Das kommunale Typologiemodell Smart City (KTMSC)

Transformationsziel Smart City: In einer gemeinsam durchgeführten Publikationsreihe untersuchen Deloitte und Fraunhofer IOSB-INA, wie deutsche Kommunen beim Wandel auf dem Weg zu einer smarten Stadt oder Region aufgestellt sind. Die vorliegende Ausgabe gibt eine grundlegende Einführung in das methodische Vorgehen. Den Kern bildet das von Deloitte und Fraunhofer IOSB-INA gemeinsam entwickelte Kommunale Typologiemodell Smart City (KTMSC). Dieses Modell ermittelt die kommunalen Handlungsspielräume, die der Gestaltung einer smarten Stadt oder Region zugrunde liegen und sich aus der individuellen Ausgangslage vor Ort, der Leistungsfähigkeit sowie der Veränderungsbereitschaft ergeben. Ziel ist es, kommunalen Entscheidungsträgern Orientierung für die Ausrichtung der eigenen Innovations- und Investitionsstrategie zu geben.   

Smarte Städte und Regionen bieten vielversprechende Lösungsansätze

Die Städte und Kommunen in Deutschland stehen vor großen Herausforderungen, um den Zielen einer verbesserten urbanen Lebensqualität, einer Steigerung des Wirtschaftswachstums und mehr Nachhaltigkeit gerecht zu werden. Dabei stehen häufig traditionelle Denkweisen und eine erschöpfliche Menge an Ressourcen innovativen Lösungen der Digitalisierung gegenüber. Das Konzept der Smart City bietet vielversprechende Lösungsansätze. Insbesondere intelligente und smarte Technologien können einen entscheidenden Beitrag leisten, das Stadtleben umwelt- und energieschonender und für die Bürger stressfreier oder auch partizipativer und transparenter zu gestalten. In ländlichen Regionen besteht zudem die Chance auf eine verbesserte Anbindung an wirtschaftliche und gesellschaftliche Aktivitäten. Darüber hinaus bergen Smart-City-Lösungen das Potenzial, die Prozess- und Wertschöpfungsketten zu optimieren sowie den Verbrauch von Ressourcen zu minimieren. So können CO2-einsparende oder klimaneutrale Effekte realisiert werden. Zahlreiche Kommunen weltweit haben inzwischen Strategien und Initiativen angestoßen, um diesem Leitbild zu folgen.

Herausforderungen für Städte und Kommunen

Smart-City-Inititativen sind jedoch mit einem erheblichen Kosten- und Ressourcenaufwand verbunden. Bereits heute investieren Regierungen weltweit etwa 2,5 Billionen US-Dollar pro Jahr in die Modernisierung der öffentlichen Infrastruktur. Darüber hinaus schätzen die Vereinten Nationen, dass die derzeitigen Ausgaben für Infrastruktur jährlich um weitere 1,1 Billionen US-Dollar steigen müssen, um den Klimawandel abzumildern und die Ziele für nachhaltige Entwicklung zu erreichen (Deloitte, 2018). 

Die Gestaltung von konkreten Smart-City-Initiativen bedarf einer zielgerichteten Strategie. Auf Grundlage der vorhandenen (infra-)strukturellen Determinanten kommt es nicht nur darauf an, die nötigen Investitionen anzustoßen. Entscheidend für den Erfolg ist vor allem auch die Leistungsfähigkeit sowie die Handlungs- und Veränderungsbereitschaft der kommunalen Akteure. Schließlich muss die smarte Verwaltung die Entwicklung zu einem digital-gestützten kommunalen Ökosystem vorantreiben und einen Anknüpfungspunkt zu Bürgerschaft und relevanten Stakeholdern schaffen.  

Kommunale Lebensbereiche: Smart City Domänen

Die Transformation zu einer Smart City wird maßgeblich von der Ausgangslage der jeweiligen Stadt oder Region bestimmt. Basierend auf den jeweiligen geografischen und infrastrukturellen Gegebenheiten lässt sich der Status quo der Kommunen in sechs unterschiedlichen Smart City Domänen analysieren: Umwelt & Energie, Verwaltung & Bildung, Wirtschaft, Mobilität, Wohnen & Gesundheit sowie Resilienz & Sicherheit.

• Umwelt & Energie 
  Kommunen spielen als lokale Akteure eine zentrale Rolle, um die gestiegenen Anforderungen an klimaneutrale und nachhaltige Energiegewinnung und -nutzung anzugehen. Dies geht einher mit den Bestrebungen zur Senkung der CO2-Belastung und schließt eine Überwachung der Schwellenwerte sowie konkrete Maßnahmen zur Eindämmung der Belastung mit ein. 
• Verwaltung & Bildung 
  In der kommunalen Verwaltung kann der Einsatz innovativer digitaler Lösungen einen erheblichen Mehrwert generieren. Digitale Infrastrukturen ermöglichen eine effiziente Verwaltung, während Datenplattformen den Zugang zu öffentlichen Serviceleistungen und die Interaktion mit der Bürgerschaft erheblich vereinfachen. Auch im Bildungssektor spielen digitale Lösungen eine zunehmend wichtige Rolle. 
• Wirtschaft 
  Kommunen brauchen eine leistungsfähige digitale Infrastruktur, um ihre Standortattraktivität zu sichern und der Wirtschaft eine Grundlage zu bieten, ihre Dienstleistungen der Kundschaft zu jeder Zeit zur Verfügung zu stellen. Dies muss jedoch in Einklang mit regionalen und nachhaltigen Entwicklungskriterien stehen. 
• Mobilität 
  Das Thema urbane Mobilität ist in Smart-City-Initiativen von elementarer Bedeutung. Technologische Grundlagen für autonomes Fahren, effiziente Verkehrsflusssteuerung und der Einsatz digitaler Mobilitätsplattformen müssen bereitgestellt werden, um Menschen und Waren immer schneller, sicherer, kostengünstiger und umweltfreundlicher zu befördern. Gleichzeitig ist für verkehrsberuhigte Zonen zu sorgen.
• Wohnen & Gesundheit 
  Mit einer stetig wachsenden Bevölkerung verstärken sich die Anforderungen an smarte Gebäude, Wohn- und Raumkonzepte sowie eine vernetzte kommunale Gesellschaft. Gleichzeitig müssen diese mit den Zielen der Nachhaltigkeit in Einklang gebracht werden. Hinzu kommt der Ausbau der smarten Gesundheitsversorgung, wie etwa durch eine proaktive Notfallversorgung. 
• Resilienz & Sicherheit
  Kommunen sind gefordert, ihre Krisenresilienz zu stärken, um auf Katastrophen zu reagieren, den Klimawandel und demografische Veränderungen zu bewältigen und ihre Bevölkerung sowie Infrastrukturen gezielt zu schützen. Dabei sind Datenschutz und Datensicherheit, der Schutz vor Cyber-Bedrohungen sowie Warnsysteme vor Katastrophen und Wetterveränderungen von entscheidender Bedeutung.

Kommunale Handlungsspielräume im kommunalen Typologiemodell Smart City

Bei der Transformation hin zu smarten Städten und Regionen kommt der kommunalen Verwaltung eine entscheidende Rolle zu. Wie eine Kommune diese Themen angeht, hängt stark von der individuellen Ausgangslage ab. Dazu haben Deloitte und Fraunhofer IOSB-INA das Kommunale Typologiemodell Smart City (KTMSC) entwickelt. Das KTMSC erfasst die kommunalen Handlungsspielräume in den sechs oben beschriebenen Domänen. Die zugrundeliegende Forschungsfrage lautet: Wie werden Smart-City-Maßnahmen in deutschen Kommunen geplant und umgesetzt? 

Das Forschungsdesign beruht dabei auf einer deduktiven Vorgehensweise, bei der ausgehend von den beiden Dimensionen Leistungsfähigkeit und Veränderungsbereitschaft eine Kreuzkombination mit vier Kategorien entsteht. Für die Dimensionen werden Indikatoren und Kriterien für die sechs beschriebenen Domänen entwickelt und eine Aggregationsmethode ausgewählt, sowie die Schwellenwerte der Dimensionen festgelegt. Die in der Publikationsreihe zu betrachtenden Kommunen werden durch ein stratifiziertes Zufallsverfahren ausgewählt. Daraus ergibt sich die Zuordnung einer Kommune zu einem der folgenden vier kommunalen Typen: „Die Bewahrerin“, „Die Mobilisiererin“, „Die Aktivistin“ sowie „Der Leuchtturm“.

Laden Sie hier die komplette Studie „Smarte Städte und Regionen: Transformation gestalten“ herunter.

Wohnen und Gesundheit

In der zweiten Studienausgabe „Smarte Städte und Regionen: Transformation gestalten“ betrachten Deloitte und Fraunhofer IOSB-INA die Positionierung deutscher Kommunen in der Smart-City-Domäne „Wohnen und Gesundheit“. Wohnquartiere und die Infrastruktur von Gesundheitssystemen erfahren in der Umsetzung von Smart-City-Vorhaben aktuell nur marginale Betrachtung. Es bestehen ungenutzte Potenziale für die Lebensqualität und Wohlbefinden der Einwohner sowie die Erreichung von Nachaltigkeitszielen. Deloitte und Fraunhofer IOSB-INA stellen aktuelle Anwendungsbeispiele aus den Bereichen vor und sprechen Handlungsempfehlungen für kommunale Entscheidungsträger aus. Diese orientieren sich an den Ausprägungen des eigens aufgestellten Kommunalen Typologiemodell Smart City (KTMSC).

Laden Sie hier die komplette Studie „Smarte Städte und Regionen: Wohnen und Gesundheit“ herunter.

Smarte Städte – Sicherheit und Resilienz

Die dritte Studienausgabe „Smarte Städte und Regionen: Transformation gestalten“ von Deloitte und Fraunhofer IOSB-INA befasst sich mit der Positionierung deutscher Kommunen in der Smart-City Domäne „Resilienz und Sicherheit“. Hierbei wird der Fokus auf die responsive Anpassung an sich ständig verändernde äußere Rahmenbedingungen und Einflussfaktoren sowie eine verstärkte Widerstandsfähigkeit gelegt. Die Grundlage für eine leistungsfähige Infrastruktur und ein anpassungsfähiges Management auf kommunaler und regionaler Ebene können durch geeignete digitale Lösungen geschaffen werden. Auch in dieser Ausgabe werden aktuelle Entwicklungen von Deloitte und Fraunhofer IOSB-INA anhand globaler Trends und nationalen Anwendungsfällen aufgezeigt. Mithilfe der Einordnung deutscher Kommunen in das KTMSC werden verschiedene Umsetzungswege aufgezeigt, aus denen sich Handlungsempfehlungen für kommunale Entscheidungsträger ableiten lassen.

Erfahren Sie hier mehr zur Studie „Smarte Städte und Regionen: Sicherheit und Resilienz". 

Smarte Städte – Umwelt und Energie

In der vierten Studienausgabe „Smarte Städte und Regionen: Transformation gestalten“ beschäftigen sich Deloitte und Fraunhofer IOSB-INA mit der Positionierung deutscher Kommunen in der Smart-City Domäne „Umwelt und Energie“. Grundlage ist ein entwickeltes Modell zur Erfassung kommunaler Handlungsspielräume, die der Gestaltung einer Smart City und Smart Region zugrunde liegen. Das kommunale Typologiemodell Smart City (KTMSC) kann von kommunalen Entscheidungsträgern genutzt werden, um die individuelle Ausgangsposition vor Ort anhand der beiden Dimensionen „Leistungsfähigkeit“ und „Veränderungsbereitschaft“ zu erfassen. Das Modell liefert wertvolle Erkenntnisse bei Strategieentwicklung und Projektumsetzung im Smart-City-Umfeld sowie bei der Überprüfung aktueller und zukünftiger Maßnahmen. Vor diesem Hintergrund zeigen globale Entwicklungen und nationale Anwendungsfälle auf aktuelle Trends in diesem Bereich auf. Die Einordnung der bundesdeutschen Kommunen in das KTMSC zeigt unterschiedliche Umsetzungswege auf. Auf Basis einer empirischen Datenerhebung und Typologisierung leiten Deloitte und Fraunhofer IOSB-INA Handlungsempfehlungen für kommunale Entscheidungsträger ab, um eine differenzierte Betrachtung der Domäne „Umwelt und Energie“ unter Smart-City-Perspektive auf kommunaler Ebene weiter voranzutreiben.

Download der Studie „Smarte Städte: Umwelt und Energie".

Smarte Städte – Datengetriebene Mobilität

Die Studienausgabe „Datengetriebene Mobilität" bietet einen tiefen Einblick in die aktuellen Herausforderungen und Potenziale im Bereich der Mobilität innerhalb von deutschen Kommunen. Deloitte und Fraunhofer IOSB-INA zeigen globale Entwicklungen und nationale Anwendungsfälle auf, welche die aktuellen Trends in diesem Bereich verdeutlichen. Das zentrale Instrument, das in der Studie vorgestellt wird, ist das Kommunale Typologiemodell Smart City (KTMSC). Dieses legt verschiedene Umsetzungswege und Handlungsspielräume für bundesdeutsche Kommunen nahe. Basierend auf empirischen Datenerhebungen und einer Typologisierung leiten Deloitte und Fraunhofer IOSB-INA konkrete Handlungsempfehlungen für kommunale Entscheidungsträger:innen ab, um eine differenzierte Betrachtung der Mobilitätsdomäne unter der Smart-City-Perspektive auf kommunaler Ebene voranzutreiben. Die Ergebnisse zur Leistungsfähigkeit und Veränderungsbereitschaft von Kommunen sowie Lösungsansätze für ein
datenbasiertes Mobilitätsmanagement zeigen, was kommunale
Entscheidungsträger:innen tun können, um die Mobilität in ihren Städten und
Regionen zukunftsorientiert zu gestalten.

Erfahren Sie hier mehr zur Sudie „Smarte Städte: Datengetriebene Mobilität".

Erfolgsfaktoren auf dem Weg zu smarten Städten und Regionen

Die Entwicklung und Umsetzung von Smart City Initiativen stellt jede Kommune vor große Herausforderungen. Die Verwaltung ist gefordert, als „Enabler“ zu fungieren, das Thema auf die Agenda zu setzen und potenzielle Barrieren aus dem Weg zu räumen. Nur so kann der Wandel hin zu einer smarten Stadt oder Region gelingen. 

Smarte Städte und Regionen – Vernetzung von Menschen und Daten