Smart Cities für eine nachhaltige Zukunft

Anfang Oktober veröffentlichte der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change; IPCC) seinen Sonderbericht über die Auswirkungen des Klimawandels. Der Bericht enthält düstere Warnungen für Politiker weltweit und empfiehlt schnelle und tiefgreifende Veränderungen im Zusammenhang mit der Nutzung von Land, Energie, Industrie und Städten.

Was letzteres betrifft, so sind bereits zahlreiche Smart-City-Initiativen im Gange. Gestützt auf intelligente Technologien könnten diese letztendlich dazu beitragen, die Aussichten auf eine nachhaltige Zukunft extrem zu verbessern. Dennoch bleiben viele Herausforderungen bestehen, insbesondere aus sicherheitstechnischer Sicht.

Ein vielschichtiger Sicherheitsansatz, unter anderem der Einsatz von Virtual Private Networks (VPNs), ist der beste Weg zum Schutz der Zehntausenden von Endpoints, die das komplexe Netz aus Remote-Cloud- und Netzwerkverbindungen einer Smart City bilden.

Druck baut sich auf

Wissenschaftler meinen, dass die Erde bis zum Jahr 2100 auf eine globale Erwärmung von mehr als 3°C zusteuert, sollten sich die aktuellen Trends fortsetzen. Sie warnen vor katastrophalen Folgen für die menschliche Gesundheit, die Lebensgrundlagen, die Nahrungsquellen, die Wasserversorgung und die Sicherheit, sofern nicht dringende Maßnahmen ergriffen werden, um einen Anstieg der Temperaturen von mehr als 1,5°C zu verhindern.

Nach Ansicht des IPCC liegt die Lösung darin, für eine wesentlich effizientere Arbeitsweise von Land, Energieversorgung, Industrie und Städten zu sorgen als bisher. Soll diese Ereigniskette gestoppt werden bevor es zu spät ist, werden den Erwartungen zufolge das Internet der Dinge (IoT) und Smart-City-Innovationen eine wichtige Rolle spielen.

Gartner prognostiziert, dass bis zum Jahr 2020 die Hälfte aller Smart-City-Ziele auf Klimawandel und Nachhaltigkeit ausgerichtet sein wird. Danach werden die Zuwachsraten 19 Prozent pro Jahr überschreiten. Laut Frost & Sullivan wird der Smart-City-Markt bis 2025 weltweit ein Volumen von mehr als 2 Billionen US-Dollar erreichen. Dabei werden künstliche Intelligenz (KI) und intelligente Technologien im Mittelpunkt stehen.

Lichtblicke

Aktuell gibt es in mehr als 450 der weltgrößten Städte smarte Projekte. Gemeinsam bieten sie gewisse Hoffnungsschimmer für die Zukunft. Komplexe Netzwerke aus Fernsensoren und standortfernen IoT-Geräten sammeln und analysieren Daten über alles – vom Energieverbrauch bis hin zur Abfallwirtschaft.

Intelligent betriebene Bigbelly-Abfallbehälter beispielsweise tauchen mittlerweile überall in Städten und Gemeinden auf. Diese großen Behälter pressen den Müll selbst und können somit bis zu fünfmal mehr Abfall aufnehmen als herkömmliche Mülltonnen. Der Bedarf an Müllabfuhren wird um bis zu 80 Prozent reduziert, was zu Einsparungen bei Kosten und CO2-Emissionen führt.

Die Nachhaltigkeitsvorteile von Smart Citys beschränken sich nicht nur auf die Abfallwirtschaft. Sidewalk Labs, ein auf urbane Innovation spezialisiertes Unternehmen der Google-Muttergesellschaft „Alphabet“, hat auf einem ca. 50.000 Quadratmeter großen Gelände in Toronto IoT-Sensoren zur Echtzeitüberwachung von Verkehrsströmen, Energieverbrauch, Lärm und Luftverschmutzung installiert.

Inzwischen ist es den Smart-City-Gremien in San Diego gelungen, Nachhaltigkeitsmaßnahmen wie intelligente Straßenbeleuchtungen und solarbetriebene Ladestationen einzuführen. Andernorts wird Kopenhagen allgemein als das Modell für Nachhaltigkeit angesehen, das alle anderen Smart Citys anstreben sollten.

Scaling Up

Das Problem bei allen Smart-City-Projekten besteht bislang darin, dass sie nur ihre unmittelbare Umgebung betreffen. Damit sie sich künftig überhaupt auf die Nachhaltigkeit auswirken können, müssen laufende Projekte in der nächsten Phase auf regionale, nationale und letztlich transkontinentale Ebene skaliert werden. Dafür müssen Regierungen, Unternehmen und Bürger zunächst ihre vorhandenen Bedenken überwinden, insbesondere was digitale Sicherheit und Datenschutz betrifft.

Eine nachhaltige Zukunft ist nur möglich, wenn ein allgemeiner Datenaustausch zwischen mehreren Service Providern erfolgt. Dazu müssen die Menschen ihre Einstellung ändern, bei der es sich momentan darum dreht, ihre Daten als streng gehütetes Geheimnis zu bewahren. Sie müssen eine Denkweise entwickeln, bei der sie darauf vertrauen, dass die Behörden die Informationen aller unter vollkommen sicheren Bedingungen offen teilen.

Kommunen, Regierungen und Industrie müssen daher kooperieren, um ein Standardmodell zu entwickeln, das Sicherheit bei jedem smarten Projekt in den Vordergrund stellt.

Proaktive Sicherheit

Die Herausforderung für Städteplaner besteht nun in der Implementierung proaktiver, vielschichtiger Sicherheitsmechanismen in ganzen Ökosystemen – von konventionellen Netzwerkinfrastrukturen und Cloud-basierten Diensten bis hin zu standortfernen IoT-Geräten und mobilen Endpunkten.

Proaktive Sicherheit beginnt mit dem Einsatz von Tausenden intelligenter Sensoren zur kontinuierlichen Überwachung und automatischen Reaktion auf Bedrohungen, sobald diese entdeckt werden. Der nächste Schritt besteht in der Ausarbeitung eines zuverlässigen Notfallplans, nach dem die Mitarbeiter vorgehen können, um Bedrohungen so schnell wie möglich zu begrenzen und zu beseitigen.

Vor allem ist es wichtig, die gesamte Datenkommunikation zwischen Sensoren und Geräten in Smart-City-Systemen zu verschlüsseln. VPN-Dienste bieten diese Funktion. Sie schützen die privaten Daten der Bürger vor neugierigen Blicken und erschweren Angreifern die Identifizierung von Schwachstellen erheblich.

Mit professionellen, für Unternehmen geeigneten VPNs können Smart-City-Betreiber außerdem die verschlüsselte Kommunikation zwischen Standard-, Cloud- und mobilen Netzwerkinfrastrukturen verwalten. Darüber hinaus ermöglichen sie eine Skalierung auf viele tausend Endgeräte.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Die zunehmenden wissenschaftlichen Beweise für den Klimawandel setzen Städteplaner unter Druck, Möglichkeiten zu finden, wie natürliche Ressourcen erhalten und seine Auswirkungen gebremst werden können. Die Einführung intelligenter Technologien wirkt sich zunehmend positiv auf Verkehrssysteme, Straßenbeleuchtung und Abfallwirtschaftsverfahren aus. In einem nächsten Schritt sind diese Bemühungen auf gemeinsame, überregionale Systeme auszuweiten. Es ist zu hoffen, dass Regierungen, Unternehmen und Bürger solche Pläne von ganzem Herzen unterstützen werden.

Die Einbettung von VPNs in jedes Projekt wird sicherlich einen großen Beitrag dabei leisten, die Datenschutzbedenken im Zusammenhang mit der Smart City zu zerstreuen und vielleicht sogar zur Sicherung einer nachhaltigen Zukunft beisteuern.