lösungen, anhand derer wir unsere Umgebung verbessern können, so dass sie allen vorhandenen und künftigen Infrastrukturen zugutekommen.

Durch den Einsatz von Technologien und umfassender Digitalisierung können wir Bedingungen überwachen, die Instandhaltung vernünftiger gestalten und Ausfällen vorbeugen. Daten, die durch Sensoren und andere Geräte bereitgestellt werden, können die Nachfrage samt plötzlicher Anstiege und Spitzen erfassen, darüber Auskunft geben und sie steuern, um die Einsatzdauer bestehender Einrichtungen noch einmal zu verlängern. Gleichzeitig liefern sie Hinweise für Entscheidungen über neue Infrastruktur, die so von vornherein besser geplant, konzipiert und entworfen wird. Technologie öffnet unser Denken wie auch unsere Städte für neue Möglichkeiten und Chancen, die für eine nicht vernetzte „Smart City“ viel schwieriger umzusetzen wären.

Das Ziel ist es heute, optimale Lösungen für die aktuellen Anforderungen zu finden, gleichzeitig aber zu besseren Entscheidungen für den gesamten Lebenszyklus überzugehen. Weil diese besseren Entscheidungen einen Nutzen bieten, der sich aus Kapitalinvestitionen auf Basis des intelligenteren Managements heutigen und künftigen Infrastrukturvermögens dank vernetzter Daten ergibt.


Der Vernetzungsnutzen intelligenter Infrastruktur 

‚Smart Infrastructure‘ kann die Intelligenz für alle beteiligten Seiten wesentlich erhöhen. Daten können Echtzeit-Entscheidungen im täglichen Leben einer Stadt unterstützen und zum Aufbau des digitalen Rückgrats beitragen, um dann die Zukunft auf Basis dieser erfassten dynamischen Daten zu planen. Der Datenstrom und die Visualisierung der Bewegungen von Menschen, Gütern und wesentlichen Dienstleistungen ermöglichen uns Prognosen, Maßnahmen und das Management in Echtzeit.


$50trn
of mature infrastructure needs to be retrofitted

Wert der gewachsenen Infrastruktur, die nachgerüstet werden muss.

Intelligente Infrastruktur stellt viele der Verbindungen her, die wir für das bessere Funktionieren einer Stadt benötigen, und vereint die notwendigen Einrichtungen oder physische Infrastruktur, um Dienstleistungen zu erbringen und uns wirtschaftlich, effektiv und in einer verstärkt vernetzten Gesellschaft wechselseitiger Abhängigkeiten funktionieren zu lassen.

Intelligent ist nicht nur die Vernetzung herzustellen, sondern auch die Möglichkeit der Sinnstiftung. Wir können Modelle entwickeln, große Datenmengen analysieren, Analysen anwenden und Data Mining betreiben, um Verbindungen herzustellen und noch bessere Erkenntnisse zu gewinnen. Diese Infrastruktur ist wahrlich intelligent – wir lernen, treffen bessere Entscheidungen und bringen unsere Fähigkeit voran, die wesentlichen Funktionen der Infrastruktur weiter zu vernetzen und zu optimieren.

Dieser Nutzen kann jedes Mal noch gesteigert werden, wenn wir in den Infrastrukturprozess investieren, uns gestalterisch mit dem Gebrauch und Betrieb der Infrastruktur, ihrer Instandhaltung und Planung, der Machbarkeit und Realisierung von Entwürfen und ihrer Umsetzung befassen und dabei eine im Vergleich zum Alten noch bessere Zweckmäßigkeit und Realisierung anstreben. Unser Fortschritt ist garantiert – in jedem Komplex oder Gebäude, bei der Logistik oder anderen Bewegungen und durch das bessere Verständnis von Veränderungen bei Materialien sowie in der Herstellung und Anwendung intelligenter Lösungen. Technologie und Innovation schieben die Grenzen der intelligenten Infrastruktur immer weiter hinaus.

Smart Infrastructure ist ein riesiges Geschäftsfeld, das neue Kompetenzen voraussetzt und alte ersetzt. Schätzungen zufolge muss gewachsene Infrastruktur im Wert von 50 Bio. US-Dollar digital nachgerüstet werden, um die intelligente Infrastruktur bereitzustellen, die bessere Ergebnisse und eine bessere Lebensqualität für die Bürger verspricht.

Von Paul Hobcraft

Paul arbeitet als Advokat des Wandels für Innovation, Ökosysteme und die Energie- und IIoT-Systeme. Er setzt Inhalte in Beziehung zum Kontext, um Wissen zu vermitteln und die Übergangsnarrative aufzubauen, die wir alle durchlaufen.

@Paul Hobcraft

Themen

grüne Städte / Intelligente Infrastruktur / IoT / Klimawandel / Nachhaltigkeit

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