Das Smart-City-Ökosystem – Entscheidungsebenen und Handlungsempfehlungen

Steckbrief des Forschungsprojekts

  • Status: laufend
  • Start: Februar 2022
  • Programm: Modellprojekte Smart Cities

Die Studie, die im Rahmen des Forschungsclusters der Koordinierungs- und Transferstelle Modellprojekte Smart Cities durchgeführt wird, analysiert digitale Ökosysteme in Smart Cities und Smart Regions. Dabei entwickelt sie eine Methodik zur Modellierung der eigenen Systemlandschaft dieser Städte und Regionen. Aus der Analyse leitet die Studie Handlungsoptionen sowie ein Referenzmodell zur Einordnung digitaler Ökosysteme ab, das mithilfe von Leitfragen und Vorgehensweisen als Entscheidungsbasis dienen soll.


Ausgangslage

Smart Cities und Smart Regions interagieren mit einer Vielzahl an Technologien, digitalen Konzepten sowie „klassischen“ IT-Systemen und digitalen Ökosystemen. Dabei grenzen sich digitale Ökosysteme als komplexe Systeme von „klassischen“ IT-Systemen und Datenplattformen ab. Sie funktionieren nach den Prinzipien der Plattformökonomie: Innerhalb der Ökosysteme treten einzelne Akteure als Vermittler zwischen Anbietenden und Nachfragenden auf und bringen beide Seite auf digitalen Plattformen zusammen, die die technische Basis der Ökosysteme bilden (z.B. Musikplattformen, Plattformen zur Vermittlung von Unterkünften oder digitale Lieferdienste).

In Handlungsfeldern der (integrierten) Stadtentwicklung umspannen die Einsatzszenarien digitaler Ökosysteme sämtliche (sektoralen) Arbeitsfelder der Daseinsvorsorge (z.B. Mobilität, Nahversorgung oder Verwaltungsleistungen). Zugleich beeinflussen gesetzliche Regelwerke (z.B. das Onlinezugangsgesetz) lokale bzw. regionale Entscheidungen. Zudem diskutieren die Akteure vor Ort den Einsatz unterschiedlicher digitaler Ökosysteme, die den Erwartungen zufolge künftig Einfluss auf die (Öko-)Systemlandschaft öffentlicher Verwaltung haben werden (z.B. Gaia-X).

Auch Dynamiken in der Privatwirtschaft nehmen Einfluss auf die kommunale und regionale Daseinsvorsorge, insbesondere der Einsatz digitaler Ökosysteme. Die Vielfalt dieser Systeme und die Möglichkeiten der Bündelung und Optimierung (öffentlicher) Dienstleistungen bieten Potenziale zur Schaffung neuer Mehrwerte für Menschen und Organisationen in einer Stadt oder Region. Andererseits erfordert ihre Komplexität ein zielgerichtetes Vorgehen bei der Einführung, dem Betrieb und der langfristigen Weiterentwicklung digitaler Ökosysteme, um ihre Interoperabilität zu sichern (z.B. zwischen privaten (regionalen) digitalen Ökosystemen und Ökosystemen der Verwaltung) und durch das Zusammenspiel der digitalen Ökosysteme den Nutzen zu erhöhen.

Ziel

Die Studie verfolgt folgende Forschungs- und Praxisziele:

  • Einordnung der Relevanz ganzheitlicher Betrachtung technischer Systeme: Städte und Regionen sollen mithilfe einer ganzheitlichen Betrachtung befähigt werden, die Potenziale der Systeme einer Smart City oder Region zu nutzen.
  • Präsentation einer Methodik zur Modellierung der eigenen Systemlandschaft: Die Studie soll für Städte und Regionen eine Methodik zur Erfassung ihrer bestehenden Ökosystemlandschaft entwickeln, die zugleich eine Erweiterung um künftige Systeme im Rahmen eines Smart-City- oder Smart-Region-Projekts ermöglicht.
  • Ableitung von Handlungsoptionen mit Blick auf „klassische“ IT-Systeme, Datenplattformen und digitale Ökosysteme: Städte und Regionen sollen einen Überblick darüber erhalten, welche Handlungsoptionen mit Blick auf IT-Systeme und digitale Ökosysteme bestehen und welche Folgen aus Entscheidungen kommunaler und regionaler Verwaltungen resultieren, wenn sie mit spezifischen Rollen Funktionen in den digitalen Ökosystemen übernehmen (z.B. als Entscheider, Nutzer, Gestaltende oder Teilnehmende).
  • Ableitung eines Referenzmodells mit Entscheidungspunkten: Die Studie soll im Ergebnis eine kompakte Entscheidungsbasis mit Leitfragen und Vorgehensweisen zur Einordnung digitaler Ökosysteme ableiten. Das Referenzmodell für Städte und Regionen visualisiert ihre Auswahl, Rollen und Position in (Teil-)Systemen der jeweiligen Ökosystemlandschaft.

Konzept

Zur Erreichung der Forschungsziele soll die Studie folgende Fragen beantworten:

  • Welche Typen von Systemen, Technologien und digitalen Konzepten sind in Städten und Regionen für die Analyse in einer Systemlandschaft relevant? Welche Zusammenhänge bestehen zwischen diesen?
  • Wie können die relevanten Systeme sowie ihre Zusammenhänge in einer Stadt oder Region identifiziert und modelliert werden?
  • Welche Handlungsoptionen bestehen für Städte und Regionen in Bezug auf IT-Systeme im Allgemeinen und digitale Ökosysteme im Besonderen?
  • Welche Prozesse müssen Städte und Regionen durchlaufen, um Entscheidungen zur Lokalisierung von digitalen Ökosystemen in der Systemlandschaft adäquat treffen zu können? Welche Rolle nehmen Stadt oder Region in den digitalen Ökosystemen dabei ein?

Das Methodische Vorgehen zur Erarbeitung der Inhalte der Studie gliedert sich in folgende Arbeitsschritte:

Arbeitspaket 1: Grundlagen und Definitionen

Ziel des ersten Arbeitspakets sind die Definition und Beschreibung relevanter Begriffe im Kontext digitaler Ökosysteme und Smart Cities bzw. Smart Regions sowie ihre Einordnung in ein Gesamtbild. Der Fokus liegt hierbei neben technischen Implikationen dieser Systeme vor allem auf organisatorischen und rechtlichen Aspekten.

Arbeitspaket 2: Konzeption eines Modellierungsansatzes

Ziel dieses Arbeitspakets ist die Analyse bestehender Systemlandschaften anhand ausgewählter Modellstädte oder -regionen, um Rückschlüsse auf übergeordnete Typen von Systemen und Zusammenhänge zwischen diesen zu ziehen. Basierend auf dem Verständnis typischer Inhalte einer Systemlandschaft konzipiert das Projektteam einen Modellierungsansatz, der es Städten und Regionen ermöglicht, die eigene Systemlandschaft abzubilden.

Arbeitspaket 3: Identifikation von Handlungsoptionen und Entscheidungsfaktoren

Neben der Modellierung der Systemlandschaft stehen Verantwortliche in Städten und Regionen vor der Entscheidung, sich zu einem System, einer Technologie oder in einem digitalen Ökosystem zu positionieren. Ziel dieses Arbeitspakets ist es daher, Handlungsoptionen im Hinblick auf den Umgang mit kommenden oder bestehenden IT-Systemen und digitalen Ökosystemen aufzuzeigen, um definierte Positionen zu den Systemen einzunehmen.

Arbeitspaket 4: Erarbeitung eines Referenzmodells

Um die identifizierten Handlungsoptionen und Entscheidungsfaktoren für Städte und Regionen anwendbar zu machen, überführt das Projektteam diese im letzten Arbeitspaket in ein Referenzmodell. Das Modell berücksichtigt Abhängigkeiten zwischen Entscheidungspunkten und schlägt für deren Klärung eine geeignete Reihenfolge vor. Das Referenzmodell soll Städte und Regionen beim Durchlaufen des Prozesses der Entscheidungsfindung zur Positionierung im Hinblick auf IT-Systeme bzw. digitale Ökosysteme unterstützen.

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Kontakt

Dr. Vilim Brezina

Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR)
Referat RS 5 „Digitale Stadt, Risikovorsorge und Verkehr“
Telefon: +49 228-99401 2153
E-Mail: Vilim.Brezina@bbr.bund.de