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.
Hamm: Digitaler Erfolgskurs
[24.09.2026] Hamm stellt die Weichen für die nächste Phase seiner Digitalisierung: Die bisherige Digitalisierungsstrategie wird zu einer Smart-City-Strategie für 2027 bis 2032 weiterentwickelt. Neue KI-Anwendungen und eine modernere Dateninfrastruktur sollen dabei eine größere Rolle spielen. mehr...
Köln: MobilitätsCockpit verstetigt
[23.09.2026] Köln führt die Datenplattform MoCKiii nach Abschluss der Förderphase dauerhaft fort. Sie verknüpft Verkehrs-, Umwelt- und Wetterdaten in Echtzeit. Die Informationen fließen unter anderem in Verkehrsanlagen, das Brückenleitsystem und die Mobilithek ein. mehr...
Serie Smart Cities, Teil 6: Resilient und nachhaltig
[22.09.2026] Um zukunftsfähige urbane Infrastrukturen – smarte Quartiere – zu schaffen, sollten Kommunen die Digitalisierung konsequent als Hebel für ganzheitliche Nachhaltigkeit und Resilienz nutzen. Dabei können sie sich an vier Leitfragen orientieren. mehr...
Haselhorst Smart City Ranking: Ranking ohne Rangliste
[17.09.2026] Das Haselhorst Smart-City-Ranking verzichtet 2026 erstmals darauf, die Platzierungen der untersuchten Städte aktiv zu veröffentlichen. Ganz geheim bleibt die Rangliste dennoch nicht: München hat seinen erneuten ersten Platz bereits selbst bekannt gegeben. mehr...
Gütersloh: Zusammenarbeit im Urban Stack
[17.09.2026] Gemeinsam kommt man auf dem Weg zu Digitaler Souveränität besser voran: Dieser Überzeugung sind die aktuell zehn Kommunen, die sich der von der Stadt Gütersloh entwickelten Datenplattform Urban Stack bereits angeschlossen haben. Beim ersten Community-Treffen gab es jetzt konkrete Weichenstellungen und Neuigkeiten. mehr...
Mönchengladbach / Viersen: Nächtliche Kaltluftströme unter der Lupe
[16.09.2026] In einem gemeinsamen Smart-City-Projekt erforschen Mönchengladbach und Viersen über fest installierte Sensoren die Kaltluftströme in den beiden Städten. Ziel ist es, damit neue Datengrundlagen für Klimaanpassung und Stadtplanung zu schaffen. mehr...
Smart City Index 2026: Stuttgart übernimmt die Spitze
[09.09.2026] Stuttgart führt erstmals den Smart City Index des Digitalverbands Bitkom an und verdrängt München auf Rang 2. Hamburg folgt auf Platz 3. Mönchengladbach, Bremen, Erlangen und Hildesheim zählen zu den größten Aufsteigern unter den deutschen Großstädten. mehr...
Braunschweig: Innovationsstrategie für die digitale Zukunft
[09.09.2026] Für die digitale Transformation der Verwaltung hat Braunschweig eine Innovationsstrategie vorgelegt, über die der Rat Ende September entscheidet. Sie umfasst den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Cloud-Lösungen sowie den Aufbau einer urbanen Datenplattform. mehr...
Smart-City-Plattformen: Neuer DIN-Standard veröffentlicht
[07.09.2026] Handlungsempfehlungen für den Aufbau resilienter, skalierbarer und nachhaltiger Smart-City-Infrastrukturen liefert jetzt die neue DIN SPEC 91377 zu „Datenmodellen und Protokollen in offenen urbanen Plattformen“. mehr...
Wolfsburg: Virtuelles Modell für reale Planungen
[02.09.2026] Das virtuelle Wolfsburg ist fertig. Der vollständig auf Open-Source-Technologien basierende digitale Stadtzwilling bündelt unter anderem Klima-, Wetter- und Straßenzustandsdaten und soll städtebauliche Vorhaben anschaulicher machen – für die Planenden ebenso wie für Bürgerinnen und Bürger. mehr...
Hanau: Mit einem Klick informiert
[31.08.2026] Hanau hat eine öffentliche Datenplattform freigeschaltet, die Live-Informationen zu Parkraum, Innenstadtfrequenz und Wetter bündelt. Das browserbasierte Dashboard ist kostenlos und ohne Anmeldung verfügbar und soll um weitere Smart-City-Anwendungen ergänzt werden. mehr...
Grünpflege: Smart Gießen in Augsburg
[31.08.2026] Augsburg baut die sensorgestützte Bewässerung seiner Stadtbäume aus. Messwerte aus mehreren Bodenschichten und Wetterdaten zeigen, wann und wo gegossen werden muss. So will die Stadt Wasser sparen, Pflegefahrten reduzieren und ihr Grün besser durch Trockenperioden bringen. mehr...
Smart City: Offenheit als Schutz vor Abhängigkeiten
[24.08.2026] Kommunen sollten ihre Smart-City-Infrastruktur so aufbauen, dass Systeme verschiedener Hersteller zusammenarbeiten und Daten unter kommunaler Kontrolle bleiben. Armin Mühlberger von sixData hat in einem Interview vor langfristigen Abhängigkeiten gewarnt und sieht offene Schnittstellen als Voraussetzung für flexible und sichere digitale Infrastrukturen. mehr...
Karlsruhe: Kleinräumige Daten zum Stadtklima
[21.08.2026] Karlsruhe gehört zu den heißesten Städten in Deutschland. Hunderte Klimasensoren erheben nun detaillierte Daten zum Stadtklima, die auf einer Online-Karte ausgewertet werden können. Die Stadt hat bereits vor mehr als zehn Jahren ihre erste Klimaanpassungsstrategie veröffentlicht. mehr...
Serie Smart Cities, Teil 5: Digitalisierung verstetigen
[13.08.2026] In vielen Kommunen wurde die Einführung digitaler Lösungen mithilfe von Fördermitteln angestoßen. Was ist nun zu tun, um die Smart-City-Projekte auch nach dem Ende des Förderzeitraums finanzierbar zu machen und fest in den kommunalen Prozessen zu verankern? mehr...

















