Carlo Ratti vom MIT: Korea als lebendes Labor für Smart Cities

Warum Seoul ein Testfeld unter realen Bedingungen für KI und datengestützte Stadtplanung ist

Der in Italien geborene Architekt und MIT-Forscher Carlo Ratti ist der Ansicht, dass Städte durch Daten und Gestaltung kontinuierlich erneuert werden sollten, statt einmal gebaut und dann dem Alterungsprozess überlassen zu werden. Bei der Smart City Expo World Congress in Barcelona verwies er auf Südkorea und insbesondere Seoul als seltenen Ort, an dem Ideen im großen Maßstab erprobt und schnell weiterentwickelt werden können. Die Stadt ist dicht besiedelt und digital vernetzt. Die Bürgerinnen und Bürger nehmen neue Dienste schnell an. Öffentliche Stellen verfügen über Erfahrung mit leistungsfähiger Infrastruktur. Zusammen schaffen diese Voraussetzungen ein lebendes Labor für urbane Innovation.

Ratti leitet das MIT Senseable City Lab und arbeitet mit Städten auf mehreren Kontinenten zusammen. Die nächste Welle des urbanen Wandels sieht er im Aufstieg lernender Infrastrukturen. Straßen, Gebäude und Versorgungsnetze können Bedingungen erfassen, sich in Echtzeit anpassen und sich mit den Bewohnerinnen und Bewohnern weiterentwickeln. Dafür braucht es integrierte Sensoren, Glasfaser und vernetzte Steuerungssysteme. Ebenso wichtig sind Regeln dazu, wem Hardware und Daten gehören, wer Erkenntnisse nutzen darf und wie Entscheidungen getroffen werden. Technologie lässt sich überall einsetzen. Die Schwierigkeit liegt in der Governance.

Der demografische Wandel macht die Aufgabe dringlicher. Die Bevölkerungszahlen in Korea, Italien, Japan und China dürften in den kommenden Jahrzehnten sinken. Stadtverantwortliche werden mehr Komfort, Sicherheit und Bequemlichkeit mit weniger Arbeitskräften und knapperen Budgets gewährleisten müssen. Sinnvoll ist es, Bestehendes aufzurüsten, statt neue Stadtviertel von Grund auf zu bauen. Wenn Infrastruktur lernfähig ist, kann eine Stadt schneller auf Hitzewellen, Überschwemmungen, Verkehrsspitzen und Anforderungen des Gesundheitsschutzes reagieren. Das ist der Kern von Rattis Argument, Seoul als globales Testfeld zu nutzen.

Lernende Infrastrukturen: Was sie sind und warum sie wichtig sind

Traditionell wird Infrastruktur gebaut, in Betrieb genommen und gewartet. Die Einstellungen sind in Handbüchern festgelegt. Modernisierungen erfolgen erst nach Jahrzehnten. Eine lernende Infrastruktur funktioniert anders. Sie erfasst Aktivitäten und Bedingungen, nutzt Analysen, um die nächsten Entwicklungen vorherzusagen, und passt dann den Betrieb unmittelbar an. Signale werden innerhalb von Minuten statt Monaten neu getaktet. Gebäudelüftungen passen sich der Belegung und der Außenluftqualität an. Entwässerungssysteme öffnen und schließen sich, um plötzliche Stürme abzufangen. Es geht nicht um technische Spielereien, sondern um Reaktionsfähigkeit.

Von statischen Leitungen zu anpassungsfähigen Netzen

Unter der Straße übertragen Glasfaser- und Stromleitungen Daten von Kameras, akustischen Sensoren, Luftqualitätsmessgeräten und Verkehrssensoren. An der Oberfläche liefern Lidar, Bluetooth und vernetzte Fahrzeug-Beacons eine zweite Informationsebene. In Gebäuden entstehen durch intelligente Zähler, Thermostate und Beleuchtungsnetze fein abgestimmte Rückkopplungsschleifen. Zusammengenommen bilden sie ein digitales Nervensystem. Werden offene Standards verwendet, kann dieses Geflecht konkrete Verbesserungen ermöglichen: kürzere Busfahrzeiten, niedrigere Energiekosten in Schulen, sicherere Zebrastreifen und weniger überflutete Keller bei Starkregen.

Es gibt Grenzen. Daten sind fehleranfällig. Sensoren fallen bei schlechtem Wetter aus. Cybersicherheit darf nicht erst nachträglich berücksichtigt werden. Die Integration über Behörden und Anbieter hinweg ist schwierig. Städte müssen Zielkonflikte abwägen, etwa zwischen der Nutzung möglichst umfangreicher Daten und dem Schutz der Privatsphäre. Ratti argumentiert, dass Seoul über die Größe, das Know-how und die bürgerschaftliche Dynamik verfügt, um diese Herausforderungen zügig anzugehen und dabei stets die Menschen in den Mittelpunkt zu stellen.

Seouls Vorteile: Dichte, Vernetzung und Offenheit der Bevölkerung

In Seoul treffen Eigenschaften zusammen, die an einem Ort nur selten gebündelt sind. Die Metropolregion ist riesig, der öffentliche Nahverkehr wird intensiv genutzt, nahezu alle Menschen haben Zugang zu Smartphones, und neue digitale Dienste werden früh ausprobiert. Die Stadt verfügt über ein etabliertes Ökosystem aus Elektronikherstellern, Softwareunternehmen und Start-ups. Dadurch können städtische Pilotprojekte vom Konzept bis zur Umsetzung gelangen, ohne lange Lieferketten durchlaufen zu müssen. Die Einwohnerinnen und Einwohner nutzen mobile Apps und digitale Kioske, um mit der Stadt zu interagieren. So gibt es zahlreiche Möglichkeiten für Rückmeldungen, die für die Weiterentwicklung unverzichtbar sind.

Schnelligkeit allein garantiert keine guten Ergebnisse. Die Lehre aus früheren Smart-City-Versuchen lautet, Experimente inklusiv zu gestalten. Barrierefreiheit, Bezahlbarkeit und Datenschutz müssen von Beginn an in die Projektplanung einfließen. Funktionieren Pilotprojekte nur in wohlhabenden Vierteln oder setzen sie die neuesten Geräte voraus, erreichen sie gerade jene Menschen nicht, die am meisten davon profitieren könnten. Seouls Stärke liegt darin, dass viele Dienste, vom öffentlichen Nahverkehr bis zum digitalen Bezahlen, bereits für breite Bevölkerungsschichten funktionieren. Das ist eine gute Grundlage für lernende Infrastrukturen.

Governance und Eigentumsrechte: der entscheidende Faktor für den Erfolg von Smart Cities

Smart-City-Technologien lassen sich über Grenzen hinweg kopieren. Governance lässt sich dagegen nur schwer übertragen. Wem gehören die Sensoren in einer Straßenlaterne? Wer speichert die Daten und wie lange? Wie können Einwohnerinnen und Einwohner gegen eine sie betreffende algorithmische Entscheidung vorgehen? Städte, die diese Fragen klar beantworten, können Innovationen ausweiten. Andernfalls drohen festgefahrene Pilotprojekte und eine ablehnende öffentliche Reaktion. Die Erfahrungen aus zahlreichen Städten zeigen, dass die größten Hindernisse häufig sozialer und institutioneller Art sind und nicht technischer.

Wem gehören die Daten?

Die Eigentumsverhältnisse bei Daten sind selten einfach. Rohdaten können von einem Anbieter erhoben, von einem Cloud-Dienst verarbeitet und auf einem städtischen Dashboard dargestellt werden. Jeder Schritt schafft neue Rechte und Pflichten. Ohne sorgfältig ausgearbeitete Verträge kann eine Stadt die Kontrolle über den Zugang, die Formate und den Zeitpunkt der Datenverfügbarkeit verlieren. Die Lösung ist praktisch: Städte können offene Datenstandards, Datenübertragbarkeit, kurze Speicherfristen für personenbezogene Rohdaten und unabhängige Prüfungen vorschreiben. Sie können in technische Teams im öffentlichen Interesse investieren, die Plattformen beurteilen können. Und sie können bei der Beschaffung modulare Hardware und offene Schnittstellen bevorzugen, damit sich Komponenten austauschen lassen, ohne das gesamte System ersetzen zu müssen.

Vertrauen durch Transparenz schaffen

Ratti setzt sich für radikale Transparenz ein. Die Einwohnerinnen und Einwohner sollten wissen, welche Daten warum erhoben, wie sie geschützt und wann sie gelöscht werden. Ein öffentliches Datenverzeichnis, klare Speicherfristen und verständliche Erläuterungen tragen viel dazu bei. Instrumente nach dem Vorbild der europäischen Datenschutz-Grundverordnung geben Bürgerinnen und Bürgern das Recht, auf ihre personenbezogenen Daten zuzugreifen, sie berichtigen und löschen zu lassen. Unabhängige Aufsichtsgremien und Datenschutz-Folgenabschätzungen helfen, die Systeme an den Werten der Öffentlichkeit auszurichten. Wenn die Menschen sehen, dass Schutzmaßnahmen tatsächlich greifen, sind sie eher bereit, Sensoren in gemeinsam genutzten Räumen zu akzeptieren und eigene Daten zum Wohl der Allgemeinheit beizutragen.

Vertrauen hängt auch von Wahlmöglichkeiten ab. Nicht jeder Dienst erfordert eine verpflichtende Teilnahme. Opt-in-Programme, klare Hinweise in sensorüberwachten Bereichen und leicht zugängliche Beschwerdewege können Ängste mindern. Städte können Register algorithmischer Systeme veröffentlichen, Modelle für externe Prüfungen öffnen und sogenannte Red-Team-Tests finanzieren, um Risiken zu erkennen, bevor sie Schaden anrichten. Das sind Governance-Instrumente, keine technischen Funktionen, und für den langfristigen Erfolg sind sie entscheidend.

Was KI in der Stadt bereits erkennen kann

Künstliche Intelligenz hilft Stadtplanern inzwischen dabei, die urbane Umgebung im großen Maßstab zu erfassen. Sie kann Baumkronen, Schatten und Straßenbeläge kartieren, Geschwindigkeiten auf Gehwegen schätzen und Konfliktpunkte erkennen, an denen Fahrzeuge und Menschen einander zu nahe kommen. Ratti und seine Mitstreiter wenden diese Methoden in Korea in einem Projekt namens Nature That Heals, Seoul an. Ziel ist es, das Erleben von Parks und Straßen mit messbaren Merkmalen von Grünflächen und Gestaltung zu verknüpfen. Wenn eine schattige Bank an einem Brunnen dazu führt, dass Menschen länger verweilen und ihr Stress sinkt, sollte das System dieses Muster erkennen und Investitionen in weitere solcher Orte lenken.

Von Bildern zu Erkenntnissen über das Wohlbefinden

Bildverarbeitung kann Elemente wie Bäume, Gras, Wasser, Schattenspender und Sitzgelegenheiten auf Bildern klassifizieren. Zusammen mit Mikroklimasensoren und anonymisierten Mobilitätsdaten kann sie zeigen, welche Wege im Sommer angenehm sind, welche Plätze zu laut und wo einfache Veränderungen die tägliche körperliche Aktivität steigern könnten. Das Ergebnis ist keine einzelne Kennzahl, sondern eine Karte möglicher Verbesserungen. Stadtplaner können die Bedingungen Straßenblock für Straßenblock vergleichen und prüfen, ob ein neuer Baumhain, eine Sprühnebelanlage oder eine Lärmschutzwand den Komfort und die Nutzung verbessert.

Ethik ist wichtig. Systeme sollten Menschen nicht identifizieren und sensibles Bildmaterial direkt am Gerät verarbeiten, damit Rohvideos dieses nicht verlassen. Aggregation und das Hinzufügen von Rauschen können die Privatsphäre schützen und zugleich Trends erkennbar machen. Teams sollten auf Verzerrungen achten, etwa wenn Bilder aus bestimmten Stadtteilen unterrepräsentiert sind. Ein Projekt zum Wohlbefinden kann nicht erfolgreich sein, wenn große Teile der Stadt in den Trainingsdaten unsichtbar sind.

Lehren aus China und anderen Testfeldern

Ratti vertritt seit Langem die Auffassung, dass die besten Smart-City-Modelle aus menschlichen Bedürfnissen heraus entstehen und nicht aus einer Checkliste von Technologien. Mit dem Begriff „Senseable City“ betont er, dass Sensoren und Software den Menschen helfen sollten, ihre Umgebung wahrzunehmen und mitzugestalten. China bietet wertvolle Lehren zu Tempo und Maßstab. An Orten wie Shenzhen haben die rasante Urbanisierung, die Fertigungskapazitäten und eine unternehmerische Kultur gemeinsam eine Art lebendige Werkstatt für Stadttechnologie geschaffen. Internationale Teams untersuchen, wie sich dort öffentlicher Raum, Verkehr und Industrie gemeinsam entwickelt haben.

Sterile Ergebnisse durch Top-down-Planung vermeiden

Frühe Vorzeigeprojekte in verschiedenen Ländern, darunter eigens errichtete neue Städte, haben eine wichtige Warnung geliefert. Sind Pläne zu starr und werden Entscheidungen ausschließlich von oben getroffen, können Stadtviertel steril wirken. Innovation wird dann zu einer Schicht, die über eine leere Bühne gelegt wird. Gewachsene Städte, die sich Block für Block weiterentwickeln, mit belebten Erdgeschossen und einer Mischung verschiedener Nutzungen, nehmen Technologie meist natürlicher auf. Für Seoul lautet die Erkenntnis, Experimente eng am Alltag auszurichten, sie auf echten Straßen und an stark frequentierten Bahnhöfen zu erproben und Rückmeldungen willkommen zu heißen, die den ursprünglichen Plan infrage stellen.

Private Unternehmen sind unverzichtbare Partner. Städte sollten sich jedoch vor langfristiger Abhängigkeit von einzelnen Anbietern und vor einer Standardisierung hüten, die den lokalen Charakter erstickt. Unterschiedliche Ansätze und ein offener Dialog tragen dazu bei, dass vernetzte Systeme das öffentliche Leben verbessern, ohne die Stadt in eine Schablone zu pressen.

Intelligente Straßenlaternen: Chancen und Risiken vernetzter Infrastruktur

Straßenlaternen sind ein gutes Beispiel für lernende Infrastruktur. Werden sie auf energieeffiziente LEDs umgerüstet, sparen sie sofort Geld. Mit einer Vernetzung können sie ihre Helligkeit dimmen, wenn niemand in der Nähe ist, Störungen melden und Sensoren für Luftverschmutzung, Verkehrsgeschwindigkeiten und verfügbare Parkplätze aufnehmen. Derselbe Mast kann Rettungsdienste unterstützen, Ampelschaltungen für Fußgänger anpassen und 5G-Kleinzellen beherbergen. Theoretisch profitieren davon Sicherheit, Klimaschutz und Komfort.

Multifunktionale Hardware für alle nutzbar machen

In der Praxis ist es schwieriger als in der Theorie. Klassische Behörden und Abteilungen sind nach Aufgabenbereichen organisiert. Die Beleuchtungsteams kümmern sich um das Licht. Die Verkehrsteams um die Ampeln. Die Gesundheitsämter um die Luftqualität. Ein multifunktionaler Mast überschreitet diese Zuständigkeitsgrenzen. Es braucht klare Governance, damit Zuständigkeiten und Budgets nicht zwischen den Bereichen verloren gehen. Bei der Beschaffung sollte Modularität belohnt werden, damit eine Stadt Sensormodule ergänzen oder austauschen kann, ohne die gesamte Leuchte zu ersetzen. Datenschutzregeln müssen eindeutig sein. Werden Kameras eingesetzt, sollten die Bilddaten standardmäßig direkt auf dem Gerät unkenntlich gemacht und nur kurz gespeichert werden. Viele Städte beschränken die Erhebung auf Zahlen und Geschwindigkeiten statt auf Identitäten. Das verringert Risiken und liefert trotzdem Anhaltspunkte für eine bessere Straßengestaltung.

Gespräche mit Stadtverantwortlichen und Unternehmen zeigen ein wiederkehrendes Muster. Anbieter drängen häufig auf proprietäre Datenplattformen. Versorgungsunternehmen konzentrieren sich auf eine zuverlässige Beleuchtung, denn dafür sind sie zuständig. Stadtverwaltungen wollen heute Dienstleistungen bereitstellen, während Befürworter offener Daten Plattformen für künftige Apps anstreben. Um diese Spannungen zu überwinden, muss zuerst die Politik festgelegt und danach die dazu passende Hardware beschafft werden, nicht umgekehrt. Werden Einwohnerinnen und Einwohner früh einbezogen und ihre Datenrechte geschützt, können vernetzte Straßenlaternen zu einem vertrauenswürdigen Rückgrat urbaner Intelligenz werden.

Wie der Bevölkerungsrückgang die Smart-City-Agenda verändert

Schrumpfende Bevölkerungen verändern die Fragen, die sich Stadtplaner stellen. Es geht weniger darum, das Angebot auszubauen, als Bestehendes besser zu nutzen. Adaptive Fahrspuren können je nach Tageszeit für Lieferverkehr, Busse oder Fahrräder freigegeben werden. Unbenutzte Büroflächen lassen sich in Bibliotheken, Gesundheitszentren oder gemeinschaftliche Lernräume umwandeln. Wasser- und Energiesysteme können ihren Betrieb an die sinkende Nachfrage anpassen und Kosten senken, ohne die Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen. Lernfähige Infrastruktur kann das Angebot ohne lange Verzögerungen an den tatsächlichen Bedarf anpassen.

Auch die Alterung der Gesellschaft prägt die Prioritäten. Straßen mit kürzeren Querungen, mehr Sitzbänken und besserem Schatten helfen älteren Menschen, aktiv zu bleiben. Telemedizinische Angebote und soziale Pflege können dieselben Netze nutzen wie Energie- und Verkehrssysteme. Die besten Smart-City-Projekte in diesem Zusammenhang erleichtern Pflegekräften den Alltag, beschleunigen die Arbeit von Rettungsdiensten und sorgen bei extremer Hitze für mehr Ruhe und Entlastung. Technologie ist das Werkzeug. Das Ergebnis sind Komfort und Würde.

Wie Erfolg in Seoul aussehen könnte

Erfolg zeigt sich in kleinen Verbesserungen, die zusammen viel bewirken. Busfahrgäste sind schneller unterwegs, weil Signale herannahende Fahrzeuge erfassen und ihnen eine grüne Welle ermöglichen. In überschwemmungsgefährdeten Straßenblöcken müssen weniger Geschäfte schließen, weil Gullys überwacht und gesteuert werden, bevor ein Wolkenbruch niedergeht. Im Sommer werden Spaziergänge angenehmer, wenn die Stadt dort Schatten schafft, wo sich Menschen ohnehin bewegen, und überprüft, ob die neuen Bäume die erwartete Abkühlung bringen. Versorgungsunternehmen nutzen Daten zur Nachfrage, um Wartungsarbeiten so zu planen, dass Stromausfälle seltener und kürzer werden.

Erfolg zeigt sich auch in der Governance. Eine öffentliche Website listet alle Sensortypen, ihre Standorte nach Straßenblöcken, den Zweck jedes Einsatzes, die erhobenen Daten und die jeweilige Speicherfrist auf. Register algorithmischer Systeme legen offen, wie Modelle zur Festlegung von Parkgebühren oder für Gebäudeinspektionen trainiert und auf Verzerrungen geprüft werden. Einwohnerinnen und Einwohner können ihre eigenen Daten, sofern vorhanden, herunterladen, berichtigen und löschen lassen. Ein unabhängiges Gremium kontrolliert die Einhaltung der Regeln und veröffentlicht vierteljährliche Berichte.

Schließlich zeigt sich Erfolg im wirtschaftlichen und sozialen Leben. Dank offener Schnittstellen können Start-ups Dienste auf den städtischen Systemen aufbauen, von der Orientierungshilfe für Menschen mit Sehbehinderung bis hin zu Lieferrouten, die den nächtlichen Lärm verringern. Universitäten und zivilgesellschaftliche Gruppen nutzen offene Datensätze, um Klimaanpassung und öffentliche Gesundheit zu bewerten. Viertel, die bisher wenig Aufmerksamkeit erhalten haben, werden früh modernisiert und nicht nur das Zentrum. So wird aus einem lebenden Labor eine lebendige Stadt, in der Experimentieren zum Alltag gehört und die Vorteile einer breiten Öffentlichkeit zugutekommen.

Das Wichtigste auf einen Blick

• Carlo Ratti stellt Seoul als seltenes reales Labor heraus, in dem Smart-City-Ideen im großen Maßstab erprobt und schnell weiterentwickelt werden können.
• Im Mittelpunkt stehen lernende Infrastrukturen, die Bedingungen erfassen, sich anpassen und weiterentwickeln, damit bestehende Städte verbessert werden, statt neue von Grund auf zu bauen.
• Governance, Eigentumsrechte und Datenschutz sind entscheidend. Klare Datenrechte, Transparenz und die Kontrolle durch die Bürgerinnen und Bürger schaffen Vertrauen.
• KI-Projekte wie Nature That Heals, Seoul, nutzen Bildverarbeitung und Sensoren, um die Gestaltung von Grünflächen mit Auswirkungen auf das Wohlbefinden zu verknüpfen.
• Die Lehren aus China sprechen für menschenorientierte Ansätze und warnen vor starrer Top-down-Planung, die sterile Orte hervorbringt.
• Vernetzte Straßenlaternen zeigen sowohl Chancen als auch Risiken. Die größten Hindernisse sind sozialer und institutioneller, nicht technischer Art.
• Der Bevölkerungsrückgang verschiebt die Prioritäten hin zu Modernisierungen, flexiblem Betrieb und Angeboten für eine alternde Gesellschaft.
• Erfolg in Seoul würde sich in schnelleren Bussen, angenehmeren Spaziergängen bei Hitze, weniger Überschwemmungen und umfassender Transparenz darüber zeigen, wie die Systeme funktionieren.