Smart Cities: Fluch oder Segen?

Wenn Städte denken und lenken

Würden Sie gerne in einer "smarten" Stadt wohnen? Einer Stadt voller Sensoren, die in Echtzeit miteinander kommunizieren, auch mit Ihrem Smartphone, Ihrem Fahrzeug, vielleicht auch Ihrer Smartwatch? Eine Stadt, in der gigantische Datenströme fließen, die von einer künstlichen Intelligenz ausgelesen werden, die beispielsweise bei Starkregen den Wasseranstieg registriert und selbständig reguliert? Die bei einem Herzinfarkt rechtzeitig aufgrund der Daten der Smartwatch die Rettungskräfte ruft? Oder Ihnen bei einer Fehlfunktion der biometrischen Gesichtserkennung der Videoüberwachung eine falsche Identität andichtet, wie in London, der am stärksten überwachten Stadt Europas, bereits aufgrund unausgereifter Software geschehen? Oder was wäre, wenn die smarte Stadt gehackt wird und selbstfahrende Autos Passanten angreifen? Oder ein totalitäres Regime in granularer Auflösung alles und jeden in der Stadt protokolliert und steuert – vielleicht gekoppelt mit einem "sozialen" Punktesystem wie in China? Oder wie wäre es, wenn die Stadt wie ein sich selbst regulierender Organismus hypereffizient für das Gemeinwohl sorgt, eine benevolente, omnipräsente Alltagsmacht, in der es sich unfassbar angenehm leben lässt?

Ein umstrittenes Konzept

All das sind noch mehr oder weniger fiktive Szenarien. Die aber in der ein oder anderen Form bald schon Realität werden könnten. Das Konzept "Smart City" jedenfalls ist umstritten. Für die einen bieten bis zum Bersten mit sendefähigen Computerchips vollgestopfte Städte ein Riesenpotential für ein angenehmeres, sichereres, schöneres Zusammenleben. Für die anderen öffnen sich dadurch Tür und Tor für Missbrauch, für Überwachung, für Kontrolle. In unseren angstbesetzten Zeiten sehnen sich die einen nach der vermeintlichen Sicherheit, die smarte Städte bieten können. Und die anderen fürchten den goldenen Käfig einer Verwaltung, die ihre Untertanen engmaschig so lenkt, wie sie oder ihre KI es für sinnvoll hält.

In jedem Fall ist die bisherige Erfahrung, dass früher oder später eh umgesetzt wird, was technisch möglich ist – egal aus welchem Motiv heraus. So sind die Menschen. Beim Thema Smart Cities bewegen wir uns längst nicht mehr im Bereich der Science Fiction, sondern der realen Modellprojekte. Dabei verlassen wir sogar bereits das Gebiet der nur smarten Städte. Die Rede ist bereits von "Cognitive" Cities, in denen künstliche Intelligenz das städtische Leben regelt.

Grevenbroich: Reallabor im Alltag

In Grevenbroich beispielsweise wird die smarte Stadt bereits getestet. Der Ort mit rund 70.000 Einwohnern liegt zwischen Köln, Mönchengladbach und Düsseldorf. Gemeinsam mit dem RWTH-Start-up dataMatters betreibt die Kommune nun stolz ein Reallabor, in dem rund 40 Sensoren installiert wurden. Grevenbroich erfasst damit an mehreren Standorten Werte wie Bodenfeuchtigkeit, Bodenfrost, Feuchtigkeit an Bäumen (über die Baumrinde), Parkplatzbelegung, Feinstaub, CO₂-Werte, Lärmpegel, Besuchsfrequenzen in der Innenstadt, Füllstände öffentlicher Abfallbehälter und Wetterdaten. "Bei der Auswertung der Messwerte in unserem Reallabor erleben wir viele Aha-Momente", sagt der Greven­broicher Smart-City-Manager Christian Henicke. Er nennt Beispiele: "Wir erhalten Luft- und Lärmdaten, die Muster sichtbar machen, die vorher niemand gesehen hat. Die Füllstandsmessungen in den Müll­eimern zeigen wie groß die Kluft zwischen Bauchgefühl und Realität sein kann. Bei neu gepflanzten Bäumen stellen wir durch Messungen erstmals fest, wie stark Wetter, Standort und Boden den Wasser­bedarf be­einflussen."

Messung von Besucherströmen, Verkehrsführung, Bewässerung

In der Innenstadt erfasst Grevenbroich mittels Bluetooth-Sensoren anonymisiert Besucherströme. Getrackt werden dabei nicht die Personen, sondern die Smartphones und Smartwatches, die sie bei sich tragen – ohne dass das System die Geräte auslesen oder bestimmten Personen zuordnen kann. Auf Grundlage derartiger "Informationen aus der realen Welt" können Kommunen die Innenstadt­bereiche gezielter entwickeln. Events lassen sich präzise auswerten und dementsprechend besser planen. Marketingaktionen können evaluiert und für die Zukunft optimiert werden. Doch nicht nur die kommunalen Entscheidungsträger, auch die Einzelhändler und Gastronomen gewinnen dadurch Einblicke in Kundenströme, die ihnen helfen, ihre Angebote besser darauf abzustimmen

Das Herzstück dieses Labors ist das Betriebssystem urbanOS, eine KI-Plattform, die in Echtzeit aus den Messwerten Handlungsempfehlungen generiert: Wie sollten Ampeln geregelt werden? Wo droht ein Parkplatzengpass? Welche Grünflächen brauchen dringend Pflege, und wann ist eine Hochwasserwarnung nötig? Die Datenübertragung erfolgt über LoRaWAN, ein Funknetz, das große Entfernungen bei sehr geringem Energieverbrauch überbrückt. In der ersten Testphase konzentriert sich das Projekt auf die Innenstadt, später soll das System auf alle Stadtteile ausgeweitet werden.

Für Grevenbroich bietet das Reallabor laut Befürwortern mehrere Vorteile. Die KI‑gestützte Analyse kann zum Beispiel die Verkehrsführung optimieren, was Staus reduziert und Emissionen senkt. Außerdem liefert das System Einblicke in Umweltmuster: Boden- und Baumfeuchtesensoren erlauben es, Bewässerung gezielter zu steuern – das spart Wasser und schützt die Vegetation in heißen Sommern. Ein weiteres Anwendungsfeld ist das Hochwassermanagement: Sensordaten zu Pegelständen oder Bodenfeuchte fließen in urbane Modelle ein, die Extremereignisse voraussagen können. Die KI kann frühzeitig Alarm schlagen, wenn mehrere Indikatoren gleichzeitig Alarmstufen erreichen. Gleichzeitig schafft das Projekt Raum für Langzeitlernprozesse: Aus den Rohdaten entstehen wiederholte Muster, die genutzt werden, um die Infrastruktur fortlaufend zu justieren.

Doch die Stadt steht auch vor Herausforderungen. Sensoren müssen kalibriert, die Datenqualität gesichert werden. Nur weil Technik installiert ist, heißt das nicht, dass sie automatisch nützliche Erkenntnisse liefert – die Interpretation der Daten erfordert Zeit und Expertise. Außerdem sind finanzielle Mittel nötig, um solche Reallabore langfristig zu betreiben und nicht nur als Pilot zu verstehen.

Weitere Modellstadt: Barcelona

Barcelona gilt als eine der Pionierinnen der Smart‑City-Bewegung in Europa. Die Stadtverwaltung betreibt mit der Open-Source-Plattform Sentilo ein Netzwerk aus Sensoren, die Messwerte von Luftqualität, Mobilität oder Energieverbrauch sammeln. Sensoren zu integrieren und von einer gemeinsamen Infrastruktur zu profitieren.

Von der Plattform aus werden Daten in Anwendungen überführt, die sowohl von der Verwaltung als auch von Dritten genutzt werden können. Das stärkt die Transparenz und erlaubt partizipative Technologiegestaltung: Bürgerinnen und Bürger, Zivilgesellschaft und Wirtschaft können auf Basis der gemeinsamen Daten mitdenken. Auch beim Smart City Expo World Congress präsentiert Barcelona regelmäßig Projekte, die Innovation mit Nachhaltigkeit verbinden.

Chancen: Warum eine kognitive Stadt überhaupt sinnvoll ist

Eine intelligente, KI-gestützte Stadt ist nicht nur ein Zukunftsprojekt, sondern kann ganz konkrete Vorteile bringen:

• Klimaanpassung: Durch kontinuierliches Monitoring von Temperatur, Feuchte und anderen Parametern lassen sich Hitzeinseln identifizieren und gezielt bekämpfen.
• Ressourceneffizienz: Abfallbehältnisse, Grünflächen und Verkehrswege können dynamisch gemanagt werden. Dadurch werden Wege eingespart, Energien geschont und Infrastrukturkosten reduziert.
• Mobilität: Adaptive Verkehrssteuerung reduziert Staus und Emissionen. Gleichzeitig können alternative Verkehrsmittel besser integriert werden – etwa durch vorausschauende Planung von Ladeinfrastruktur oder ÖPNV.
• Sicherheit & Vorsorge: Frühwarnsysteme für Hochwasser oder extreme Wetterereignisse stärken den Katastrophenschutz – und sie ermöglichen proaktive statt reaktive Maßnahmen.
• Partizipation: Wenn Bürgerinnen und Bürger Zugang zu Daten erhalten oder selbst Einfluss auf die Datennutzung nehmen, wächst das Vertrauen in technologische Lösungen und in die Stadtverwaltung.

Risiken: Kontrolle, Abhängigkeit und gesellschaftliche Fragen

Trotz der Chancen sind kognitive Stadtmodelle keineswegs risikolos:

• Überwachung: Wenn eine Stadt fortlaufend Daten über Bewegung, Aufenthaltsorte oder Umwelt sammelt – wie wird sichergestellt, dass diese Daten nicht zur Kontrolle missbraucht werden? In autoritären Kontexten kann technologische Infrastruktur schnell zu einem Machtinstrument werden.
• Datenhoheit: Wer besitzt die Plattform, wer darf die Daten nutzen? Wenn private Unternehmen die Dateninfrastruktur kontrollieren, drohen ungleiche Machtverhältnisse.
• Cyberangriffe: Vernetzte Sensorik und KI-Plattformen sind potenzielle Ziele für Hacker. Angriffe können nicht nur Datendiebstahl, sondern auch Sabotage kritischer Stadtfunktionen bedeuten. Und wenn der Strom ausfällt, sieht es finster aus.
• Bias in Algorithmen: Künstliche Intelligenz ist nicht neutral. Entscheidet ein System über Verkehrssteuerung oder Warnsignale, können fehlerhafte oder unvollständige Daten bestimmte Stadtteile benachteiligen.
• Demokratische Legitimation: Es liegt eine große Herausforderung darin, Bürger in Entscheidungsprozesse einzubinden – technisch-verwaltete Systeme müssen nicht zwangsläufig demokratisch sein.

Fazit & Ausblick

Vermutlich kommt er so oder so, der urbane Raum, in dem Millionen vernetzte Geräte und Sensoren von einer oder mehreren KIs ausgelesen werden, die auf dieser Basis dann Maßnahmen ergreift – welche auch immer das sind. Das könnte schneller gehen, als man denkt. Bis 2050 sollen voraussichtlich 70 Prozent der Weltbevölkerung in urbanen Regionen leben. Und das Internet der Dinge (IoT) wächst immer rascher. Wo immer möglich, werden Alltagsgegenständen irgendwelche Chips eingepflanzt, von der Matratze über den Kühlschrank bis zur Mülltonne. Selbst in Deutschland (!) werden die Mobilfunk- und Breitbandnetze fortschrittlicher. Und Blase hin, Blase her: Nirgendwohin fließt soviel Kapital wie in den heiligen Gral des 21. Jahrhunderts, die KI.

Das birgt auch Gefahren. Mit jedem neuen IoT-Gerät, jedem Server, jeder Datenübertragung wächst das Risiko, dass Cyberkriminelle oder Terroristen Einfallstore finden und missbrauchen: für Datendiebstahl oder sogar Sabotage. Und weil diese Risiken nicht nur unsere Daten betreffen, sondern vermehrt auch unser alltägliches Leben, muss die Stadt der Zukunft möglichst cybersicher sein. Der technologische Fortschritt geht weiter, und die Frage bleibt, ob der gesellschaftliche Fortschritt das Tempo halten und in sinnvolle Politik übersetzen kann, oder nicht. Mit der sich zuspitzenden Grundfrage: Wie sollen die Mächtigen davon abgehalten werden, diese Systeme zu ihrem Vorteil zu nutzen?