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.
Studie: Digitale Hochwasservorsorge
[10.08.2026] Eine neue Publikation aus der Begleitforschung des Programms Modellprojekte Smart Cities zeigt anhand mehrerer Praxisbeispiele, wie digitale Lösungen Kommunen bei der Hochwasservorsorge unterstützen. mehr...
Dresden: Straßenzustand smart erfasst
[07.08.2026] In der Smart City Dresden erfolgt derzeit eine Befahrung im gesamten Stadtgebiet, um den Zustand des Straßennetzes digital zu erfassen. In Kombination mit Sensordaten soll das der Stadt künftig ermöglichen, die finanziellen Mittel für den Straßenbau mit dem größtmöglichen Nutzen einzusetzen. mehr...
Serie Digitalstädte: Stadt der Pilotprojekte
[04.08.2026] Wiesbaden setzt bei der Digitalisierung auf einen ganzheitlichen Ansatz. Bürgerorientierung steht bei allen Vorhaben im Vordergrund. Gleichzeitig beteiligt sich Hessens Landeshauptstadt an zwei prestigeträchtigen Pilotprojekten des Bundesdigitalministeriums. mehr...
Interview: Mehr Mut zum Ausprobieren
[04.08.2026] Silke Lehnhardt hat nach 30 Jahren Privatwirtschaft den Wechsel in die Verwaltung gewagt. In Wiesbaden leitet sie nun das Amt für Innovation, Organisation und Digitalisierung. mehr...
Dietzenbach: Nachhaltiger und noch smarter
[04.08.2026] Dietzenbach erweitert sein Smart-City-System um ein Energiemonitoring und eine automatisierte Wintergefahrenerkennung. Dafür integriert die Stadt erprobte Anwendungen anderer hessischer Kommunen in ihre bestehende Datenplattform. mehr...
Katastrophenschutz: Waldbrände mit KI frühzeitig erkennen
[03.08.2026] Im Rahmen des Projekts SmartForestFire entwickelt das Fraunhofer Cluster für kognitive Technologien CCIT ein KI-gestütztes Frühwarnsystem, um Brände schneller zu erkennen, Fehlalarme zu reduzieren und insbesondere kleinere oder kritische Waldgebiete effizient überwachen zu können. Im Tennenloher Forst bei Erlangen wird es aktuell unter realen Bedingungen erprobt. mehr...
Kassel: Smart-City-App veröffentlicht
[30.07.2026] Die Stadt Kassel hat eine Smart-City-App für Bürgerinnen, Bürger und Gäste veröffentlicht. Die Anwendung bündelt städtische Informationen und Echtzeitdienste auf einer Open-Source-Plattform und soll gemeinsam mit den Nutzenden weiterentwickelt werden. mehr...
Augsburg: Smart-City-Plattform wächst weiter
[23.07.2026] Augsburg hat seine Smart-City-Plattform technisch und inhaltlich erweitert. Aktuelle Stadt- und Verkehrsdaten lassen sich nun flexibler in Webseiten und Anwendungen einbinden. Teile des Angebots stehen auch in der Augsburg-App bereit. mehr...
Serie Digitalstädte: Mehrwerte schaffen
[07.07.2026] Förderprojekte wie der Wettbewerb Modellprojekte Smart Cities sind für kleinere Kommunen wie die Stadt Bad Belzig wichtig, um mit der Digitalisierung voranzukommen. Es braucht aber sichtbare Mehrwerte, damit es anschließend weitergeht. mehr...
Gütersloh: Sensoren unterstützen Winterdienst
[07.07.2026] In Gütersloh geht das Smart-City-Projekt „Smarter Winterdienst“ in den Testbetrieb – an 13 Standorten im Stadtgebiet werden künftig Sensoren den Zustand der Fahrbahnoberfläche erfassen. mehr...
BBSR: Smarte Praxisbeispiele für Kommunen
[06.07.2026] Das BBSR hat sein Kompendium „Smart Cities und Smart Regions“ und die dazugehörige Storymap erweitert. Die 30 neuen Beispiele zeigen, wie Kommunen aus konkreten Problemen digitale Lösungen entwickeln – und was andere Städte und Gemeinden daraus für eigene Projekte lernen können. mehr...
Mannheim: Sensoren schützen Rheinbrücken
[06.07.2026] Optische Sensoren erfassen ab sofort den Verkehr auf den beiden Rheinbrücken zwischen Mannheim und Ludwigshafen. Das von der Smart City Mannheim realisierte Monitorungprojekt soll dazu beitragen, Verkehrsströme transparent zu machen und gezielte Maßnahmen zum Schutz der Bauwerke abzuleiten. mehr...
Aalen / Heidenheim: Hoher Praxisnutzen
[29.06.2026] In Aalen und Heidenheim wird Smart City praxisnah: Sensoren liefern Daten zu Glatteis, Pegelständen und weiteren Risiken. Eine gemeinsame Plattform verbindet diese Informationen und unterstützt Verwaltung, Feuerwehr und Bauhof im Alltag. mehr...
Wiesbaden: Positive Bilanz zum Digitalen Zwilling
[29.06.2026] Der Digitale Zwilling Wiesbaden hat sich für die Stadt seit seinem Start im Sommer vergangenen Jahres bereits zu einem wichtigen Werkzeug für Planung, Beteiligung und Information entwickelt. mehr...
Hamm: Smart-City-Strategie beschlossen
[29.06.2026] Im Rahmen ihrer Digitalisierungsstrategie hat die Stadt Hamm in den vergangenen Jahren zahlreiche Maßnahmen angestoßen und teils bereits umgesetzt. Für den Zeitraum 2027 bis 2032 wird die Strategie nun als Smart-City-Strategie fortgeschrieben. Die Bürger können mitbestimmen, welche Themen künftig stärker in den Fokus rücken sollen. mehr...





















