Deutschland
kann das

Smart Cities:
Was sie können und wie sie Bürgerinnen und Bürgern nützen

Smartes Deutschland

Smart Cities sind mehr als ein Trend. Nicht mehr nur Großstädte wie Berlin, München oder Hamburg haben die Chancen der digitalen Transformation für sich erkannt. Auch Klein- und Mittelstädte machen sich auf den Weg und wollen von den Möglichkeiten profitieren, die Smart-City-Lösungen ihnen bieten. Die digitalen Tools der Smart Cities versprechen Zeitersparnisse, Komfort und das Heben bislang ungenutzter Potenziale.

Deutschland kann vielfältige Smart-City-Lösungen in verschiedenen Handlungsfeldern vorweisen: von der digitalen Verwaltung über die Mobilität bis hin zu neuen Konzepten in den Bereichen Gesundheit und Sicherheit. Gleichzeitig sind viele dieser Lösungen oftmals noch Pilotprojekte oder haben den Status von Insellösungen. Doch der Wandel ist im Gange.

Sopra Steria wollte es daher genau wissen: Wo stehen Deutschlands Smart Cities heute? Welche Lösungen warten auf ihre Skalierung über die Republik hinweg? Welche Pilotprojekte heben ab und fliegen? Wo ist die Smart City nicht Science-Fiction, sondern schon heute Realität?

Sopra Steria hat zusammen mit Prognos untersucht, wie es um Smart-City-Lösungen in den Feldern der Smart Mobility, der Digitalen Verwaltung, des Digital Health und der Public Safety bestellt ist.

Klicken Sie sich hier durch die Themenschwerpunkte der Studie:

Public Safety

Die öffentliche Daseinsvorsorge sieht sich mit einer Vielzahl von Herausforderungen konfrontiert – vom demografischen Wandel über die zunehmende Bedeutung von Extremwetter-Ereignissen bis hin zu Infrastrukturen, die ihre Leistungsgrenzen erreichen. Smarte Technologien wie Sensoren, mobile Netze, Robotik und künstliche Intelligenz können die Daseinsvorsorge in den Bereichen Brand- und Katastrophenschutz sowie Rettungswesen unterstützen. Die Technologie lässt sich in die Umgebung so integrieren, dass aus der Schnittstelle zwischen Menschen und Maschine neue Verfahrensweisen für die Feuerwehren und Rettungsdienste entstehen.

Das Problem

61.5%

der Erstretter sind App Lösungen wie KATRETTER oder „Meine Stadt rettet“ nicht bekannt.
Quelle: Civey-Umfrage im Auftrag von Sopra Steria

Einsatzkräften stehen heute eine Vielzahl von Daten zur Verfügung. Doch es braucht auch die passenden Technologien und Organisationsstrukturen, um diese zu nutzen. In der Praxis haben Rettungskräfte noch zu oft mit veralteten Lösungen zu tun, die nicht den heutigen Möglichkeiten Rechnung tragen. Das Ergebnis gefährdet sowohl die Männer und Frauen, die für die Feuerwehr im Einsatz sind, als auch Rettungsdienste und das Leben der Opfer von Katastrophen und Unfällen in Deutschlands Städten.

Im Katastrophenfall muss die Bevölkerung umgehend informierbar sein – in der Vergangenheit fehlte diese Möglichkeit jedoch.

Zu mehr als 4.500 Arbeitsunfällen kam es 2019 bei der freiwilligen Feuerwehr in Deutschland.
Quelle: Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung

Klassische Einsatzleitsysteme sind den heutigen Anforderungen nicht mehr gewachsen.

Der Lösungsansatz

Eine intelligente Daseinsvorsorge auch im Bereich Sicherheit ist möglich. Smarte Lösungen können Feuerwehren und Rettungsdienste unterstützen und auf diese Weise dabei helfen, Leben zu schützen und zu retten.

Fallstudie Medifly Hamburg

„Mit unserem Projekt Medifly leisten wir auch einen Beitrag zur Weiterentwicklung von Sicherheitsstandards für die sichere Nutzung von Drohnen in Städten.“
Sabrina John

Mit dem Projekt Medifly Hamburg soll der Transport zeitkritischer, medizinischer Güter wie z.B. Labor- und Gewebeproben beschleunigt werden. Dafür kommen spezielle Drohnen zum Einsatz. Relevant ist das beispielsweise für Fälle, in denen Gewebeproben während einer Operation entnommen und noch vor OP-Ende untersucht werden müssen, um die vollständige Entfernung kranken Gewebes sicherzustellen. Die Analyse übernehmen pathologische Labore, die nicht mehr in jedem Krankenhaus vorhanden sind. Während die Proben zur Pathologie transportiert und dort untersucht werden, verbleibt der Patient in Narkose. Daher zählt beim Transport jede gesparte Minute.Das Projekt erarbeitet zusammen mit der Flugsicherung Möglichkeiten für den sicheren urbanen Drohneneinsatz. Von den Erkenntnissen werden weitere Drohnenprojekte profitieren können. Der Einsatz von Drohnen wird nämlich bereits in mehreren Bereichen im Bevölkerungsschutz diskutiert, erprobt und praktiziert. In den Hochwassergebieten in Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz konnten sich die Einsatzkräfte mit Hilfe von Drohnen einen schnelleren Überblick über das Ausmaß der Überschwemmungen verschaffen.

Die Eckdaten: Medifly

  • Transport medizinischer Güter mit Drohnen im Stadtgebiet.
  • Verbessert die Patientenversorgung
  • Reduziert Transportzeiten und entlastet den Straßenverkehr
  • Forscht an Sicherheitsstandards für unbemannten Luftverkehr
  • Einsatz anderer Drohnentypen für weitere Strecken in Projektphase 2

Hier ein weiterer Einblick in eine andere Fallstudie aus dem Bereich Public Safety:

Weitere spannende Fallstudien finden Sie im Whitepaper im Download-Bereich.

Smart Mobility

Digitale Innovationen geben Kommunen neue Möglichkeiten, ihre Innenstädte neu zu denken, Verkehr und Mobilität zu gestalten und somit effizienter zu planen und zu steuern. Auf diese Weise können sie letztlich die verkehrsspezifischen Herausforderungen infolge der Urbanisierung und des steigenden Verkehrsaufkommens mit all den damit verbundenen Effekten angehen und meistern.

Das Problem

37.4%

der Befragten halten den digitalen Ticketkauf beim ÖPNV für nicht nutzerfreundlich.
Quelle: Civey-Umfrage im Auftrag von Sopra Steria

Rechnerisch verbringen die Deutschen jährlich 41 Stunden mit der Suche nach Parkplätzen. Staus in den Städten verlängern die Zeit, die sie für den Arbeitsweg aufbringen müssen, um bis zu 30 Prozent. Eine Vielzahl unterschiedlichster und auch neuer Akteure beansprucht den Raum in den Städten. Hinzu kommen Fragen der Umweltbelastung sowie der Sicherheit.

48.000.000 PKW sind in Deutschland zugelassen. Doch das bedeutet in den Städten: Staus, fehlender Parkraum, Schadstoffbelastung.
Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt

20% der Verkehrswege werden in den Städten mit Bus und Bahn zurückgelegt. Für einen größeren Anteil müsste der ÖPNV attraktiver werden.
Quelle: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur

1 von 4 neu zugelassenen Fahrzeugen fährt elektrisch. Doch es fehlt an smarter Park- und Ladeinfrastruktur.
Quelle: Verband der Automobilindustrie

Der Lösungsansatz

Smart Mobility – das sind intelligente Strategien, die digitale Technologien und Lösungen als einen wichtigen Beitrag zur Gestaltung innerstädtischer Mobilität begreifen. Besonders ein neuer Umgang mit Daten ist dafür zentral.

Fallstudie stadtnavi Herrenberg

„Das stadtnavi bündelt sämtliche Verkehrsmittel in unserer Region und ermittelt die schnellste und umweltfreundlichste Wege-Verkehrsmittel-Kombination an.“
Julian Beigang, Projektmanager des stadtnavis Herrenberg

Es gibt bereits viele unterschiedliche (Einzel-)Lösungen in Deutschlands Städten und Kommunen, die funktionieren und weiterentwickelt werden. In Zukunft wird es darum gehen müssen, regionale Ansätze in die Fläche zu übertragen, funktionierende Konzepte bundesweit verfügbar zu machen. Ein Beispiel dafür liefert die Stadt Herrenberg in Baden-Württemberg mit dem stadtnavi. Die Lösung erfasst und verarbeitet Livedaten zu Verkehr und ÖPNV aus – ergänzt um Informationen zu verfügbaren Park- oder Wohnmobilstellplätzen sowie zu Mitfahrgelegenheiten. Die Echtzeitdaten stammen aus unterschiedlichen Quellen. Dazu zählen Warnhinweise zur Straßenglätte vom städtischen Winterdienst, Daten zu Radabstellanlagen, Ladestationen oder Baustelleninformationen vom Bauamt. Durch die Integration kommunaler Daten schafft das stadtnavi einen Mehrwert für die Nutzerinnen und Nutzer und leistet weit mehr als private Navi-Lösung. Übrigens: Der individuelle Verkehr für die Suche nach einem Parkplatz reduziert sich durch stadtnavi im Durchschnitt um 15 Minuten.

Die Eckdaten: stadtnavi

  • Vom Bundesverkehrsministerium gefördertes Projekt
  • Liefert alle relevanten lokalen Verkehrsinformationen auf einen Blick
  • Zeigt den umweltfreundlichsten Weg zum Ziel
  • Verkürzt Wegezeiten durch die Anzeige der optimalen Routen und freier Parkplätze
  • Trägt messbar zur Reduktion von Stickoxiden und zu sauberer Stadtluft bei

Hier weitere Einblicke in andere Fallstudien aus dem Bereich Smart Mobility:

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Digitale Verwaltung

Kommunalverwaltungen spielen aufgrund ihrer unmittelbaren Nähe zu Bürgerinnen und Bürgern, Unternehmen sowie kulturellen und gesellschaftlichen Institutionen eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung digitaler Lösungen und Angebote. Die Digitalisierung wird in den Städten, Gemeinden und Landkreisen für die Bürgerinnen und Bürger deshalb direkt erlebbar: durch Zeitersparnisse, mehr Komfort, neue Möglichkeiten und Angebote.

Das Problem

54%

der Deutschen sagen: Behördengänge sollten weniger Zeit kosten.
Quelle: Civey-Umfrage im Auftrag von Sopra Steria

Der Umbau zur Smart City kann aber nur gelingen, wenn Akteure aus kommunalen Beteiligungen, der Wirtschaft, der Wissenschaft, Verbänden und der Zivilgesellschaft eingebunden werden. Sie wissen für ihr Umfeld am besten, welche Mehrwerte digitale Lösungen einbringen. Aufgabe der Verwaltung ist es, diese Aktivitäten zu steuern und zu koordinieren. Um dieser Gestaltungsaufgabe gerecht zu werden, benötigen Kommunen neben einem Gestaltungswillen die notwendigen Grundlagen wie Digitalisierungs- und Smart-City-Strategien, organisatorische Strukturen und digitale Kompetenzen.

50,8% der Bürgerinnen und Bürger würden am liebsten komplett auf Behördengänge verzichten können.
Quelle: Civey-Umfrage im Auftrag von Sopra Steria

30% der Beschäftigten in der öffentlichen Verwaltung scheiden bis 2030 aus dem Dienst aus.
Quelle: dbb

0 Daten verfügbar für die Entwicklung innovativer Dienstleistungen oder neuartiger urbaner Services.

Der Lösungsansatz

Die Verwaltungen der Kommunen stellen die Weichen für das optimale Zusammenleben in unseren Städten. Die Digitalisierung der Verwaltungen ist daher immer auch ein Beitrag zu mehr Lebensqualität, mehr Zufriedenheit, mehr Wohlstand und einer besseren Versorgung der Bürgerinnen und Bürger.

Fallstudie Digitale Verwaltung Hamburg

„Wir fragen uns immer, wo Technologien ein Problem günstiger lösen. Denn unsere Aufgabe ist, Probleme zu lösen, und nicht in erster Linie, neue Technologien einzuführen.“
Jörn Riedel, CIO Hamburg

Hamburg ist einer der Vorreiter bei der Verwaltungsdigitalisierung in Deutschland. Die Umsetzung des Onlinezugangsgesetzes verknüpft die Hansestadt mit einer umfassenden Digitalisierung und (Teil-)Automatisierung interner Prozesse. Das Ergebnis: kürzere Verfahrenszeiten für Bürgerinnen und Bürger und eine Entlastung der Beschäftigten. Ein Beispiel ist die Bearbeitung von Bußgeldverfahren. Erfasst eine Blitzanlage eine Geschwindigkeitsübertretung, wird automatisch das Kennzeichen ausgewertet, die Halterin oder der Halter per Anfrage beim Kraftfahrtbundesamt ermittelt und ein Bußgeldbescheid erstellt und verschickt. Mitarbeitende der Verwaltung kümmern sich nur noch um mögliche Einsprüche gegen einen Bescheid. Über sämtliche Verwaltungsbereiche hinweg werden heute bereits 80 bis 90 Prozent der Verfahren in Hamburg durch digitale Lösungen unterstützt. Um künftig Anknüpfungspunkte für weitere digitale Lösungen und Dienste zu bieten, die das Leben und Bewegen in einer Großstadt attraktiver machen, hat sich Hamburg frühzeitig für den Aufbau einer Datenplattform entschieden. Auf der „Urban Data Platform“ können auch Unternehmen und andere Organisationen Daten hochladen und so mit der Öffentlichkeit teilen. Die verschiedenen offenen und internen Daten werden beispielsweise von dem digitalen Zwilling genutzt, den die Hansestadt gemeinsam mit München und Leipzig entwickeln wird.

Die Eckdaten: Digitale Verwaltung Hamburg

  • Vorreiter bei der Verwaltungsdigitalisierung: 80 bis 90 Prozent der Verfahren werden durch digitale Lösungen unterstützt
  • Automatisiert interne Prozesse, verkürzt damit Verfahrenszeiten für Bürgerinnen und Bürger und entlastet Mitarbeitende
  • Open-Data-Portal dient als Anknüpfungspunkt für neue Projekte

Hier weitere Einblicke in andere Fallstudien:

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Digital Health

Der demografische Wandel sowie der Fachkräftemangel fordern die medizinische Versorgung zunehmend heraus. Die Corona-Pandemie hat in den vergangenen Monaten ihren Teil dazu beitragen, die Belastungen auf das System zusätzlich nachhaltig zu verschärfen. Die Digitalisierung ist dabei einerseits Teil der Lösung bei der Bewältigung der Herausforderungen. Andererseits stellt sie angesichts von Altsystemen und fehlender Interoperabilität den Gesundheitsbereich selbst vor eine Bewährungsprobe.

Das Problem

22.5%

der Deutschen würden telemedizinische Angebote nutzen, wenn der Fachharzt vor Ort fehlt.
Quelle: Civey-Umfrage im Auftrag von Sopra Steria

Die Bereitschaft der Bürgerinnen und Bürger, digitale Lösungen zu nutzen, ist dabei durchaus gegeben. Gut jeder Zweite (44,9 %) würde einer Civey-Umfrage zufolge beispielsweise generell eine Online-Sprechstunde bei Ärztinnen und Ärzten nutzen. Jeder Dritte würde aus Gründen der Zeitersparnis für fachärztliche Betreuung auf telemedizinische Lösungen zurückgreifen. Erfolgreich umgesetzt könnte die Digitalisierung beispielsweise dazu beitragen, den Mangel an Ärzten im ländlichen Raum anzugehen, oder gleichbleibende Lebensverhältnisse durch einen digitalen Zugang zu jeder Art von medizinischen Spezialistinnen und Spezialisten ermöglichen.

Auf 100 offene Stellen im Gesundheits- und Krankenpflegebereich kamen im Jahr 2020 47 arbeitslose Fachkräfte.
Quelle: Civey-Umfrage im Auftrag von Sopra Steria

2,9% der Deutschen nutzen gegenwärtig eine Online-Sprechstunde.
Quelle: Civey-Umfrage im Auftrag von Sopra Steria

Transparenz gehört zu den zentralen Forderungen der Patientinnen und Patienten an ein modernes Gesundheitswesen.

Der Lösungsansatz

Die Digitalisierung des Gesundheitswesens beinhaltet organisatorische wie auch technologische Komponenten. Technologien wie Chatbots, digitale Dokumentationssysteme oder auch Robotic Process Automation und Virtual-Reality-Lösungen zeigen ihre Effektivität dabei immer dort besonders gut, wo sie nicht als Inseln bestehen, sondern vernetzt sind und strategische Mehrwerte liefern.

Fallstudie IT-gestützte Pflegedokumentation

„Der Mangel an Pflegepersonal ist eine große Herausforderung. Wir arbeiten daran, unsere Pflegekräfte von Dokumentationsaufwand zu befreien und die Arbeitsplatzattraktivität durch innovative Tools zu erhöhen.“
Dr. Christoph Spinner

Das Universitätsklinikum rechts der Isar der Technischen Universität München ist auf dem Weg zum vernetzten Klinikum. Eine IT-gestützte Pflegedokumentation führt dort zu Zeitersparnis, effektiven Abläufen und einer verbesserten Ergonomie für die Pflegekräfte. Perspektivisch soll die Pflegedokumentation in das Krankenausinformationssystem (KIS) mit eingebunden werden. Das IT-System ersetzt Kommunikation über Papier und führt dazu, dass Ärztinnen und Ärzte sowie Pflegepersonen schneller und besser aufeinander abgestimmt agieren können. Die Patientinnen und Patienten wiederum müssen die Anamnese nicht an verschiedenen Leistungsstellen durchführen lassen. Stattdessen stehen die Daten und Informationen über die digitale Pflegedokumentation allen beteiligen Abteilungen zeitgleich zur Verfügung.

Eckdaten: IT-gestützte Pflegedokumentation

  • Neu aufgesetzte Pflegedokumentation im Universitätsklinikum rechts der Isar der Technischen Universität München
  • Reduziert die Dokumentationszeit des Pflegepersonals
  • Erster Test in einem viermonatigen Pilotprojekt ab Oktober 2020
  • Rund 70 % der befragten Mitarbeitenden geben im Pilotprojekt an, die Software weiterzuempfehlen
  • Roll-out für alle Stationen geplant.

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