Das Smart-City-Ökosystem – Entscheidungsebenen und Handlungsempfehlungen

Smart Cities und 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 (zum Beispiel Musikplattformen, Plattformen zur Vermittlung von Unterkünften oder digitale Lieferdienste).

In den Handlungsfeldern der (integrierten) Stadtentwicklung umfassen die Einsatzszenarien digitaler Ökosysteme alle Bereiche der Daseinsvorsorge (zum Beispiel Mobilität, Nahversorgung oder Verwaltungsleistungen). Gleichzeitig beeinflussen rechtliche Rahmenbedingungen (zum Beispiel Onlinezugangsgesetz) lokale beziehungsweise regionale Entscheidungen. Zudem diskutieren die Akteure vor Ort perspektivisch den Einsatz unterschiedlicher digitaler Ökosysteme, die den Erwartungen zufolge Einfluss auf die (Öko-)Systemlandschaft öffentlicher Verwaltung haben werden (zum Beispiel Gaia-X).

Auch privatwirtschaftliche Dynamiken beeinflussen die Daseinsvorsorge, insbesondere die Nutzung digitaler Ökosysteme. Die Vielfalt dieser Systeme und die Möglichkeiten zur Bündelung und Optimierung von (öffentlichen) Dienstleistungen bieten Potenziale zur Schaffung neuer Mehrwerte für Individuen und Institutionen. Andererseits erfordert ihre Komplexität ein gezieltes Vorgehen bei der Einführung, dem Betrieb und der langfristigen Weiterentwicklung digitaler Ökosysteme, um ihre Interoperabilität (zum Beispiel zwischen privaten (regionalen) digitalen Ökosystemen und Ökosystemen der Verwaltung) sicherzustellen und den Nutzen durch das Zusammenwirken der digitalen Ökosysteme den Nutzen zu erhöhen.

Die Studie verfolgte 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 Ökosystemlandschandschaft.

Auftragnehmer des Forschungsprojekts war das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software-Engineering IESE (Kaiserslautern) als Teil des Forschungsclusters der Koordinierungs- und Transferstelle Smart Cities.

Arbeitspaket 1: Grundlagen und Definitionen

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

Arbeitspaket 2: Konzeption eines Modellierungsansatzes

Ziel dieses Arbeitspakets war 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 konzipierte 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 war 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, überführte 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 beziehungsweise digitale Ökosysteme unterstützen.

• 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?