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Wir machen Städte schlau

Zu Beginn des 21. Jahrhunderts lebte mehr als die Hälfte der Menschheit in Städten. Bis zum Jahr 2050 sollen es nach Angaben der United Nations knapp 70 Prozent der Weltbevölkerung bzw. 6,3 Milliarden Bürgerinnen und Bürger sein. Die hohe Dichte an Menschen, der geballte Zugriff auf die vorhandenen Ressourcen und nicht kalkulierbare Risiken, zum Beispiel extreme Wetterverhältnisse, technische Störfälle oder finanzielle Spekulationen, machen hochtechnisierte und -strukturierte Metropolen verwundbar.

Technologien für das Rückgrat der Stadt

Smart City-Technologien bilden in Zukunft das Rückgrat der Stadt. Auf Basis intelligenter Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) sowie qualitativ hochwertiger Softwarearchitekturen und -systeme helfen sie dabei, Ressourcen sinnvoll zu nutzen, Risiken einzuschätzen, Katastrophen verlässlich zu managen und vor allem bestehende Infrastrukturen noch effizienter zu nutzen. Städtische Infrastrukturen werden somit zuverlässig betrieben und die Lebensqualität der Menschen in den Städten in vielerlei Hinsicht verbessert.

Für die Industrienationen bedeutet dies Ausbau, für Schwellen- und Entwicklungsländer oft grundsätzlichen Aufbau ihrer Infrastrukturen. Intelligente Städte zielen darauf ab, knappe Ressourcen nachhaltig zu nutzen. Energie, Raum, Geld und Zeit werden in Smart Cities dynamisch eingesetzt – so wie es die aktuellen Bedürfnisse gerade erfordern.

Die technische Kommunikationsinfrastruktur in der Smart City sorgt für einen immerwährenden Strom an Daten. Sinn und Sichtbarkeit für die Bewohner der Stadt erlangen die Daten durch die Hard- und Softwaresysteme, die diese Daten in nutzbare Informationen umwandeln. Die städtische Netzinfrastruktur, häufig im Verborgenen, bildet die Grundlage für die Erfassung und Übertragung von Daten aus der Stadt in die städtische Datenplattform hinein. Ein flexibler, sicherer und robuster Zugriff bildet den Rahmen für eine nahtlose Datenbereitstellung und -nutzung. Durch den Einsatz effizienter Werkzeuge entstehen außerdem neue städtische Applikationen, die die Abläufe innerhalb der Stadt von morgen optimieren – nachhaltig und dynamisch. 

Zunehmend an Bedeutung gewinnen offene Daten, die von Behörden und auch der Wirtschaft einer breiten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. Das sorgt für mehr Transparenz für den Bürger und Firmen können die Daten zur Verbesserung ihrer Produkte oder für neue Anwendungen nutzen. Fraunhofer FOKUS verfügt über langjährige Erfahrung in der Konzeption und Umsetzung der dafür nötigen Open-Data-Plattformen.

Ein Ziel der Forschung bei FOKUS ist es, die Kommunikationsinfrastruktur einer Stadt interoperabel und benutzerfreundlich zu gestalten sowie als produktunabhängige Forschungsinstitution immer wieder neue Innovationen dieser Infrastrukturen anzustoßen und beratend tätig zu werden. Um dabei allen Wünschen einer überaus heterogenen Zielgruppe gerecht zu werden, kümmert FOKUS sich in Zusammenarbeit mit Partnern aus Industrie, Verwaltung und Politik um den Entwicklungsprozess, Praxistests und die Qualitätssicherung der beteiligten Hard- und Softwarekomponenten. 

Entwicklungsunterstützung

Die Techniksysteme von Städten umfassen die Infrastruktur- und Verwaltungssysteme einer Stadt. Städtische Aufgabenfelder wie Mobilität, Ver- und Entsorgung, Sicherheit, die bisher eher getrennt waren, werden auf ihre gemeinsamen Schnittstellen und Wechselwirkungen untersucht und zum Vorteil der Stadt sinnvoll verknüpft.

Dies stellt besondere Anforderungen an die Informations- und Kommunikationssysteme, die die verschiedenen Techniksysteme einer Stadt durchdringen. Integrierte Infrastruktur- und Verwaltungssysteme heben die Stadt der Zukunft auf eine neue Qualitätsstufe: Sie erlauben Analysen, Absicherungen und Optimierungen über Fach-, Organisations- und Technologiegrenzen hinweg. Dabei ist frühzeitig die Interoperabilität, Leistungsfähigkeit, die funktionale und IT-Sicherheit dieser Lösungen zu konzipieren und zu realisieren.

Fraunhofer FOKUS entwickelt hierfür Methoden und Werkzeuge zur Erfassung der Anforderungen, zum Entwurf, der Spezifikation, Implementierung und Qualitätssicherung der IKT-basierten Lösungen. Insbesondere im Bereich der modellbasierten Entwicklung software-intensiver Systeme von Systemen und unterstützenden Werkzeugketten für die Entwicklungs- und Qualitätssicherungsprozesse hat Fraunhofer FOKUS mit seinen Technologien wie ModelBus oder Fokus!MBT ein internationales Renommee erzielt.


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