Meier / Portmann Smart City

Strategie, Governance und Projekte
1. Auflage 2016
ISBN: 978-3-658-15617-6
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 346 Seiten

Reihe: Edition HMD

Mit diesem Buch geben die Herausgeber einen umfassenden Überblick zur Nutzung von Informations- und Kommunikationstechnologien in Städten und urbanen Gebieten, um den sozialen und ökologischen Lebensraum nachhaltig zu entwickeln. Unter dem Begriff „Smart City“ werden entsprechende Initiativen zusammengefasst. Dazu zählen Projekte zur Verbesserung der Mobilität, Nutzung intelligenter Systeme für Wasser- und Energieversorgung, Förderung sozialer Netzwerke, Erweiterung politischer Partizipation, Ausbau von Entrepreneurship, Schutz der Umwelt sowie Erhöhung von Sicherheit und Lebensqualität. Das Herausgeberwerk widmet sich der Vielfalt dieser webbasierten Entwicklungen für urbane Räume und zeigt erste Erfahrungen aus Pionierprojekten.

Das Werk richtet sich an Stadtentwickler, Politiker und Citoyen sowie Wirtschaftsinformatiker. Es hilft dem Leser, Einsatzgebiete im öffentlichen Lebensraum zu erkennen und Lösungsansätze zu bewerten.

Autoren/Hrsg.

Meier, Andreas

Portmann, Edy

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort;6
2;Geleitwort: Smarte Menschen machen Städte „smart“;9
3;Inhaltsverzeichnis;12
4;Die Autoren;17
5;Teil I: Smart Governance;31
5.1;1: Digitales Entwicklungsmodell smarter Städte;32
5.1.1;1.1 Digitaler Transformationsprozess für urbane Räume;32
5.1.2;1.2 Die sieben Dimensionen des digitalen Entwicklungsmodells;34
5.1.3;1.3 Ausgewählte Plattformen/Projekte;37
5.1.3.1;1.3.1 LoRa-Netzwerke als Basis-Infrastruktur für Smart Cities;37
5.1.3.2;1.3.2 Werkzeuge für die Smart Citizen;38
5.1.3.3;1.3.3 Smarte politische Partizipation;39
5.1.3.4;1.3.4 Offene gesellschaftliche Innovation;41
5.1.4;1.4 Public Memory;42
5.1.5;1.5 Bewertung und Ausblick;43
5.1.6;Literatur;46
5.2;2: Smart Governance in Smart Cities;48
5.2.1;2.1 Thematische Einführung und theoretische Grundlagen;49
5.2.1.1;2.1.1 Governance-Definition und -Problemstellung;49
5.2.1.2;2.1.2 Stakeholder-Landschaft in Smart Cities;50
5.2.1.3;2.1.3 Zielsetzung des Beitrags und methodisches Vorgehen;52
5.2.1.4;2.1.4 Theoretische Grundlagen zum Thema Governance in Smart Cities;53
5.2.1.4.1;2.1.4.1 Der Begriff der Smart City aus der Governance-Sicht;53
5.2.1.4.2;2.1.4.2 IEC 2014: Verortung der Governance basierend auf dem BSI-Rahmenwerk;54
5.2.1.4.3;2.1.4.3 Open Government Data, Linked Data, Internet of Things und Big Data;55
5.2.1.4.4;2.1.4.4 Weitere Hinweise aus der Literatur zum Thema Smart City Governance;59
5.2.1.4.5;2.1.4.5 Dimensionen des Smart City Community Buildings;60
5.2.2;2.2 Smart Cities in der EU – Empfehlungen und Fallstudien;62
5.2.2.1;2.2.1 EU-Empfehlungen zur Entwicklung von Smart City Governance;62
5.2.2.2;2.2.2 Smart City-Fallstudien aus der EU;63
5.2.2.3;2.2.3 Schlussfolgerungen zu den Fallstudien bezüglich Smart City Governance;65
5.2.3;2.3 Fallstudie eCH-0169 – Standard zur Geschäftsarchitektur und Governance eines föderierten Identity- und Access Managements;66
5.2.3.1;2.3.1 Einleitung;67
5.2.3.2;2.3.2 Einordnung des eCH-Standards 0169;67
5.2.3.3;2.3.3 Inhalte, Funktion und Prinzipien des föderierten IAM-Prozesses in eCH-0169;68
5.2.3.4;2.3.4 Gremien und Rollen im Standard eCH-0169;70
5.2.3.5;2.3.5 Übertragung der Governance-Organisation aus eCH-0169 auf den Smart-City-Kontext;71
5.2.4;2.4 Zusammenfassung und Ausblick;73
5.2.5;Literatur;74
5.3;3: Open Smart City: Good Governance für smarte Städte;76
5.3.1;3.1 Einleitung;77
5.3.2;3.2 Open Smart City als Konzept;78
5.3.2.1;3.2.1 Die Stadt und die Globalisierung;78
5.3.2.2;3.2.2 Governance – Good Governance;80
5.3.2.3;3.2.3 Open Governance und Open Government Data;83
5.3.2.4;3.2.4 Open Smart City;85
5.3.3;3.3 Von Code for All bis Frag? den Bürgermeister: Good Governance für smarte Städte;86
5.3.3.1;3.3.1 Code for America – Code for Bern;86
5.3.3.2;3.3.2 Zwischen Frag? den Bürgermeister und Honolulu Answers: Question-Answering-Systems für städtische Services und Kommunikationskanäle;90
5.3.4;3.4 Anregungen für Open Smart Cities;94
5.3.5;3.5 Schlussfolgerungen;97
5.3.6;Literatur;98
6;Teil II: Smart Partizipation;101
6.1;4: Privatsphäre in Smart Cities. Eine raumsoziologische Analyse;102
6.1.1;4.1 Smart Cities aus der raumsoziologischen Perspektive;103
6.1.2;4.2 Privatheit als Modus der Konstitution von Privatsphäre;108
6.1.3;4.3 Privatsphäre schaffen im Auto – Privatheit unter Bedingungen elektronischer Vernetzung;112
6.1.4;4.4 Privatsphäre in smarten Interaktionsräumen;120
6.1.5;4.5 Eine gute Handlungspraxis in der Smart City;125
6.1.6;Literatur;126
6.2;5: Data-Driven Democracy – Chancen und Risiken datenbasierter Demokratien;129
6.2.1;5.1 Unterschätzte Rolle der Sozialwissenschaften;130
6.2.2;5.2 Die Demokratie in der Krise?;131
6.2.3;5.3 Chancen und Risiken einer „Data-Driven Democracy“;135
6.2.3.1;5.3.1 Begriff und Instrumente einer datenbasierten Demokratie;135
6.2.3.1.1;5.3.1.1 Exkurs: Der Einsatz von smartvote bei den Wahlen in der Stadt Zürich 2014;137
6.2.3.2;5.3.2 Bestehender Nutzen und ungenutztes Potenzial;141
6.2.3.2.1;5.3.2.1 Informiertere Wahlentscheide;142
6.2.3.2.2;5.3.2.2 Verbesserte politische Partizipation;144
6.2.3.2.3;5.3.2.3 Einbezug der Bürger und Verknüpfung mit Social Media;144
6.2.3.2.4;5.3.2.4 Stärkung von Transparenz und Accountability;145
6.2.3.2.5;5.3.2.5 Stärkung der Responsiveness;146
6.2.3.2.6;5.3.2.6 Verknüpfung mit E-Voting-Systemen;147
6.2.3.3;5.3.3 Risiken einer datenbasierten Demokratie;148
6.2.3.3.1;5.3.3.1 Ungenügende „data literacy“;148
6.2.3.3.2;5.3.3.2 Transparenz als zweischneidiges Schwert;149
6.2.3.3.3;5.3.3.3 Ungleiche Nutzung und digitale Spaltung;150
6.2.3.3.4;5.3.3.4 Unzureichender Datenschutz;151
6.2.3.3.5;5.3.3.5 Mangelhafte Einhaltung der Qualitätsstandards;151
6.2.4;5.4 Fazit;152
6.2.5;Literatur;154
6.3;6: Von der Hand in den Kopf in die Stadt – Konzept für eine Plattform zur partizipativen und nachhaltigen Gestaltung von Lebensräumen;156
6.3.1;6.1 Motivation;156
6.3.2;6.2 Sandkasten: Ein Projekt der TU Braunschweig zur partizipativen Campusgestaltung;157
6.3.2.1;6.2.1 Open Innovation und Customer Integration;157
6.3.2.1.1;6.2.1.1 Motivation;158
6.3.2.1.2;6.2.1.2 Kooperation;158
6.3.2.1.3;6.2.1.3 Kreativität;159
6.3.2.2;6.2.2 Situation der TU Braunschweig;160
6.3.2.3;6.2.3 Sandkasten: Konzept;160
6.3.2.3.1;6.2.3.1 Ort;160
6.3.2.3.2;6.2.3.2 Idee;162
6.3.2.3.3;6.2.3.3 Konzept;163
6.3.2.3.4;6.2.3.4 Umsetzung;164
6.3.2.3.5;6.2.3.5 Party;164
6.3.2.4;6.2.4 Erfahrungen: Sandkasten;164
6.3.3;6.3 Hand-Kopf-Stadt: Das Konzept zur partizipativen und nachhaltigen Entwicklung von Lebensräumen in der Stadt;167
6.3.3.1;6.3.1 Ehrenamtliche Tätigkeit, Partizipation und Tactical Urbanism;167
6.3.3.1.1;6.3.1.1 Ehrenamt;167
6.3.3.1.2;6.3.1.2 Partizipation und Bürgerbeteiligung;168
6.3.3.1.3;6.3.1.3 Tactical Urbanism;169
6.3.3.2;6.3.2 Implikationen;170
6.3.3.3;6.3.3 Konzept: Hand-Kopf-Stadt;171
6.3.3.3.1;6.3.3.1 Ort;171
6.3.3.3.2;6.3.3.2 Idee;171
6.3.3.3.3;6.3.3.3 Konzept;171
6.3.3.3.4;6.3.3.4 Umsetzung;172
6.3.3.3.5;6.3.3.5 Party;172
6.3.4;6.4 Fazit;172
6.3.5;Literatur;173
7;Teil III: Smart Living;176
7.1;7: Intelligentes Leben in der Stadt der Zukunft;177
7.1.1;7.1 Einführung;178
7.1.2;7.2 Altersbedingte Besonderheiten der Bevölkerung;179
7.1.3;7.3 Mehrwert durch technische Vernetzung;179
7.1.4;7.4 Vorteile der Gebäudeintelligenz;180
7.1.5;7.5 Mobile Revolution;181
7.1.6;7.6 Fallbeispiel: Autonomie im Alter;183
7.1.7;7.7 Sicherheitsrisiko Sturz;183
7.1.8;7.8 Eingesetzte Technologien;183
7.1.9;7.9 Sicherheitskonzept zur Unterstützung der Autonomie im Alter;185
7.1.10;7.10 Zusammenfassung und Ausblick;188
7.1.11;Literatur;189
7.2;8: Smarte Logistik- und Mobilitätslösungen für die Stadt der Zukunft: Entwicklungsbeispiele der Schweizerischen Post;190
7.2.1;8.1 Neue Herausforderungen: Die „Smartifizierung“ urbaner Logistik und Mobilität;191
7.2.2;8.2 Die Schweizerische Post: Ausgangslage und Entwicklungsstrategien;192
7.2.2.1;8.2.1 Die Ausgangslage;192
7.2.2.2;8.2.2 Unternehmensstrategie;193
7.2.3;8.3 E-Commerce und Smart Logistics;196
7.2.3.1;8.3.1 Von E- zu Everywhere-Commerce;196
7.2.3.2;8.3.2 Systemlösungen für Unternehmen;197
7.2.3.3;8.3.3 Paketlogistik: Flexible Empfangs- und Versandoptionen;198
7.2.4;8.4 Mobilitätslösungen;201
7.2.4.1;8.4.1 Heutige Ausgangslage in der Personenmobilität;201
7.2.4.2;8.4.2 E-Ticketing, Smart Shuttles und Mobilitätsplattformen;202
7.2.4.3;8.4.3 Integrierte Sharing-Modelle für Unternehmen und Gemeinden;204
7.2.5;8.5 Schlussfolgerungen;206
7.2.6;Literatur;207
7.3;9: Selbstbestimmtes Leben trotz Demenz;208
7.3.1;9.1 Smart Services für eine alternde Gesellschaft;209
7.3.2;9.2 Vom Notrufknopf zum persönlichen Helfer;209
7.3.3;9.3 Confidence;210
7.3.3.1;9.3.1 Das Endgerät;211
7.3.3.2;9.3.2 EndbenutzerInneneinbindung;211
7.3.3.3;9.3.3 Ethische und rechtliche Fragestellungen;212
7.3.3.4;9.3.4 Formen der Hilfestellung;212
7.3.3.5;9.3.5 Feldtests;217
7.3.4;9.4 Künftige Herausforderungen;218
7.3.5;Literatur;220
8;Teil IV: Smart Education;222
8.1;10: Smart Education durch Computational Thinking in der Primarschule;223
8.1.1;10.1 Einleitung;224
8.1.2;10.2 Wieso Computational Thinking?;224
8.1.2.1;10.2.1 Was, wann und ob;225
8.1.2.2;10.2.2 Erfahrungen aus den USA;226
8.1.3;10.3 Wie funktioniert Computational Thinking?;226
8.1.4;10.4 Computational Thinking ? Programmieren;228
8.1.5;10.5 Smart Education durch Computational Thinking Tools;229
8.1.5.1;10.5.1 Das „TrafficSim“-Projekt – Ein Beispiel für Smart Education mit Computational Thinking Tools;230
8.1.6;10.6 Computational Thinking spielerisch lehren: Das Scalable Game Design-Curriculum;231
8.1.6.1;10.6.1 Lerntheoretische Grundlagen;233
8.1.6.2;10.6.2 Computational Thinking Patterns;235
8.1.7;10.7 Ein Schweizer Schulmodell;236
8.1.7.1;10.7.1 Primarschule (1. bis 6. Klasse);237
8.1.7.2;10.7.2 Sekundarstufe 1 (7. bis 9. Klasse);239
8.1.7.3;10.7.3 Sekundarstufe 2 (ab 10. Klasse);239
8.1.8;10.8 Fazit;239
8.1.9;Literatur;240
8.2;11: Grenzgänge zwischen Fiktion und Wirklichkeit – Technologien für eine partizipative Raumplanung;242
8.2.1;11.1 Visionen werden Wirklichkeit;242
8.2.2;11.2 VR- und AR-Technologien, 3D-Rendering-Technik und 3D-Brillen;243
8.2.3;11.3 Pokémon GO – eine virtuelle Spielwelt mit Bezug zu geografischen Standorten;245
8.2.4;11.4 Second Life;246
8.2.5;11.5 Outdoor Augmented Reality: vom Kunstprojekt zum virtuellen Lift;246
8.2.6;11.6 CityEngine;248
8.2.7;11.7 Digitale Werkzeuge für die Raumplanung;250
8.2.8;11.8 Hybrid Urban Visualization (HUVis) – Visualisierung im Kontext der Raumplanung;250
8.2.9;11.9 Fazit und Ausblick;254
8.2.10;Literatur;255
9;Teil V: Smart Mobility;257
9.1;12: Networked Logistic Hub – eine geschäftspartnerübergreifende Lösung zur intelligenten Steuerung von Transport-Logistik-Prozessen;258
9.1.1;12.1 Aktuelle Herausforderungen;259
9.1.2;12.2 Networked Logistics Hub;260
9.1.3;12.3 Beteiligte;262
9.1.3.1;12.3.1 Hub-Betreiber;263
9.1.3.2;12.3.2 Site Operator;263
9.1.3.3;12.3.3 Transportdienstleister;264
9.1.3.4;12.3.4 Fahrer;264
9.1.3.5;12.3.5 Dritt-Anbieter/Infrastruktur-Betreiber;264
9.1.4;12.4 Nutzen-Potenziale;264
9.1.5;12.5 Datenschutzrechtliche Aspekte;267
9.1.6;12.6 Praxisbeispiele;268
9.1.6.1;12.6.1 Chemie-Unternehmen;268
9.1.6.2;12.6.2 Unternehmen der Lebensmittel-Industrie;268
9.1.7;12.7 SAP NLH-Lösung;269
9.1.8;12.8 Ausblick;269
9.2;13: Digitale Mehrwertdienste in Smart Cities am Beispiel Verkehr;273
9.2.1;13.1 Einführender Kontext;274
9.2.2;13.2 Offene Urbane Informations- und Service-Plattform (OUISP);275
9.2.2.1;13.2.1 Ausgangslage;275
9.2.2.2;13.2.2 Logische Konzeption;276
9.2.2.3;13.2.3 Technische Architektur;277
9.2.3;13.3 Beispiele für Smart Mobility Services in Städten;279
9.2.3.1;13.3.1 Herausforderungen und Lösungsansätze;279
9.2.3.2;13.3.2 Urban Traffic Service;280
9.2.3.3;13.3.3 Signalphasenvorhersage;282
9.2.3.4;13.3.4 Parkraum-Services;286
9.2.3.5;13.3.5 Smart Environment Services;287
9.2.3.6;13.3.6 Benutzerindividuelle Bündelung von Services;287
9.2.3.7;13.3.7 Smart City Cockpit;288
9.2.4;13.4 Fazit und Ausblick;290
9.2.5;Literatur;291
10;Teil VI: Smart Energy;293
10.1;14: Crowd Energy – das Kooperationskonzept für Smart Cities;294
10.1.1;14.1 Die Chance für einen Paradigmenwechsel;295
10.1.2;14.2 Crowd Energy-Aspekte;296
10.1.2.1;14.2.1 Das Crowd Energy-Konzept;298
10.1.3;14.3 Ein crowdbasiertes Wertschöpfungsnetzwerk;300
10.1.3.1;14.3.1 Wie Kooperation entsteht;303
10.1.3.2;14.3.2 Wie Prosumer Assets einsetzen;305
10.1.4;14.4 Prosumerverhalten in einer Crowd;307
10.1.4.1;14.4.1 Kooperation und kollektive Ziele;307
10.1.4.2;14.4.2 Förderung von kooperativem Verhalten in Crowd Energy;309
10.1.4.3;14.4.3 Die Crowd Energy-Selbstorganisation;310
10.1.5;14.5 Informationssicherheit in einer Crowd;310
10.1.5.1;14.5.1 Informationssicherheitskultur;313
10.1.5.2;14.5.2 Sicherheitsaspekte in einer Crowd;314
10.1.5.3;14.5.3 CEIS-Leitfaden;315
10.1.5.4;14.5.4 Etablierung und Nachhaltigkeit der CEIS;317
10.1.6;Literatur;318
10.2;15: Induktive Datenvisualisierung für Smart Energy: Fallstudie enersis suisse AG;321
10.2.1;15.1 Big Data Management und Datenvisualisierung;322
10.2.2;15.2 Datenvisualisierung mit dem IFC-Filter;323
10.2.3;15.3 Anwendungsmöglichkeiten für Big Data und Smart Energy;326
10.2.4;15.4 Nutzung der Datenvisualisierung mit IFC-Filter bei enersis suisse AG;327
10.2.5;15.5 Schlussfolgerungen;331
10.2.6;Literatur;332
11;Teil VII: Smart Economy;333
11.1;16: Sharing Economy – Shareable City – Smartes Leben;334
11.1.1;16.1 Sharing Economy – Teilen statt Besitzen;335
11.1.1.1;16.1.1 Wie ist die Sharing Economy zu definieren?;335
11.1.1.2;16.1.2 Warum wurde das Phänomen Sharing Economy möglich?;336
11.1.1.3;16.1.3 Welche Sharing Economy-Formen existieren bereits?;339
11.1.1.4;16.1.4 Vor- und Nachteile von Sharing Economy;343
11.1.2;16.2 Shareable City als Zugang zum nachhaltigen und smarten Leben;345
11.1.2.1;16.2.1 Städte als Plattform für die Entwicklung der Sharing Economy;345
11.1.2.2;16.2.2 Shareable City Seoul;347
11.1.2.3;16.2.3 Sharing City Amsterdam – ein europäisches Pendant zu Asien;350
11.1.2.4;16.2.4 Welche Voraussetzungen sind bei der Schaffung der Shareable Cities zu erfüllen?;350
11.1.3;16.3 Wie sieht die Zukunft der Shareable Cities aus?;352
11.1.4;Literatur;353
12;Glossar;355
13;Stichwortverzeichnis;358