Smart City

Strategie, Governance und Projekte

Verlag	Springer Vieweg
Erscheinungsjahr	2017
Seitenanzahl	360 Seiten
ISBN	9783658156176
Format	PDF
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	62,99 EUR

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.

Andreas Meier ist Professor für Wirtschaftsinformatik an der Universität Fribourg, Schweiz. Seine Forschungsgebiete sind eBusiness, eGovernment und Informationsmanagement. Meier habilitierte an der ETH in Zürich und forschte am IBM Research Lab in Kalifornien/USA, war Systemingenieur bei der IBM Schweiz, Direktor bei der Großbank UBS und Geschäftsleitungsmitglied bei der CSS Versicherung.

Edy Portmann ist Assistenzprofessor für Informationswissenschaft an der Universität Bern, Schweiz. In seiner Forschung beschäftigt er sich mit Fragen rund um Informationssysteme, -verarbeitung und -beschaffung. Im Anschluss an das Studium in Wirtschaftsinformatik, Betriebs- und Volkswirtschaftslehre promovierte Portmann in Informatik. Er war u. a. bei Link, Swisscom, PwC und E&Y tätig und forschte an der Universität Kalifornien in Berkeley.

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Blick ins Buch

Inhaltsverzeichnis

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

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