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Wie IoT Städte smart und nachhaltig macht: Die wichtigsten Anwendungen

September 29, 2021

IoT-gestützte Abfallentsorgung, vernetzte Autos und intelligente Stromzähler sind Beispiele dafür, wie Smart-City-Technologie öffentliche Bereiche lebenswerter und nachhaltiger macht. Stadtverwaltungen brauchen Lösungen, um Infrastruktur und Dienstleistungen umweltfreundlicher und intelligenter zu machen. Für viele Unternehmen ist es an der Zeit, sich der Climate Tech zuzuwenden und auf diesem Weg neue Geschäftsmöglichkeiten zu erschließen.

Warum Richtung Climate Tech gehen?

Laut Wissenschaft gehen mehr als 70 % der weltweiten CO2-Emissionen auf das Konto der Städte. Genauer gesagt sind das hohe Verkehrsaufkommen in Städten, die Verschmutzung durch Industrieanlagen und Gebäude sowie der ineffiziente öffentliche Nahverkehr verantwortlich. Das alles verursacht erhebliche Umweltbelastungen.

Kein Wunder also, dass die Regierungen weltweit neue, strengere Vorschriften einführen, um die CO2-Emissionen zu senken. Die neuen Vorschriften richten sich an Unternehmen, ganze Industriezweige und Behörden. Im Jahr 2021 haben sich 124 Länder verpflichtet, bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen.

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Um dieses Vorhaben umzusetzen, brauchen Städte Unterstützung. Die IoT-Technologie kann dabei helfen. Was man nicht messen kann, kann man auch nicht ändern, oder? Sensoren können alles messen. Und wenn Daten nicht nur generiert, sondern auch zwischen Objekten ausgetauscht werden, ist eine vernetzte Stadt mit all ihren Vorteilen durchaus realisierbar.

Die vernetzten Städte von heute brauchen intelligente Stromzähler, intelligente Stromnetze und intelligente Lösungen für die Abfallwirtschaft, um die Kohlenstoffemissionen zu verringern. Dies kann ein Segen für Start-ups im Climate-Tech-Bereich sein. Es kann auch Öl- und Gas-, Versorgungs- oder Bauunternehmen, die in den grünen Bereich eingestiegen sind, Gewinne bringen.

Früher legten Climate-Tech-Unternehmen ihren Schwerpunkt auf erneuerbare Energien. Unglücklicherweise haben viele von ihnen das investierte Kapital nicht zurückgewonnen. Aber heute hat sich alles geändert. Jetzt können zahlreiche Sektoren zu mehr Nachhaltigkeit in der Wirtschaft beitragen

Im Stanford Social Innovation Review werden Climate-Tech-Unternehmen in fünf grüne Kategorien eingeteilt, je nachdem, wie sie die globale Herausforderung angehen:

  • Energieversorgung auf erneuerbare Quellen umstellen
  • Null-Emissionen im Transportwesen anstreben
  • Auswirkungen von Gebäuden und Infrastruktur minimieren
  • nachhaltige Land- und Forstwirtschaft und andere Landnutzung fördern
  • Kohlenstoffausstoß in industriellen Prozessen verringern

Im Großen und Ganzen ist heute jedes Unternehmen, das an der Dekarbonisierung der Wirtschaft arbeitet, Teil von Climate Tech. Das Interesse der Menschen hat zugenommen. Neue unternehmerische Talente und technische Fortschritte sind gefragt.

Und wie steht es mit dem Geld? Bis 2019 hatten sich die Investitionen in den Climate-Tech-Sektor im Vergleich zu den letzten zehn Jahren verfünffacht und waren auf 264 Milliarden US-Dollar gestiegen. Natürlich hat sich die Pandemie auf diesen Marktzweig ausgewirkt, wie auf viele andere auch. Experten sind jedoch der Meinung, dass der Bereich der Climate Tech auch in Zukunft als Investitionsfeld weiter an Bedeutung gewinnen wird. GreenBiz befragte acht Tech-Investmentfirmen in der Hochphase der Pandemie: Alle bekräftigten ihre Unterstützung für Climate-Tech-Unternehmen. Climate Tech ist zugleich notwendig und trendy.

Wie IoT die Stadt verändert

Das Konzept einer Smart City dreht sich um Daten, die von Autos, öffentlichen Verkehrsmitteln, Bürgern, Gebäuden und der Infrastruktur gesammelt und zwischen allen Beteiligten und intelligenten Dienstleistungen ausgetauscht werden. Die Smart-City-Technologie hilft Stadtverwaltern dabei, verschiedene Aspekte des Stadtbetriebs zu kontrollieren. Dazu gehören Energieversorgung, Wasser- und Luftqualität, Müllabfuhr, Sicherheit und Mobilität. Solche IoT-Lösungen können unabhängig voneinander funktionieren oder miteinander verbunden werden, wodurch komplexe Ökosysteme entstehen. Auf diese Weise können die Behörden Ressourcen und Dienstleistungen effizienter organisieren und verwalten.

Hier sind einige Szenarien für die IoT-Nutzung in vernetzten Städten:

  1. Vernetzte Ampeln empfangen Daten von Sensoren und reagieren auf den Straßenverkehr in Echtzeit.
  2. Intelligente Stromnetze sammeln Daten von Gebäuden, so dass Versorgungsunternehmen Energie effizient verwalten können.
  3. Intelligente Mülleimer übermitteln Daten an Abfallentsorgungsunternehmen, um die Müllabfuhr zu planen.
  4. Fahrzeuge verbinden sich mit Parkanlagen, um freie Plätze zu finden und Verkehrsstaus zu verhindern.

Technisch gesehen funktionieren diese Lösungen dank Sensoren, Gateways, Cloud-Plattformen sowie Web- und Mobilanwendungen. Sensoren sammeln Daten und übermitteln sie über das Internet an die Cloud. Die Cloud-Plattform analysiert die Sensordaten und erzeugt verwertbare Erkenntnisse. Künstliche Intelligenz in der Pipeline verarbeitet und analysiert die Daten, hilft aber auch, sofortige Maßnahmen zu ergreifen. Alle Informationen werden in Dashboards dargestellt und sind normalerweise über ein Smartphone zugänglich.

Dafür, dass all dies möglich ist, sorgen in der Stadt drei wichtige Parteien: lokale Behörden, Climate-Tech-Unternehmen und Bürger. Climate-Tech-Unternehmen entwickeln grüne Geschäftsmodelle und skalieren technologische Lösungen für saubere Energie. Behörden und Bürger treffen vernünftige Entscheidungen für die Wirtschaft, für Nachhaltigkeit und für ein besseres Leben.

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3 Beispiele für grüne Einsatzgebiete in einer Smart City

Es gibt viele Möglichkeiten, wie die Smart-City-Technologie Stadtverwaltungen unterstützt. Über 70 % der Städte nutzen IoT-Systeme für Verkehr, Sicherheit und Wasserstandsüberwachung. Werfen Sie einen Blick auf die beliebtesten IoT-Anwendungen in einer Smart City.

Intelligente Stromzähler

Intelligente Zähler ersetzen analoge Zähler zur Erfassung des Strom-, Gas- und Wasserverbrauchs. Ein einzelnes Gerät wird an einem Gebäude angebracht und mit einem intelligenten Stromnetz verbunden. Der Mensch muss nicht eingreifen. Ein Versorgungsunternehmen erhält genaue Zählerstände aus Sensordaten in Echtzeit.

So können die Versorger den Verbrauch analysieren und die Nachfrage nach Strom oder Wasser vorhersagen, um die Verteilung zu optimieren. Es ist auch möglich, Lecks oder Versorgungsprobleme sofort zu erkennen. Dies trägt dazu bei, den Energieverbrauch nachhaltiger zu gestalten – also den Verbrauch zu senken und Geld zu sparen.

IoT-Unternehmen stellen nicht nur intelligente Geräte her – sie helfen auch, umweltfreundlichere Entscheidungen zu treffen. Ein intelligentes Gerät spart zwar keine Energie, aber es motiviert uns, auf das Sparen von Gas oder Strom zu achten. Man sieht unterschiedliche Preise für den gleichen Stromverbrauch und entscheidet sich dafür, außerhalb der Spitzenzeiten Strom zu verbrauchen. Und, wenn möglich, entscheidet man sich auch für erneuerbare Energien. Die Unternehmen wiederum sparen Kosten und verringern die CO2-Emissionen, die durch die Fahrten zum Ablesen der Zählerstände entstehen.

Intelligentes Transportwesen

Wenn wir von Verkehr in vernetzten Städten sprechen, denken wir an selbstfahrende Autos. Aber für die Fortbewegung in der Stadt braucht man viel mehr als nur ein Fahrzeug. Mit Smart-City-Technologie können Verkehrsunternehmen bequeme und schnelle öffentliche Verkehrsmittel anbieten. IoT-Systeme helfen bei der Analyse der Auslastung, der Optimierung der Routen und der sofortigen Reaktion auf Zwischenfälle. Schon eine geringfügige Änderung der Fahrpläne kann den Verkehr verbessern und den CO2-Ausstoß verringern.

Es gibt viele Lösungen, um den Stadtverkehr zu verbessern. Dazu gehören:

  • Intelligente Ampelsteuerungen und -systeme
  • Geschwindigkeitskameras
  • Intelligente öffentliche Verkehrssysteme
  • Intelligente Zahlungssysteme
  • Elektrisches Carsharing
  • Intelligente Parklösungen

All dies hilft den lokalen Behörden, die städtischen Ressourcen intelligent und vernünftig zu verwalten. Die Ergebnisse sind auf den Straßen zu sehen: weniger Unfälle und keine Staus. Was die Nachhaltigkeit betrifft, so erhalten die Städte sauberere Luft und verbrauchen weniger Energie, was sich positiv auf das städtische Budget auswirkt.

Großstädte rund um den Globus sind führend bei der Einführung intelligenter Verkehrssysteme. New York bringt Kameras und Sensoren an den Kreuzungen der Stadt an. Berlin integriert E-Carsharing und baut neue Ladestationen. Seoul bringt in der ganzen Stadt Sensoren an, um den Straßenverkehr zu reduzieren, investiert in vernetzte Fahrzeuge und baut eine 5G-Infrastruktur auf.

Mehr Sicherheit und weniger Verkehrsbelastung sind möglich, wenn intelligente Autos auf den Straßen unterwegs sind. Sie sind mit fortschrittlichen HMIs, intelligenten Fahrerassistenzsystemen und mehreren Kommunikationsprotokollen ausgestattet. Prüfen Sie, was Sie in der Automobilindustrie brauchen, um innovativ zu sein und eine erstklassige Lösung zu entwickeln.

Intelligente Abfallwirtschaft

Wien setzt beim Abfallmanagement auf Mülltonnen mit Sensoren. Sie messen nun den Füllstand in den Tonnen und vermitteln über eine App, ob der Müll abgeholt werden muss. ML-Algorithmen helfen, Müllabfuhren zu planen, die Arbeitsbelastung der Müllmänner zu optimieren und Mülltonnen in der Stadt effizient zu verteilen. Abfallentsorgungsunternehmen optimieren dadurch ihren Betrieb und erhöhen ihren finanziellen Gewinn. Die App alarmiert auch bei kritischen Temperaturen in der Tonne, damit man rechtzeitig Sicherheitsmaßnahmen treffen kann. Solche Smart-Waste-Lösungen gibt es auch in deutschen intelligenten Städten, z. B. in Heidelberg, Darmstadt und in der smartesten Stadt Deutschlands ー Hamburg.

Die IoT-basierte intelligente Abfallwirtschaft bringt der Stadt viele Vorteile:

  • weniger Müllabfuhren pro Tag,
  • weniger Ausgaben für ineffiziente Abfallentsorgung,
  • weniger CO2-Emissionen und Verkehrsstaus.

Fazit

Städte sind heutzutage auf der Suche nach Unternehmen, die ihnen helfen, grüner zu werden. Städtische Gebiete brauchen umweltfreundliche Geschäftsmodelle und jemanden, der bestehende technische Lösungen für saubere Energie skalieren kann. Dabei handelt es sich beispielsweise um IoT-Unternehmen im Bereich der Climate Tech oder um Unternehmen aus der Öl- und Gasindustrie sowie der Versorgungswirtschaft. Gesucht werden neue unternehmerische Talente und technische Neuerungen, um

  • die Energieversorgung und -verteilung effizienter zu gestalten,
  • die Abfallsammlung und -verwaltung zu optimieren,
  • die Luftqualität zu verbessern,
  • die Verkehrsbelastung zu verringern.

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