Smart City Astana. Die Anwendung des Smart City Konzepts in Kasachstan

Inhaltsverzeichnis

2 Kurze Zusammenfassung

3 Einleitung

4 Aufbau der Arbeit

5 Ausgangssituation
5.1 Definition Smart
5.2 Definition Smart City
5.3 Operationalisierung Smart City
5.4 Ausgangssituation von Astana

6 Ziel der Arbeit

7 Operationalisierung Smart City nach Giffinger et al
7.1 Smart Mobility
7.2 Smart People und Smart Living
7.3 Smart Economy
7.4 Smart Governance
7.5 Smart Environment

8 Exkurs: Multiagentensystem

9 Exkurs: Living Labs

10 Das Smart City Projekt von Astana
10.1 Smart Economy
10.2 Health System
10.3 School System
10.4 Smart Payment
10.5 Smart Government
10.6 Smarte Land und Wasser-Plane
10.7 SafeCity and Intelligent T ransportation System
10.8 Smart Lighting
10.9 Energie
10.10 Sonstige Smart City Projekte

11 Zusammenfassung

12 Fazit

13 Literaturverzeichnis

14 Eigenstandigkeitserklarung

2 Kurze Zusammenfassung

In dieser Arbeit geht es um das Smart City Konzept und dessen Anwendung im Rahmen des „Smart City Astana" Projektes in Kasachstan. Dabei wird das Konzept erlautert und der Begriff operationalisiert. Im Anschluss daran wird das MaBnah- menpaket von Astana erlautert und kritisch betrachtet, um am Ende herauszufinden, ob Astana als Smart City bezeichnet werden kann.

3 Einleitung

„Every once in a while a new technology, an old problem and a big idea turn into an innovation." (Von Zeit zu Zeitwerden eine neue Technologie, ein altes Problem und eine groBe Idee zu einer Innovation.)

- Dean Kamen, US-amerikanischer Unternehmer und Erfinder

Die Welt mochte smarter werden. Ob am Fruhstuckstisch oder auf der Arbeit: Die Digitalisierung treibt den Wandel unserer Umwelt in eine effizientere und nachhalti- gere Zukunft. Eine neue Technologie und alte Probleme: Uberbevolkerung, Umwelt- verschmutzung, Burokratie, wachsende Komplexitat und Mobilitat. All diesen Berei- chen soll Abhilfe geschaffen werden mittels einer groBen Idee: Smarte Stadte. Welche Innovationen gehen daraus hervor und wie wirksam sind sie schon heute? Wie sieht unser Leben in der Zukunft aus?

Um diese Fragen dreht sich diese Arbeit. Dazu werden einerseits theoretische Dis- kussionen betrachtet und andererseits ein Anwendungsbeispiel analysiert.

Am Ende geht daraus ein Uberblick hervor: Was bedeutet es fur eine Stadt smart zu sein und welchen Nutzen bringt uns das?

4 Aufbau der Arbeit

Als erstes wird die Ausgangssituation fur diese Arbeit erlautert und relevante Begrif- fe definiert. Daraufhin folgt eine Darstellung der wissenschaftlichen Diskussion zur Definition und Operationalisierung des Begriffs „Smart City". Nachdem eine Operati- onalisierungsvariante ausgewahlt wurde, folgt ein Exkurs in zwei verknupfte The- men, dem „Multiagentensystem" und „Living Labs" sowie danach eine ausfuhrliche Darlegung der Smart City MaBnahmen von Astana. Am Ende werden diese MaB- nahmen mit der Operationalisierung zusammengefuhrt und die Hypothese uberpruft.

5 Ausgangssituation

Seit den Anfangen der Industrialisierung ist weltweit der Trend der Urbanisierung zu beobachten. Um Arbeits- und Transportwege zu verkurzen sowie zur Nutzung von Arbeits-, Bildungs- und Wohnmoglichkeiten kann bis heute eine Bevolkerungsver- schiebung aus landlichen Regionen in urbane Gebiete nachgewiesen werden. Durch die steigenden Einwohnerzahlen in Stadten entstehen Herausforderungen auf verschiedenen Ebenen (Richard May Jr. AICP, 1989):

Bei unzureichender Flache mussen Stadte vertikal anstatt horizontal wachsen. Das wiederum steigert die StraBenbelastung durch sowohl Personen- als auch Guter- transport. Als Folge daraus wieder entsteht eine wachsende Umwelt- und Gesund- heitsbelastung der Einwohner. (Richard May Jr. AICP, 1989) Zur Losung dieses und weiterer Probleme entstand das sogenannte Smart City Konzept.

5.1 Definition Smart

Der Begriff Smart beschreibt die Verbindung von materiellen und immateriellen Gu- tern mit technischen Systemen. Aus dieser Vernetzung sowie einer intelligenten Kommunikation der verschiedenen Objekte entstehen Mehrwerte z.B. in der Form von zusatzlichen Funktionen der ursprunglichen Guter oder einer effizienteren Ar- beitsweise. (Mark Chignell, 2010)

5.2 Definition Smart City

Um den Begriff der Smart City zu verstehen ist es notig, die Geschichte dieser Idee zu betrachten.

Diese Idee kam das erste Mai bei dem sogenannten „Smart Growth Movement" auf. (Goetz, E. G, 2005) Diese Bewegung wiederum war eine Reaktion auf die „Zersied- lung von Stadten", bei der Stadte auf eine Weise ungeregeit horizontal wuchsen, dass ineffiziente Strukturen entstanden. Insbesondere waren dabei die Verkehrs- strukturen betroffen, da einerseits Wege allgemein langer wurden und andererseits Verkehrsengpasse aufgrund mangelnder Planung auftauchten. (Goetz, E. G, 2005) Aus dieser Entwicklung heraus entstanden unter anderem die heutigen Vororte von Metropolregionen in den USA. Im Silicon Valley wurde daraufhin die Idee der „Stadt der kurzen Wege" erfunden. (Goetz, E. G, 2005) Die State University of San Diego entwickelte im Jahre 1997 das Konzept der „Smart Communities" (schlaue Gemein- schaften), was eines der ersten wissenschaftlichen Auseinandersetzungen mit die- sem Thema darstellt. (Lindskog, H., 2004) Das Ziel der Arbeit war es eine Moglich- keit zu erforschen existierende geographische Regionen so zu transformieren, dass Einwohner und Institutionen durch Informations- und Kommunikationstechnik auf eine effizientere Art und Weise interagieren und somit unzureichende urbane Struk- turen uberbrucken. (Lindskog, H., 2004)

Neben diesen Akteuren sahen auch Unternehmen die Moglichkeit, Produkte fur die Losung von urbanen Problemen zu entwickeln. Konzerne wie IBM testen bis heute selbstentwickelte Losungen in Zusammenarbeit mit verschiedenen Stadten. Durch diese Initiativen haben insbesondere IKT- Unternehmen (Informations- und Kom- munikationstechnologie) den Begriff der Smart City mit gepragt. (IBM, 2010) (GreenBizz, 2009)

Wahrend keine offiziell anerkannte wissenschaftliche Definition des Begriffs exis- tiert, kann aus seiner Geschichte heraus eine Abgrenzung abgeleitet werden:

Der Begriff Smart City bezeichnet gesamtheitliche Entwicklungskonzepte, dessen Ziel es ist unter Verwendung von Technologien existierende Stadte auf verschiede­nen Ebenen effizienter zu gestalten. Um welche Ebenen es sich hier handelt, wird im nachsten Abschnitt thematisiert.

5.3 Operationalisierung Smart City

Sowie es keine allgemein anerkannte Definition fur den Begriff Smart City gibt, exis- tieren mehrere Operationalisierungen, von denen noch keine als allgemein gultig gilt. Die Konzepte zu diesem Themenkomplex werden immer noch stark in der Wis- senschaft diskutiert und angepasst. (Arbeitsgruppe Smart City , 2017) Paskaleva unterteilte die Charakteristika von Smart Cities in folgende drei Katego- rien (Paskaleva, 2011):

- Vernetze Infrastruktur
- Vision und Strategie fur die Schaffung wettbewerbsfahiger Stadte
- Ansatz fur nachhaltige und inklusive Stadte

Die Schwachen dieser Unterteilung liegen in der eindeutigen Abgrenzung der Kate- gorien sowie in deren Tiefgrundigkeit. In dieser Arbeit soll eine mehrschichtige tie- fergehende Segmentierung verwendet werden.

Kourtit und Nijkamp leiten eine Operationalisierung einer existierenden Theorie zu verschiedenen Kapitalarten ab: Demnach setzt sich eine Smart City aus Humanka- pital, Infrastrukturkapital, soziales Kapital und unternehmerisches Kapital zusam- men. (Kourtit, K. & Nijkamp, 2012) Wahrend diese Ubertragung theoretisch Sinn macht, werden einige Aspekte, die in der Smart City Diskussion thematisiert wer­den, durch diese Einteilung nicht abgedeckt.

Im deutschsprachigen Raum spielt die Unterteilung durch die Deutsche Industrie- norm DIN und den Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. VDE eine grofte Rolle. Der ,,Deutschen Normungs-Roadmap Smart City" zu Folge soll die Industrie dieses Themengebiet in folgende Teilgebiete unterteilen: Verkehr, Telekommunikation, Energie, Wohnen, Arbeiten und Abfallentsorgung. (DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik, DIN Deutsches Institut fur Normung, 2014) Wie bei der vorherigen Operationalisierung werden einige Gebiete nicht abgedeckt. Beispielsweise wird bei Diskussionen zu Smart City der Nachhaltigkeit auf die Um- welt bezogen so groBe Wichtigkeit beigemessen, dass es sinnvoll erscheint diesem Aspekt eine eigene Kategorie einzurichten. Diese Ansicht teilte der Deutsche Stad- tetag im Jahr 2014. (Deutscher Stadtetag, 2014) Giffinger et al. hat im Jahr 2007 folgende Operationalisierung vorgenommen: Smart Mobility (Mobilitat), Smart Living (Leben), Smart Economy (Wirtschaft), Smart En­vironment (Umwelt), Smart People (Menschen) und Smart Governance (Regierung). (Giffinger, R., Fertner, C. Kramer, H, Kalasek, R., Pichler-Milanovic, N. & Meijers, E., 2007) Die Kategorien decken alle Inhalte aus den vorherigen Konzepten ab und erganzen diese durch die Bereiche Umwelt und Regierung. Aufgrund der Vollstan- digkeit dieser Unterteilung soll sie in dieser Arbeit Anwendung finden.

5.4 Ausgangssituation von Astana

Die kasachische Stadt Astana wurde im Jahr 1830 von der Russischen Federation als Fort gegrundet und wurde bis Anfang des 20. Jahrhunderts als Verkehrsknoten- punkt genutzt. In den funfziger Jahren erfuhr Astana im Rahmen der MaBnahmen Chruschtschows, die kasachische Steppe zur Nahrungsversorgung des Landes zu nutzen, wachsende Bedeutung. (Mayor's Office of Astana I, 2016) Nach dem Zerfall der Sowjetunion wurde Astana aufgrund seiner Zentralitat im Land im Jahr 1997 zur neuen Hauptstadt von Kasachstan berufen. Daraufhin folgten groBe Investitionen in die Entwicklung der Stadt. Die Bebauungsmoglichkeiten selbst waren unter ande- rem ein wichtiges Kriterium bei der Entscheidung zur Berufung zur neuen Haupt­stadt. Sie verfugt uber eine Flache von 700 km[2], was ca. sieben Mal so groB ist wie Paris. (Mayor's Office of Astana I, 2016) Aus diesem Grund wurden groBe Teile von Astana strukturiert geplant; Anders als in traditionellen Stadten, deren Struktur sich aus der Geschichte heraus entwickelt hat. Durch das starke Wirtschaftswachstum, das Astana seit seiner Berufung zur Haupt­stadt erfahren hat, sind auch heute noch groBe Bauprojekte geplant. (Mayor's Office of Astana I, 2016) Hier gibt es die Moglichkeit, Wissen zur Optimierung der Stadt- planung und in diesem Zusammenhang das Smart City Konzept anzuwenden. Dazu kommt der relative finanzielle Reichtum des Landes vor allem durch Ressourcen wie Ol, Gold, Silber, Eisen, Kupfer und Zink, der Investitionen in derartige Konzepte ermoglicht.

Um dieses Potential auszuschopfen, wurde am 22. April 2013 der „Smart City Plan" ins Leben gerufen. Ziel ist es, bis 2030 unter den „50 Smartest Cities of the World" (50 smarteste Stadte der Welt) zu sein. Im Jahr 2015 wurde dieses Ziel schon vor- zeitig erreicht. (Astana Innovations JSC I, 2017)

6 Ziel der Arbeit

Das Ziel dieser Arbeit ist es herauszufinden, inwiefern Astana den Anspruchen einer Smart City gerecht wird. Dazu soil die Operationalisierung von Giffinger et al. ange- wendet werden. Im folgenden Teil dieser Arbeit werden die Aspekte dieses Konzep- tes genauer dargestellt. Im Anschluss daran wird der Smart City Plan von Astana inklusive dessen Vorhaben und bereits umgesetzten MaBnahmen vorgestellt und auf das Vorhandensein aller Teilgebiete gepruft, um am Ende zu schlussfolgern, ob Astana als Smart City bezeichnet werden kann.

Hypothese: Ist Astana eine Smart City?

7 Operationalisierung Smart City nach Giffinger et al.

7.1 Smart Mobility

Der Bereich der Mobilitat bezieht sich sowohl auf den Personen- als auf den Guter- verkehr. Das Ziel ist es, Mobilitat zu maximieren und den Transport zu optimieren. Zielorte sollen schnell und sicher auf moglichst kurzem Weg erreicht werden, wah- rend gleichzeitig die aufgewendeten Ressourcen und der AusstoB von Abgasen minimiert werden. (Giffinger, R., Fertner, C. Kramer, H, Kalasek, R., Pichler- Milanovic, N. & Meijers, E., 2007)

Im Rahmen von Diskussionen zu diesem Thema kommen Visionen auf die in dem Beleg zu der Mobilitatswende dargelegt wurden: Elektromobilitat, Smartes Parken, Verkehrskontroll- und Managementsysteme z.B. durch die Vernetzung verschiede- ner Verkehrstrager mit der Verkehrs- sowie Energieinfrastruktur und sozialen Netz- werken sowie die Forderung offentlicher Verkehrsmittel usw.

7.2 Smart People und Smart Living

Das ubergeordnete Ziel des Smart City Konzeptes ist das Leben der Einwohner einer Stadt zu verbessern.

Im Bereich Smart People geht es darum, die Bewohner fur die smarten Innovatio- nen der Stadt zu sensibilisieren, damit sie aktiv von der Bevolkerung genutzt wer­den. Es mussen sowohl deren Zweck als auch deren Funktionsweise erlautert wer­den, damit sich die Menschen in einem cyber-physikalischen Lebensraum bewegen konnen. (Giffinger, R., Fertner, C. Kramer, H, Kalasek, R., Pichler-Milanovic, N. & Meijers, E., 2007)

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