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Eine weltweite Herausforderung

Die Städte der Welt wachsen pro Sekunde um zwei Einwohner. Wie können sie trotz dieser Zunahme der Bevölkerungszahlen ihre Umweltbelastung reduzieren?

Die Ballungsgebiete werden in den kommenden Jahren explosionsartig wachsen – und zwar nicht nur im Hinblick auf die Einwohnerzahlen, sondern auch in Bezug auf die räumliche Ausdehnung und die Wirtschaftsleistung. Schon heute generieren Städte rund 80 Prozent des weltweiten Bruttosozialprodukts. Das macht sie ohne Zweifel zum Rückgrat des künftigen Wirtschaftswachstums und Wohlstands. Wir wollen Städte in ihrer Entwicklung unterstützen und ihnen Strategien und Instrumente an die Hand geben, durch die sie zu Zentren des sozialen, kulturellen und wirtschaftlichen Lebens werden können.

San Francisco: Technologische Entwicklungspfade in eine nachhaltige Zukunft

Saubere Luft für Madrid

City Performance Tool

Anpassungsfähigkeit wird zum obersten Gebot

Die Entwicklung von Städten wird auf der ganzen Welt von profunden Kräften geprägt: von ihrer Bevölkerung, ihren Technologien und ihren Infrastrukturen. Auch heute noch kollidieren diese Kräfte, und so werden Urbanisierung und Klimawandel zu Impulsgebern für drastische Veränderungen in Ballungsgebieten. Städte müssen die Voraussetzungen für eine ständige Weiterentwicklung schaffen: Digitale Technologien werden immer wichtiger, urbane Infrastrukturen und Gebäude müssen effizienter und nachhaltiger geplant werden.

Dieser Wandel bringt eine Fülle von Herausforderungen mit sich: In den Industrieländern beispielsweise geht es dabei vorrangig um die Senkung der CO2-Emissionen, die Steigerung der Effizienz von Infrastrukturen und Gebäuden, das Etablieren von umweltfreundlicheren Fahrzeugen auf dem Markt und um einen effizienteren und umweltverträglicheren Nahverkehr. Gleichzeitig verschlechtert sich in vielen Industrieländern die Qualität der Infrastrukturen. Bis zum Jahr 2030 werden weltweit Infrastrukturinvestitionen in der Größenordnung von mehr als 50 Billionen US-Dollar nötig sein, um mit dem BIP- und Bevölkerungswachstum Schritt zu halten.

Städte in Schwellenländern wiederum sehen sich mit Problematiken wie Stromausfällen, unzureichenden öffentlichen Verkehrsmitteln und schlechten Straßen konfrontiert, die Wachstum und Entwicklung behindern. Mit Blick auf das Tempo der Wirtschafts- und Stadtentwicklung kann der Infrastrukturausbau gar nicht schnell genug vonstattengehen. In Zeiten knapper Haushalte müssen die politischen Entscheidungsträger von Städten erforderliche Infrastrukturinvestitionen sorgfältig abwägen und sicherstellen, dass diese ihren ökologischen und ökonomischen Prioritäten gerecht werden. Technologien müssen an die lokalen Bedürfnisse angepasst, zweckmäßige Technologien sinnvoll eingesetzt und auf die spezifischen Eigenheiten der jeweiligen Stadt maßgeschneidert werden.

City Performance Tool

Das Siemens City Performance Tool

Zur Bewältigung dieser Aufgabenstellungen hat Siemens das City Performance Tool (CyPT) entwickelt, ein interaktives Tool mit umfassenden Funktionalitäten. Das CyPT gibt Städten Orientierungshilfe bei der Wahl der Mittel zur Erreichung ihrer Umweltziele und zeigt dabei auf, welchen Einfluss infrastrukturbezogene Entscheidungen auf das Stellenwachstum sowie das Wachstum des Infrastruktursektors haben werden.

 

Das City Performance Tool

  • ist ein hochmodernes Planungsinstrument, das für viele verschiedene Entscheidungsszenarien einsetzbar ist
  • evaluiert die Gebäude-, Verkehrs- und Energietechnik einer Stadt auf Basis von mehr als 70 Technologien über den gewünschten Zeitraum und unter Berücksichtigung des erforderlichen Realisierungsumfangs
  • misst die Auswirkungen der Strategiepläne einer Stadt und vergleicht traditionelle Methoden mit modernen Technologien
  • stellt fest, welche Implementierungsrate eine Stadt braucht, um ihre künftigen Umweltziele zu erreichen
  • gibt Aufschluss über die Umwelt- und Wirtschafts-KPI der Bereiche Verkehr, Gebäude und Energie

Das City Performance Tool von Siemens geht über die reine CO2-Bilanz hinaus und zeigt damit einen möglichen Zukunftsansatz auf. Die Berücksichtigung weiterer Schadstoffe (PM10 und NOx) sowie anderer Nachhaltigkeitsaspekte (Kosteneffizienz und Schaffung von Arbeitsplätzen) ist definitiv in Schritt in die richtige Richtung.

Prof. Dr. Matthias Finkbeiner, Fachgebietsleiter Sustainable Engineering, TU Berlin

Berichte zum City Performance Tool

Infografik

City Performance Tool

Jede Stadt ist auf ihre Art anders. Diesen lokalen Kontext muss man verstehen, um die richtigen Infrastrukturlösungen zu finden. Technologien müssen für die spezifischen Bedürfnisse einzelner Städte maßgeschneidert werden. Das City Performance Tool berücksichtigt über 400 Daten-Parameter und mehr als 70 verschiedene Technologien, um Gebäude, Transport- und Energietechnologien beurteilen und bewerten zu können.

Das City Performance Tool stellt Daten öffentlich zugänglicher städtischer Daten und nationaler Quellen aus den Jahren 2012 bis 2015 zusammen.

Städte in Bewegung

Auf der Suche nach Infrastrukturlösungen

Siemens hat sich auf eine Weltreise begeben und Städte jeder Art und Größe besucht, um aufzuzeigen, dass es die eine richtige Infrastrukturlösung nicht gibt. Jede Station war anders – folgen Sie unseren Bloggern auf unserer „Cities on the Move“-Tour und lesen Sie ihre Berichte von den verschiedenen Plätzen rund um den Globus, darunter London, Paris, Shenzhen und Washington.

CyPTself

Welche Technologie ist die richtige für Ihre Stadt?

Mit Hilfe einer klaren und individuellen Strategie können Städte von urbanem Wachstum profitieren ohne dabei an Lebensqualität einzubüßen. Welches sind die richtigen Technologien für Ihre Stadt? Finden Sie es hier heraus!

#wesupportyourvision

Das Siemens Magazin

Fokus Stadt: Beispiele & Trends

Erfahren Sie mehr darüber, wie sich das City Performance Tool in der Realität schlägt, warum die chinesischen Städte immer jünger werden und kein Weg an der Digitalisierung vorbeiführt.

CyPT Air

CyPT Air: Für bessere Luft in der Stadt

In der EU ist die schlechte Luftqualität die umweltbedingte Hauptursachte für vorzeitige Todesfälle, weshalb die Politik das Problem Luftverschmutzung sehr ernst nimmt. Mit CyPT Air bekommen Entscheider ein wertvolles Werkzeug an die Hand, um die strikten nationalen Emissionsgrenzwerte der wichtigsten Schadstoffe einhalten zu können und damit die Luftqualität in den Städten zu verbessern.

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Maßnahmen für saubere Luft

Europas Maßnahmenpaket für saubere Luft, das am 18. Dezember 2013 veröffentlicht wurde, definiert striktere nationale Emissionsobergrenzen für die sechs wichtigsten Schadstoffe – Feinstaub, photochemische Oxidantien und bodennahes Ozon, Kohlenmonoxid, Schwefeloxide, Stickoxide und Blei.

 

Die Regelungen sollen bis zu 58.000 vorzeitige Todesfälle vermeiden helfen, bis 2030 123.000 km2 (das entspricht ungefähr der halben Fläche Großbritanniens) Ökosysteme vor Stickstoffverunreinigung und 19.000 km2 Waldfläche vor Versauerung schützen, im Vergleich zu einem Referenzszenario, bei dem keine Maßnahmen ergriffen werden. Doch viele Länder tun sich mit der Implementierung schwer. CyPT Air, eine Weiterentwicklung des City Performance Tool – fokussiert auf die Luftqualität und lokale Schadstoffkonzentrationen – unterstützt an genau dieser Stelle.

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So funktioniert CyPT Air

Nach einer initialen Erhebung  der Datengrundlage zu Umwelt und Luft, lassen sich die Auswirkungen infrastruktureller Maßnahmen auf die Luftqualität einer Stadt berechnen. Basierend auf der Technologiekompetenz von Siemens und globalen Daten kann CyPT Air die Auswirkungen von über 80 Technologien – von Energie über Transport bis zur (in China) Industrie – berechnen in Bezug auf umweltrelevante KPIs wie etwa PM2,5, PM10 oder NOx. Das Ergebnis:  eine gesicherte Erkenntnis, in welchem Ausmaß die Luftqualität verbessert werden kann.

 

Darüber hinaus wertet das Tool auch ökonomische Indikatoren aus, wie etwa CAPEX und OPEX, um so die effizienteste Technologie-Roadmap und Beratungsleitlinien zu entwerfen. Die Verantwortlichen bekommen damit ein Instrument an die Hand, das ihnen zeigt, welche Auswirkungen ihre Entscheidungen haben werden und welche Technologien geeignet sind, um die Luftqualität und die Nachhaltigkeit zu verbessern, ohne beim Wirtschaftswachstum Kompromisse eingehen zu müssen.

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Hilfe bei der richtigen Entscheidung

CyPT Air ist gedacht als Planungstool für langfristige Infrastrukturlösungen. Darüber hinaus verknüpft Siemens aber seine Ressourcen gleichzeitig mit Voraussagen zur Luftverschmutzung. Diese Prognosen werden von künstlichen neuronalen Netzwerken erstellt, die auf Daten zu Klima, Verkehr und Luftverschmutzung zugreifen. Durch dieses Zusammenspiel sind auch kurzfristigere Entscheidungen möglich.

Das ermöglicht Städten Maßnahmen wie etwa Umweltschutzgebühren oder kostenfreien Nahverkehr mit wenig Vorlauf einzusetzen, kurz bevor die Emissionsobergrenzen überschritten werden. Zudem wird es in den kommenden Jahren Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität begünstigen, wie etwa die Einrichtung von Umweltzonen oder Stärkung der E-Mobilität.
 
Bislang läuft CyPT Air als Pilotprojekt in Stuttgart und Nürnberg und Siemens steht in guten Verhandlungen mit chinesischen Städten.