Technische Universität Wien
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2012-04-23 [

Elisabeth Schludermann | Gudrun Weinwurm

 | Forschungs- und Transfersupport | Forschungszentrum Energie und Umwelt ]

Die Stadt als vernetzter Organismus

Was eine Stadt zur "Smart City" machen soll, ist heute noch nicht klar definiert. Die TU Wien forscht für die Städte der Zukunft und entwickelt vielfältige Ideen und Lösungsansätze.

Smart Cities - Umweltverträgliche Lebenskonzepte

v.l.n.r.: Schahram Dustdar, Claudia Czerkauer-Yamu, Wolfgang Gawlik, Gudrun Weinwurm

Mit zunehmender Urbanisierung werden Neuerungen in der bestehenden Stadtstruktur unumgänglich. Denkende Städte, die aus energieautarken, ökologisch sinnvollen und lebenswerten Gebäuden bestehen, sind eingebunden in eine durchdachte Siedlungsstruktur, gesteuert und gesichert von intelligenter Gebäudetechnik. Der Verkehr ist umweltfreundlich und nachhaltig gestaltet und unseren Mobilitätsbedürfnissen angepasst.

Um eine kluge Stadt als gesamtes System zu sehen reichen jedoch innovative Technologien und technische Lösungen nicht aus: Erst durch die Berücksichtigung von sozialwissenschaftlichen Aspekten wird gewährleistet, dass diese auch angenommen und gelebt werden. Smart ist eine Stadt dann, wenn sich alle Generationen – auch die Künftigen –in ihr wohlfühlen. Dafür arbeitet und forscht die TU Wien (im Sinne ihres Leitbildes "Technik für Menschen") an interdisziplinären Projekten in den SmartCity-Bereichen "Intelligente Gebäude und Siedlungen", "Nachhaltige Mobilität und Verkehrssysteme", "Effiziente Energieversorgung und Infrastruktur" und "Systemische Aspekte". Erst durch eine starke Vernetzung von Technologien und Menschen durch Services und Infrastrukturen kann ein Zusammenleben im urbanen Raum bei geringem Energieverbrauch verwirklicht werden.

Die Stadt als Superorganismus?

Kluge Städte zeichnen sich durch eine hohe Energieeffizienz aus und erzeugen im Optimalfall auch grüne Elektrizität und Wärme. Neuartige Informations- und Stromnetze unterstützen Verbraucher und Anbieter vorausschauend abzustimmen und zu koordinieren. Die Vision der klugen Stadt aus Sicht der Informatik besteht aus der intelligenten Vernetzung von Menschen, Services und Dingen über das "Internet der Dinge". Mit diesem werden in Zukunft neben erhöhter Energieeffizienz und Security in Gebäuden und Infrastrukturen auch Telematik und Logistik bis hin zu Health Care und Bildungseinrichtungen vernetzt und gesteuert werden, wie Professor Schahram Dustdar, Institut für Informationssysteme, anhand der "Galaxy"-Plattform erläutert. Diese wurde im Cloud Computing Lab an der TU Wien, das von Pacific Controls mitfinanziert wird, entwickelt.

Geplante Durchdachtheit

Um diese effizienten Vernetzungen auch realistisch umzusetzen, bedarf es einer guten Planung bei der Entwicklung von neuen Stadtteilen und Siedlungsräumen. Im Stadtraum Simulationslabor der TU Wien können mittels einer 3D-Projektionsumgebung Städte als virtuelle Realität erlebbar gemacht werden, und so Veränderungen durch Besiedlungsprozesse bzw. Entwicklungspotentiale ausgelotet werden. "Um visionäre Konzepte zu Raum und Stadt aus Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft erkunden, diskutieren und weiterentwickeln zu können, braucht man ein revolutionäres Werkzeug für Bewusstseinsbildung, Diskussion und partizipativer Entscheidungsfindung", beschreibt Claudia Czerkauer-Yamu, Department für Raumentwicklung, Infrastruktur- und Umweltplanung, den Nutzen des Labors.

Neue Konzepte auf bewährten Prinzipien

Um die Stadt der Zukunft umweltfreundlich, zuverlässig und wirtschaftlich mit Energie zu versorgen, sind neuartige Energiesysteme unter Einbeziehung aller Energieträger erforderlich. Professor Wolfgang Gawlik (Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe) erläutert die zukünftigen Herausforderungen in energietechnischer Hinsicht, die er besonders in einer Reduktion des Energiebedarfs, in einer effizienteren Kraft-Wärmekopplung vor allem von regenerativen Energien sowie in einer Erhöhung der Elektromobilität sieht. Elektromobilität im urbanen Raum ist per se nichts Neues: Seit der Einführung von elektrifizierten Straßenbahnen vor 100 Jahren ist Elektromobilität im urbanen öffentlichen Verkehr nicht mehr wegzudenken. Die Herausforderung sei es aber – so Gawlik – auch bei der Individualmobilität weg von fossilen Energieträgern zu kommen.

Vom Baustein zum Gesamtsystem

Im Rahmen der regelmäßig stattfindenden TU-Firmenveranstaltungen (in Kooperation mit der Wirtschaftskammer Wien) wurde erstmals die umfassende Expertise der TU Wien im Rahmen von Vorträgen und einer Ausstellung präsentiert - diese reicht von der exzellenten Entwicklung einzelner "Bausteine" einer Smart City bis zur Analyse, Planung, Bewertung und Optimierung des komplexen und dynamischen "Gesamtsystems" Smart City.

So werden unter anderem in einem interdisziplinären Ansatz von BauingenieurInnen, ArchitektInnen und InformatikerInnen Bewertungstools für energieeffiziente Gebäude und Immobilien entwickelt und diese auch in Trainings weitervermittelt (Prof. Karin Stieldorf, Institut für Architektur und Entwerfen). In den Gesamtbetrachtungen spielen vor allem raumplanerische und nutzerspezifische Gesichtspunkte eine Rolle (z.B. Projekt "Smart Cities"; Prof. Rudolf Giffinger, Department für Raumentwicklung, Infrastruktur- und Umweltplanung) sowie die Betrachtung der Stoffwechselvorgänge – von Ressourcen für städtische Strukturen über die Versorgung bis zu Abwasser, Abluft und Abfällen (z.B. Projekt SCUDE - Sinks as Constraints for Urban DEvelopment; Prof. Paul Hans Brunner, Institut für Wassergüte und Abfallwirtschaft).