Smart CityEine Frage der Technologie

Low-Power-Netzwerke sind eine energiesparende Funktechnologie für Smart Cities.
(Bildquelle: WrightStudio/stock.adobe.com)
Ein Team der Technischen Universität München (TUM) rund um Professor Joachim Henkel hat im Frühjahr 2022 eine Online-Umfrage unter 115 Expertinnen und Experten aus 107 deutschen Städten durchgeführt. Die Teilnehmenden der Studie „Smart Cities in Deutschland 2022 – Technologien, Anwendungsfälle und Partizipation“ gaben dabei unter anderem Auskunft über die Einbindung der Bürgerschaft im Rahmen von Smart-City-Projekten, bereits umgesetzte Vorhaben und die Motivation für ihr Engagement.
Im Rahmen der Befragung interessierte sich das Team insbesondere für die von den befragten Kommunen eingesetzten Low-Power-Wide-Area(LPWA-)Funktechnologien, handelt es sich hierbei doch um eine besonders energiesparende Sensorik, die oft über mehrere Jahre hinweg mit einer Batterie betrieben werden kann. Die kleinen Datenpakete, die über die LPWA-Netzwerke gesendet werden können, sind völlig ausreichend für viele Anwendungen, die nicht auf Echtzeitdaten angewiesen sind. Städte setzen solche LPWA-Netzwerke etwa zur Umweltüberwachung oder im Gebäude-Management ein. Unter den an der Befragung teilnehmenden Kommunen finden sich überwiegend Städte in der Größenordnung von 20.000 bis 100.000 Einwohnern (66 Prozent), ansonsten Großstädte und zwei Kleinstädte. Die meisten der befragten Kommunen haben ihr Smart-City-Engagement dabei erst nach 2016 begonnen und nur etwa die Hälfte von ihnen erhielt dafür finanzielle Förderung.
LoRaWAN hoch im Kurs
Laut der Umfrage kommen in der Smart City verschiedene Kommunikationstechnologien zum Einsatz: Neben klassischem WLAN (72 Prozent) erfreuen sich Mobilfunknetze wie LTE oder 5G (49 Prozent) sowie auch die erwähnten LPWAs (50 Prozent) recht hoher Beliebtheit bei Kommunen jeder Größenordnung. Während WLAN und Mobilfunk im öffentlichen Diskurs schon länger angekommen sind, finden LPWA-Technologien dort bislang kaum Aufmerksamkeit. Die Studie konzentrierte sich daher darauf, besser zu verstehen, wie umfangreich und in welchen technischen Set-ups LPWA-Technologien heute schon in deutschen Smart Cities eingesetzt werden.
Bei der Auswahl einer passenden LPWA-Technologie stehen für die meisten Städte Hygienekriterien wie IT-Sicherheit und die Verfügbarkeit passender Sensorik im Markt im Vordergrund. Unter den drei wichtigsten Auswahlkriterien findet sich darüber hinaus die Unabhängigkeit von Dritten. Das verweist auf eine bisher in der Technologieauswahl wenig diskutierte Eigenschaft: die digitale Souveränität einer Stadt. Die Bewertung der drei prominentesten LPWA-Technologien LoRaWAN, Sigfox und Narrowband-IoT hinsichtlich des Aspekts „Unabhängigkeit von Dritten“ malt ein eindeutiges Bild: Zwei Drittel der Befragten sehen LoRaWAN hier als besonders passend. Bei allen anderen Kriterien zur Auswahl einer passenden LPWA-Technologie zeigt sich eine große Unsicherheit bei der Bewertung: Rund die Hälfte der Befragten vermag keine der drei Technologien als besonders passend zu benennen. Und wenn doch eine bevorzugte Technologie genannt wird, so handelt es sich hier fast immer um LoRaWAN.
Bürgerbeteiligung ist ausbaufähig
Zu erwarten wäre, dass LoRaWAN dementsprechend auch besonders häufig in der Praxis eingesetzt wird, und das ist in der Tat der Fall: Die Mehrheit, nämlich 72 Prozent, der befragten Städte realisiert die Unabhängigkeit von Dritten mittels eines LoRaWANs, das sie selbst oder die eigenen Stadtwerke betreiben. Nur eine Minderheit (15 Prozent) greift auf einen externen Netzwerkanbieter zurück. Auffallend ist, dass 63 Prozent der Städte parallel ein frei zugängliches Netzwerk, vergleichbar mit kostenfreiem WLAN im öffentlichen Raum, bereitstellen. Nicht selten realisieren Städte dies durch zwei oder mehrere sich überlagernde LoRaWANs. Interviews im Rahmen einer Vorstudie legen nahe, dass Städte für sicherheitskritische Anwendungen im Betrieb, wie zum Beispiel die Lecküberwachung im Fernwärmenetz, ein geschlossenes LoRaWAN nutzen und ein zweites, offenes Netzwerk als Service für die Bürgerschaft und für weniger sicherheitskritische Daten bereitstellen.
Von ihrem Smart-City-Engagement erwarten sich die Städte laut der Umfrage vor allem Reputationsgewinne, eine höhere Lebensqualität für die Bürgerinnen und Bürger sowie die Verbesserung städtischer Abläufe. Obwohl 89 Prozent der Städte also die Bürgerschaft als Zielgruppe von Smart City sieht, informieren bisher nur 41 Prozent diese regelmäßig über ihre Smart-City-Aktivitäten und nur 34 Prozent binden die Bürger aktiv ein, etwa über Hackathons, Ideenwettbewerbe oder Kollaborationen mit lokalen Bildungseinrichtungen. Einige Städte arbeiten zudem mit lokalen IT-affinen Gruppen wie dem The Things Network (19 Prozent), dem Chaos Computer Club (neun Prozent) oder Code for Germany (neun Prozent) zusammen. Dabei treffen die Kommunen hier nicht nur auf IT-affine Bürgerinnen und Bürger mit häufig sehr großem Know-how, sondern es können aus einer solchen Zusammenarbeit auch lokal sinnvolle Anwendungen wie Hochwasserfrühwarnsysteme durch Wasserstandsmonitoring hervorgehen.
Kooperationen erleichtern die Umsetzung
Des Weiteren gaben in der Umfrage zahlreiche Städte an, dass ihnen eine offene Infrastruktur und der Bürgerschaft offen zugängliche Sensordaten sehr wichtig sind. Damit drängen sich sofort Anschlussfragen auf, die es zeitnah auszuloten gilt: Welche Daten können wie aufbereitet zur Verfügung gestellt werden? Welchen Zielgruppen werden sie bereitgestellt? Und wie kann die Stadt die erforderliche Datenqualität erreichen? Natürlich müssen die IT-Sicherheit der Stadtverwaltung und der Datenschutz dabei stets gewährleistet sein. Gerade angesichts dieser Mammutaufgabe sind Kooperationen und ein gemeinsames Konzept für Open Data in deutschen Smart Cities notwendig.
Die Tendenz geht also zur offenen Smart City – bei Daten wie bei der Infrastruktur. Und auch die Bürgerschaft soll stärker eingebunden werden. Die Richtung ist klar, anders sieht es beim konkreten Umsetzungsplan aus: Er ist noch vage und wird maßgeblich vom Austausch, dem Wissenstransfer und der Weiterentwicklung in den Städte abhängen. Ein Blick über die Landesgrenzen hinweg zeigt, dass die meisten deutschen Städte deutlich später als die internationalen Vorbilder in Richtung Smart City gestartet sind. Dabei gibt es gute Gründe dafür, sich auf den Weg zu machen: International beschleunigen viele Städte mithilfe von Smart-City-Aktivitäten die Verkehrswende, verbessern die Luftqualität und werden zudem als höchst innovativ und sehr bürgerfreundlich wahrgenommen. Den eingeschlagenen Weg weiterzugehen ist für deutsche Städte eine große Chance, und LPWA-Netzwerke erlauben es ihnen, verschiedene Anwendungsfälle kostengünstig umzusetzen.
Dieser Beitrag ist in der Ausgabe März 2023 von Kommune21 im Schwerpunkt Smart City erschienen. Hier können Sie ein Exemplar bestellen oder die Zeitschrift abonnieren.
Mossautal: Sensoren für Resilienz und Nachhaltigkeit
[23.10.2025] Mossautal will mithilfe von Sensoren nachhaltiger und resilienter werden und nutzt dafür Lösungen, die der Odenwaldkreis umgesetzt hat. MOSSAUdigiTAL wird mit 129.000 Euro aus dem Programm Starke Heimat Hessen gefördert. mehr...
Freiburg i. Breisgau: Ein Fall für das i-Team
[22.10.2025] In Freiburg im Breisgau soll künftig ein kommunales Innovation Team (i-Team) gemeinsam mit städtischen Mitarbeitenden und Partnern aus der Zivilgesellschaft neue Lösungsansätze entwickeln, um das Leben der Menschen vor Ort zu verbessern. Unterstützt wird die Stadt dabei von der Stiftungsorganisation Bloomberg Philanthropies. mehr...
Starke Heimat Hessen: Geförderter Zeitsprung für Alsfeld
[21.10.2025] Mit einer offenen urbanen Plattform, die Daten aus Sensoren in Echtzeit auswertet, will Alsfeld einen wichtigen Schritt in Richtung Zukunft schaffen. Dafür erhält die Kommune eine Förderung in Höhe von 125.000 Euro aus dem Programm Starke Heimat Hessen. mehr...
Wolfsburg: Abfallwirtschaft kehrt smart
[16.10.2025] Saubere Straßen, weniger Aufwand und ein gezielter Einsatz von Ressourcen: In Wolfsburg verrichtet ab sofort eine intelligente Kehrmaschine ihren Dienst. Zum Einsatz kommt dafür die bereits im Smart-Parking-Projekt genutzte Sensorik, die entsprechend weiterentwickelt wurde. mehr...
Smart City trifft KI: Seminar mit Praxisbezug
[16.10.2025] „Smart City trifft KI“ lautet der Titel eines Seminars, zu dem der Deutsche Verein für Vermessungswesen (DVW) – Gesellschaft für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement Mitte November nach Hannover einlädt. Es wird anhand praxisnaher Beispiele aufgezeigt, wie vielseitig Künstliche Intelligenz zur Gestaltung smarter Städte und Regionen beitragen kann. mehr...
Cottbus/Chóśebuz: Open-Data-Portal vorgestellt
[13.10.2025] Im Rahmen einer smarten Kreativnacht hat die Stadt Cottbus/Chóśebuz wichtige Ergebnisse aus ihrem Smart-City-Prozess der Öffentlichkeit vorgestellt. Eine wichtige Rolle spielt das nun gelaunchte Open-Data-Portal mit Digitalem Zwilling: Es soll zu einer zentralen Datendrehscheibe ausgebaut werden. mehr...
Saarbrücken: Smarter Zebrastreifen eingeweiht
[08.10.2025] Ein smarter Zebrastreifen soll in Saarbrücken für mehr Sicherheit im Straßenverkehr sorgen. Autofahrern wird dort künftig per LED und Laserstreifen angezeigt, dass Fußgänger die Straße überqueren möchten. mehr...
Smart Country Convention: CUT-Projektbericht vorgestellt
[02.10.2025] Die Städte Hamburg, Leipzig und München haben auf der Smart Country Convention Ergebnisse aus fünf Jahren Arbeit am Projekt Connected Urban Twins (CUT) präsentiert. Der Projektbericht zeigt, wie urbane Datenplattformen und Digitale Zwillinge die Integrierte Stadtentwicklung in Deutschland voranbringen können. mehr...
Smart City Award 2025: Gemeinsam zur Smart City
[01.10.2025] Bei der Verleihung des Smart City Awards im Rahmen der Smart Country Convention in Berlin wurde deutlich, dass die Digitalisierung eine Gemeinschaftsaufgabe ist. Welche Erfolgsfaktoren es gibt, wurde bei der Podiumsdiskussion erläutert. mehr...
Smart City Award 2025: Aufruf zur Zusammenarbeit
[01.10.2025] Die bayerische Landeshauptstadt München hat erneut den Smart City Award gewonnen. Bei ihrer Keynote zur Preisverleihung auf der Smart Country Convention formulierte IT-Referentin Laura Dornheim klare politische Forderungen. mehr...
Kreis Wunsiedel: Startschuss für digitale Modellprojekte
[23.09.2025] Im Kreis Wunsiedel sind die ersten digitalen Modellprojekte aus dem EU-Projekt PilotInnCities gestartet. Start-ups und KMU erproben dort mit kleinen Budgets Lösungen für sechs regionale Problemstellungen – von Wanderinfrastruktur bis digitaler Raumbuchung. mehr...
Arnsberg: Digitale Info-Terminals in Ortsteilen
[19.09.2025] Die Stadt Arnsberg will in den Ortsteilen Voßwinkel und Bruchhausen digitale Info-Terminals installieren und so das digitale Angebot auf dem Land fördern. mehr...
Verl: Mit LoRaWAN zur Smart City
[16.09.2025] Für den Ausbau ihres LoRaWAN richtet die Stadt Verl ein Testfeld für unterschiedliche Sensoren und Technologien ein. Die gesammelten Daten sind über ein Dashboard öffentlich einsehbar. mehr...
Baden-Württemberg: Digitale Parkraumkontrolle steigert Effizienz
[15.09.2025] In Baden-Württemberg läuft seit einigen Monaten ein Pilotversuch zur Parkraumkontrolle mittels Scan-Fahrzeug. Eine erste Auswertung zeigt nun: Damit lässt sich eine massive Effizienzsteigerung erzielen. mehr...
Smart City Index 2025: An der Spitze wird es eng
[11.09.2025] Der Branchenverband Bitkom hat seinen diesjährigen Smart City Index veröffentlicht. Im Ranking der digitalsten deutschen Großstädte konnte München seinen ersten Platz verteidigen – liegt aber nur noch knapp vor der Freien und Hansestadt Hamburg. Auf Platz 3 hat sich Stuttgart vorgeschoben, Aufsteiger des Jahres ist Hannover. mehr...

















