Flexibilität pusht Cities nach vorn

Deutschland krankt an einer Verödung der Innenstädte. Das pulsierende Leben in die Cities zurückholen möchten die Experten vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) und haben zu diesem Zweck zukunftsweisende Forschungsansätze ersonnen. Institutsleiter Univ.-Prof. Dr.-Ing. Oliver Riedel über Real-labore, elastische Städte und digitale Zwillinge des Town-Lifes.

Ausgehend vom globalen-Megatrend, dass die Hyper-Urbanisierung rasant fortschreitet, begreifen die Fraunhofer-Forscher diese Entwicklung als Chance. „Schon heute haben die zehn größten Städte der Welt zusammen die fast dreifache Einwohnerzahl Deutschlands“, erläutert Professor Riedel. „Und am Ende dieses Jahrhunderts könnten die Hauptmetropolen, Szenarioberechnungen zufolge, so groß wie unser komplettes Land sein.“ So könnte Afrikas zweitgrößte Stadt, Lagos in Nigeria, bis dahin allein fast rund 80 Millionen Einwohner umfassen. „In solchen Giga-Cities fließt auf engstem Raum dann alles zusammen – Leben, Arbeiten, Konsumieren. Stadtplaner und die Bauwirtschaft müssen also massiv umdenken, um solche Entwicklungen klima- und ressourcengerecht zu bewältigen.“

Deutschland und Europa seien an diesem Punkt zwar noch längst nicht angelangt – hierzulande prägen zurzeit eher Leerstände in vielen Mittelstädten das Bild. Dennoch sei es höchste Zeit, zu agieren. „Die Geschwindigkeit urbaner Innovationen nimmt exponentiell zu, doch die heutigen Planungs- und Veränderungsprozesse sind zu langsam, um auf technische Möglichkeiten vorausschauend zu reagieren. Dabei ist es wichtig, die Transformation heutiger Stadtstrukturen als Teil eines globalen Prozesses zu verstehen“, meint der Professor. Das ideale Instrument als Basis für intelligente Informationsübermittlung und Prozesse ist natürlich die Digitalisierung. „Digitales und physisches Leben und Arbeiten sinnvoll zu kombinieren, ist der Weg der Zukunft“, stellt Professor Riedel fest.

Studien aus dem prallen Leben

Raus aus hermetisch abgeriegelten Forschungsstätten und mitten hinein in die Stadt, den besten Ort für Fallstudien am lebenden Objekt: Nach dieser Devise arbeitet das IAO seit einiger Zeit in so genannten Reallaboren – auch schon hier in Deutschland. Zum Beispiel im Werksviertel-Mitte in München. Besser könnte der Standort für einen Innovation Hub gar nicht gewählt sein. Denn in diesem quirligen Stadtquartier dreht sich ohnehin alles um Arbeit, Musik, Essen, Kunst, Sport und Unterhaltung. Quasi eine Blaupause für belebte Innenstädte von morgen, wie sie funktionieren könnten, aber selten sind.

In einem offenen Innovationslabor, dem pionierWERK, sind die Forscher seit Frühjahr 2022 inmitten des ehemaligen Kunstparks Ost damit befasst, diverse Hypothesen zu beweisen. So entstanden bereits zusammen mit Start-ups neuartige Mobilitätskonzepte wie automatisierte E-Scooter, Drohnen oder Flugtaxis. Auch klimagerechte Versorgung und Gastronomie, Ressourcen sowie Bildung und Soziales sind Kernthemen, ebenso wie zukunftsfähige Architektur und Städtebau. Mit Volldampf voraus, heißt die Devise: Das Fraunhofer IAO hat den Anspruch, bis 2025 im Reallabor Werksviertel-Mitte zusammen mit lokalen Partnern eine zusammenhängende Forschungs- und Entwicklungsinfrastruktur für klimaneutrales Leben, Arbeiten, Konsum und Bauen aufzustellen.

Multiple Nutzungen schaffen Raum

Manche Städte wachsen, andere verlieren Einwohner – der Bedarf jeder Stadt verändert sich also. Und zwar stetig. Um dem Rechnung zu tragen, hat das Fraunhofer IAO im Rahmen des Innovationsnetzwerkes Future Public Space die wissenschaftliche Leitvision der elastischen Stadt entwickelt und mit einer aktuellen Studie untermauert. „Elasticity“ so der Arbeitstitel, bedeutet vor allem Flexibilität urbaner Flächen im Hinblick auf zeitliche und räumliche Nutzungen in Zukunft. „Mehrere Zwecke an einem Ort sollten miteinander verwoben sein“, erläutert Professor Riedel. „Um beispielsweise eine optimale Nutzung von Verkaufsflächen zu erzielen, bietet sich an, dynamische Mietzeiten auszuhandeln. Der Blumenhändler hat den besten Warenabsatz im Sommer und bleibt sechs Monate, danach zieht ein anderes temporäres Konzept ein – gleiches gilt für Verkehrsräume vom Parken bis Logistik an unterschiedlichen Tageszeiten. Natürlich müssen bestehende Gebäude und Infrastruktur multiple Nutzungen ermöglichen, aber derartige Konzepte und neue Geschäftsmodelle der gebauten Umgebung wollen wir mit dem Szenario Elasticity anstoßen. Innenstädte müssen als Reallabore für technologische, ökologische, soziale und wirtschaftliche Veränderungen neu gedacht werden.“ Das übergeordnete Ziel der Forschung des IAO ist dabei, lebenswerte und beteiligungsoffene Stadtsysteme zu schaffen, die Wertschöpfung fördern und ein intaktes, dynamisches Miteinander aller Akteure ermöglichen.

Verknüpfung ist das A und O

Bei dieser neuen Sichtweise ist es unumgänglich, nicht nur in Gebäuden zu denken, sondern die Bedeutung des öffentlichen Raumes als Enabler für zukünftige Veränderungen wertzuschätzen. So wie beim aktuellen Forschungsprojekt „Straße der Zukunft“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), das bereits seit 2019 unter Leitung des IAO läuft. Herkömmlich geplante Straßenräume verwandeln sich in multifunktionale Infrastrukturen, in denen nicht nur Menschen arbeiten, leben, sich fortbewegen und miteinander interagieren, sondern auch Klimafunktionen integriert werden. Eine fortschrittliche, lebendige und auf die Menschen ausgerichtete Sichtweise von Städtebau.

Physische und virtuelle Realität zu vermischen, ist ein spannender Ansatz, der am Fraunhofer IAO ebenfalls erforscht wird. CIM – kurz für City Information Modelling – ist die Summe aller digitalen Zwillinge im Ökosystem einer Stadt. „Virtuelle Daten werden inhaltlich zeitgleich mit dem realen Leben erfasst und alle Daten verknüpft. Somit wird ein Informationsmodell aufgebaut, von dem die unterschiedlichsten Akteure profitieren können“, so Professor Riedel. „Ein einfaches Beispiel: Wenn eine größere Veranstaltung in einer Stadt angekündigt ist, haben Restaurants die Möglichkeit, auf Basis von räumlichen Prognosedaten zu entscheiden, wie viele Servicekräfte benötigt werden oder ob besondere Maßnahmen geplant sind. Je länger ein solches Datenmanagement besteht, desto mehr Erfahrungswerte kann man natürlich sammeln.“ Erfolgreiche Ansätze von CIM gibt bereits im baden-württembergischen Herrenberg, wo gemeinsam mit dem Höchstleistungsrechenzentrum der Universität Stuttgart ein digitaler Zwilling für die Innenstadt erstellt wurde.