Infrastrukturentwicklung – Sind Smart-City-Initiativen für alle Bewohner von Vorteil, unabhängig von ihren digitalen Kompetenzen?

Veröffentlichungsdatum : 06 October 2024

Verfasst von : Parul Atri

Der Infrastruktursektor umfasst Branchen wie Transport, Energie, Wasser und Telekommunikation. Regierungen weltweit investieren in Infrastrukturprojekte, um das Wirtschaftswachstum anzukurbeln und die Lebensqualität ihrer Bürger zu verbessern. Diese Investitionen können langfristige Vorteile wie Produktivitätssteigerung, Schaffung von Arbeitsplätzen und einen besseren Zugang zu Dienstleistungen bieten. Intelligente Infrastrukturtechnologien haben das Potenzial, die Stadtplanung grundlegend zu verändern und Städte nachhaltiger, effizienter und lebenswerter zu gestalten. Durch die Nutzung von Daten und fortschrittlichen Technologien können Städte ihre Infrastruktursysteme optimieren, um den Energieverbrauch zu senken, Verkehrsnetze zu verbessern und die Sicherheit zu gewährleisten. Darüber hinaus spielt intelligente Infrastruktur eine entscheidende Rolle für die Nachhaltigkeit, indem sie CO₂-Emissionen reduziert, Ressourcen schont und erneuerbare Energien fördert. Intelligente Stromnetze können beispielsweise die Energieverteilung optimieren und gleichzeitig Abfall minimieren. Ebenso tragen intelligente Wassermanagementsysteme dazu bei, Wasserressourcen zu schonen und die Umweltverschmutzung zu verringern.

Infrastrukturentwicklung

Vernetzter Verkehr

Intelligente Städte benötigen ein effizientes und vernetztes Verkehrssystem. Dies erfordert die Integration von Hochgeschwindigkeitszügen, autonomen Fahrzeugen und einem vernetzten Straßennetz. Durch den Ausbau unserer Verkehrsinfrastruktur können wir Verkehrsstaus verringern und die Luftqualität verbessern.

Intelligente Gebäude

Intelligente Gebäude sind mit Technologien wie Sensoren und Automatisierungssystemen ausgestattet, um die Energieeffizienz zu steigern und die Gesamtleistung des Gebäudes zu optimieren. Zu diesen Verbesserungen gehören Beleuchtungs-, Heizungs- und Kühlsysteme sowie integrierte Sicherheitssysteme.

Intelligente Infrastruktur

Intelligente Infrastruktur umfasst Komponenten wie intelligente Straßenbeleuchtung, Abfallmanagementsysteme und Wasseraufbereitungsanlagen. Diese fortschrittlichen Systeme sind mit Sensoren und Kameras ausgestattet, die Daten in Echtzeit erfassen und es uns ermöglichen, die Effizienz zu steigern und Kosten zu minimieren.

Wachsender Infrastruktursektor, der von technologischen Fortschritten beeinflusst wird

Technologische Fortschritte haben den Infrastruktursektor maßgeblich beeinflusst und Innovation und Wachstum in verschiedenen Bereichen vorangetrieben. Dazu gehören:

Intelligente Infrastruktur

Intelligente Gebäude nutzen Sensoren und automatisierte Systeme, um Beleuchtung, Heizung und Kühlung nutzungs- und wetterabhängig zu regulieren. Dies führt nicht nur zu Energieeinsparungen, sondern erhöht auch den Komfort. Intelligente Transportsysteme nutzen Echtzeit-Verkehrsdaten und prädiktive Analysen, um den Verkehrsfluss zu optimieren und Staus zu minimieren. Sie ermöglichen eine nahtlose Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur für mehr Sicherheit und Effizienz. Intelligente Stromnetze nutzen Messinfrastruktur und automatisierte Verteilungssteuerung, um Stromangebot und -nachfrage in Echtzeit zu überwachen. Dies führt zu erhöhter Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Kostensenkung.

Erneuerbare Energien

Erneuerbare Energiequellen wie Wind- und Solarenergie gewinnen aufgrund ihrer Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz in Infrastrukturprojekten zunehmend an Bedeutung. Technologie spielt eine entscheidende Rolle bei der Steigerung der Effizienz erneuerbarer Energien in der Infrastruktur, indem intelligente Stromnetze und Energiespeichersysteme implementiert werden. Die Integration von Energie in die Infrastruktur trägt zur Eindämmung des Klimawandels bei, indem CO₂-Emissionen reduziert werden.

Digitaler Zwilling

Die Technologie der digitalen Zwillinge ermöglicht die Erstellung von Kopien physischer Objekte, Systeme und Prozesse. Diese virtuellen Abbilder finden vielfältige Anwendung, beispielsweise zur Simulation und Verbesserung der Leistung, zur Vorhersage des Wartungsbedarfs und zur frühzeitigen Erkennung potenzieller Probleme. Im Infrastruktursektor spielen digitale Zwillinge eine wichtige Rolle bei der Überwachung und Verwaltung von Anlagen wie Brücken, Gebäuden und Verkehrssystemen. Darüber hinaus tragen sie zur Verbesserung von Bauverfahren bei, indem sie Designsimulationen ermöglichen, die zu Optimierungszwecken, zur Minimierung von Abfall und zur Aufdeckung von Sicherheitsrisiken beitragen.

Intelligente Städte und Infrastruktur

Intelligente Städte und Infrastruktur sind eng miteinander verknüpft, da intelligente Technologien eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der Stadtentwicklung und der Weiterentwicklung des Infrastruktursektors spielen. Die Bedeutung der Stadtentwicklung nimmt stetig zu, da immer mehr Menschen in städtische Gebiete ziehen. Prognosen zufolge werden bis 2050 68 % der Weltbevölkerung in Städten leben. Die Einnahmen aus intelligenter Stadtinfrastruktur werden bis 2024 voraussichtlich 108 Milliarden US-Dollar übersteigen. Intelligente Städte bieten eine Lösung, um dieses Bevölkerungswachstum effektiv zu bewältigen und gleichzeitig einen gewissen Lebensstandard für die Bewohner zu sichern. Im Kern nutzen intelligente Städte Technologie, um die Lebensqualität der Bewohner zu verbessern, Nachhaltigkeit zu fördern und städtische Dienstleistungen zu optimieren. Dies erfordert ein vernetztes Infrastruktursystem, das verschiedene intelligente Technologien und Geräte unterstützt und diese Initiativen vorantreibt.

Die Beziehung zwischen Smart Cities und Infrastruktur

Intelligente Städte benötigen vielfältige Infrastruktursysteme, um effektiv zu funktionieren. Dazu gehören unter anderem Transport- und Energiesysteme, Kommunikationsnetze und Abfallmanagement. Durch die Integration dieser Systeme und den Einsatz intelligenter Technologien können Städte ihre Abläufe optimieren und die Lebensqualität ihrer Einwohner verbessern.

Wie intelligente Technologien die Stadtentwicklung verändern

Intelligente Technologien revolutionieren die Stadtentwicklung und liefern Städten wertvolle Echtzeitinformationen und Erkenntnisse, um die Entscheidungsfindung zu verbessern und die Effizienz zu steigern. Sensoren können beispielsweise Verkehrsmuster überwachen und Ampeln in Echtzeit anpassen, um Staus zu reduzieren und die Sicherheit zu erhöhen. Auch intelligente Energienetze tragen zur Optimierung des Energieverbrauchs bei, indem sie die Nutzung bedarfsgerecht anpassen und so Verschwendung reduzieren.

• Intelligente Transportsysteme können durch Echtzeit-Datenanalyse Staus reduzieren und die Sicherheit verbessern.
• Intelligente Energienetze können durch Echtzeit-Bedarfsanalyse den Energieverbrauch optimieren und Verschwendung reduzieren.
• Intelligente Abfallmanagementsysteme können durch Echtzeitüberwachung und -analyse Abfall reduzieren und die Effizienz verbessern.

Innovationen im Verkehrswesen intelligenter Städte

Hochgeschwindigkeitszüge spielen eine wichtige Rolle in der Verkehrsinfrastruktur intelligenter Städte und bieten schnelle, effiziente und umweltfreundliche Reisemöglichkeiten. Beispielsweise zählt der Shanghai Maglev, auch Shanghai Transrapid genannt, mit einer Betriebsgeschwindigkeit von 460 km/h und einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 251 km/h zu den Spitzenreitern.

Elektrische, autonome Shuttles stellen einen Fortschritt im Transportwesen für intelligente Städte dar und bieten sowohl Einheimischen als auch Touristen sichere und komfortable Reisemöglichkeiten. So präsentierte beispielsweise Schaeffler gemeinsam mit der niederländischen VDL Groep und Mobileye auf der IAA Mobility in München sein Konzept für einen autonomen Elektroshuttle. Dieser Shuttlebus bietet Platz für neun Fahrgäste, operiert mit Level-4-Autonomie und kann so eine Strecke von etwas über 320 Kilometern pro Tag zurücklegen, bevor er wieder aufgeladen werden muss. Hyperloop-Züge sind eine Spitzentechnologie, die das Reisen in intelligenten Städten grundlegend verändern könnte. Sie bieten rasante Geschwindigkeiten und äußerst effiziente Transportmöglichkeiten für Pendler und Reisende. Die Hyperloop-Technologie ermöglicht den Transport von Personen durch speziell entwickelte Röhren mit einer beeindruckenden Geschwindigkeit von 800 km/h.

Forschungsstudie: Dubai

Dubais Smart-City-Entwicklung zählt zu den ambitioniertesten weltweit. Mit dem Ziel, bis 2021 die intelligenteste Stadt der Welt zu werden, hat Dubai zahlreiche innovative Technologien und Initiativen umgesetzt, um die Lebensqualität seiner Einwohner und Besucher zu verbessern. Eines der Schlüsselprojekte ist die Smart-Grid-Initiative der Dubai Electricity and Water Authority (DEWA). Das Smart Grid ist ein fortschrittliches Stromnetz, das erneuerbare Energiequellen wie Solar- und Windkraft sowie Energiespeichersysteme und intelligente Zähler integriert, um die Energieeffizienz zu steigern und den CO₂-Ausstoß zu reduzieren. Ein weiteres bemerkenswertes Projekt ist die Dubai Autonomous Transportation Strategy, die darauf abzielt, bis 2030 25 % des städtischen Verkehrs auf autonomes Fahren umzustellen. Dies umfasst die Entwicklung eines fahrerlosen U-Bahn-Systems und die Einführung autonomer Taxis und Busse.

Investitionstrends nach Ländern

Die Entwicklung intelligenter Infrastruktur hat sich für viele Länder weltweit zu einer Priorität entwickelt. Die Investitionen in diesem Bereich sind in den letzten Jahren stetig gestiegen. Werfen wir einen Blick auf einige Investitionstrends in den einzelnen Ländern.

Asien-Pazifik

• Chinas „Neue Seidenstraße“ zielt darauf ab, in Infrastrukturprojekte in ganz Asien zu investieren, darunter den Bau von Häfen, Eisenbahnstrecken und Autobahnen.
• China ist führend bei Investitionen in intelligente Infrastruktur, mit Gesamtinvestitionen von über 100 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020.
• Indiens Smart Cities Mission hat zum Ziel, 100 Städte im ganzen Land mit modernen Annehmlichkeiten und Infrastrukturen auszustatten, darunter Wasser- und Sanitäranlagen, bezahlbarer Wohnraum und nachhaltige Verkehrsmittel.
• Die japanische Partnerschaft für hochwertige Infrastruktur hat zum Ziel, die Infrastrukturentwicklung in Asien durch öffentlich-private Partnerschaften und die Unterstützung nachhaltiger und widerstandsfähiger Infrastrukturprojekte voranzutreiben.
• Japan investiert in intelligente Städte mit dem Ziel, die Nachhaltigkeit zu verbessern und den CO₂-Ausstoß zu reduzieren. Im Jahr 2020 investierte Japan über 10 Milliarden US-Dollar in diesen Bereich.

Nordamerika

• Die US-Regierung hat für die Infrastrukturentwicklung im nächsten Jahrzehnt 1,2 Billionen Dollar bereitgestellt.
• Die kanadische Bundesregierung hat Investitionen in Höhe von 180 Milliarden Dollar über einen Zeitraum von 12 Jahren für die Infrastrukturentwicklung angekündigt.
• Die mexikanische Regierung hat 44 Milliarden Dollar für die Infrastrukturentwicklung bereitgestellt, darunter für Transport- und Energieprojekte.

Europa

• Zwischen 2010 und 2022 hat die Europäische Investitionsbank Kredite im Wert von rund 20 Milliarden Euro für 105 Infrastrukturprojekte in mehreren Ländern weltweit bewilligt und abgeschlossen. Diese Kredite tragen zu einem Investitionsvolumen von etwa 60 Milliarden Euro bei.
• Die britische Regierung hat Pläne angekündigt, in den nächsten 10 Jahren 600 Milliarden Pfund in die Infrastruktur zu investieren, wobei der Schwerpunkt auf Verkehrs- und Wohnungsbauprojekten liegt.
• In Deutschland hat die Regierung bis 2030 269 Milliarden Euro für Infrastrukturinvestitionen bereitgestellt, wobei der Schwerpunkt auf Verkehr, Digitalisierung und Energie liegt.
• Die französische Regierung hat einen Investitionsplan in Höhe von 50 Milliarden Euro für Infrastrukturprojekte, darunter Transport-, Energie- und Gesundheitsprojekte, für die nächsten fünf Jahre aufgelegt.

Um zusammenzufassen

Mit dem fortschreitenden technologischen Fortschritt sind die Möglichkeiten für Smart Cities grenzenlos. In den kommenden Jahren erwarten wir eine verstärkte Integration von Technologie in die städtische Infrastruktur, um effizientere und nachhaltigere Städte zu fördern. Dazu gehört die Vernetzung von Wohnungen und Gebäuden mit der städtischen Infrastruktur, um die Energieeffizienz und die Lebensqualität insgesamt zu verbessern. Darüber hinaus wird der Ausbau des öffentlichen Nahverkehrs durch Fahrzeuge und intelligente Verkehrsmanagementsysteme voraussichtlich ein signifikantes Wachstum im Infrastruktursektor bewirken.

Wir sind hier, um Ihnen zu dienen.

Wir bieten unseren Kunden Strategien zur Reduzierung ihres CO₂-Fußabdrucks und zur Steigerung ihrer Energieeffizienz. Darüber hinaus unterstützen wir sie beim Aufbau einer Infrastruktur, die dem Wettbewerb in verschiedenen Märkten besser standhält. Unser Team nutzt sein Know-how in den Bereichen Lieferkettenmanagement, Nachhaltigkeit und Datenanalyse, um maßgeschneiderte Lösungen zu entwickeln, die die Effizienz optimieren und gleichzeitig Abfall reduzieren. Indem wir Ihre Branche, Ihre Abläufe und Ihre spezifischen Ziele verstehen, können wir einen umfassenden Plan entwickeln, der langfristige Nachhaltigkeit und wirtschaftlichen Erfolg fördert.