SCiNDTiLA

Smart Cities and Digital Twins in Lower Austria.

Hintergrund

Die Anzahl der Menschen, die über digitale Kommunikationswege mit ihren Mitmenschen und ihrer Umgebung interagieren, ist stark angestiegen. Das bringt Veränderungen auf individueller, aber auch gesamtgesellschaftlicher Ebene mit sich, auf die reagiert werden muss. Beispielsweise wird es unumgänglich sein, neue Regulierungen und Vorschriften einzuführen. Dafür braucht es jedoch ein besseres Verständnis von digitalen Interaktionen und wie sie die öffentliche Wahrnehmung und das Verhalten beeinflussen. Nur so können Verantwortungsträger*innen sinnvolle und wirksame Maßnahmen ergreifen. Grundsätzlich sind Behörden in einer starken Position, um Einfluss auf die öffentliche Wahrnehmung zu nehmen und die notwendigen Veränderungen hin zu nachhaltigerem Verhalten in städtischen und nicht-städtischen Umgebungen herbeizuführen. Die Umsetzung ist allerdings voller Tücken, denn wie sich Eingriffe in bestehende Strukturen auswirken, ist aufgrund der hohen Komplexität schwer zu durchzuschauen und vorherzusehen. Forschung dazu, wie konkrete (Smart City)-Maßnahmen umgesetzt und möglichst viele Personengruppen von ihren Vorteilen überzeugt werden können, ist daher unabdingbar.

Projektinhalt

In dem vorliegenden Projekt stützen wir uns auf bestehende Forschung zu Smart Cities und digitalen Zwillingen (d. h. digitale Repräsentationen von etwas, das in der realen Welt existiert oder existieren wird) und greifen jene Konzepte und Erkenntnisse heraus, die gut auf die Gegebenheiten in Niederösterreich passen. Bislang wurden Smart-City-Konzepte hauptsächlich im Umfeld von größeren Städten erprobt, selten jedoch gab es Versuche sie auf kleinere Städte oder städtisch-ländliche Regionen anzuwenden. In SCiNDTiLA gehen wir diesen Schritt und erweitern damit den Forschungsstand in mehreren Disziplinen.

Wir führen Ideen aus der Komplexitätstheorie mit Methoden der computergestützten Sozialwissenschaften zusammen, um Modelle zu entwerfen, die als Blaupause dafür dienen können, österreichische Städte und Regionen zu Smart Cities/Regionen umzugestalten. Die Modelle erfassen komplexe sozio-technische Interaktionen und können damit für politische Entscheidungen hin zu mehr Nachhaltigkeit genutzt werden. Die langfristige Vision des aktuellen Projekts sieht Smart-City-Lösungen vor, die mit Hilfe neuartiger Ansätze der Verwaltung (Governance) die kommenden gesellschaftlichen Herausforderungen bewältigen.

Ziele

Die Ziele und wichtigsten Teilschritte des Projekts sind:

  • Forschungsergebnisse zur Smart-City-Forschung werden zusammengetragen. Soziale/wirtschaftliche/umweltbezogene Aspekte sowie Aspekte der Governance erfahren dabei besondere Berücksichtigung. Erkenntnisse, die auf kleinere städtische und nicht-städtische Umgebungen übertragbar sind, werden herausgearbeitet.
  • Ein umfassendes Konzept für nachhaltige lokale Governance wird entwickelt und auf kleine Städte in Niederösterreich angewendet und evaluiert.
  • Ein digitaler Zwilling einer nachhaltigen Smart City wird entwickelt. Verschiedene Szenarien werden definiert und die damit verbundenen Herausforderungen für die Verwaltung/Governance im kleinstädtischen und nicht-städtischen Umfeld nachvollziehbar aufgezeigt.
  • Proof-of-Concept-Anwendungsbeispiele werden gemeinsam mit niederösterreichischen Gemeinden umgesetzt. Darauf aufbauend wird ein Fahrplan entworfen, in dem Methoden, Leitlinien und Empfehlungen für die Umsetzung klargelegt werden. Auf welche Weise sich die Einführung von intelligenten und nachhaltigen Lösungen in Städten und Regionen darauf auswirkt, wie die Bewohner*innen Governance wahrnehmen, ist dabei eine zentrale Frage.

Methoden

Auf Basis von Leitprinzipien der Design Science wird eine Smart City als System (IT-Artefakt) konzipiert. Dieses System wird unter organisatorischen Bedingungen, wie sie im Bundesland Niederösterreich häufig vorzufinden sind, auf seine Brauchbarkeit geprüft. Das Konzept selbst besteht im Wesentlichen aus der Definition von Konstrukten (Vokabular und Symbole), Modellen (Abstraktionen und Darstellungen), Methoden (Algorithmen und Praktiken) und Abstraktionen von implementierten und prototypischen Systemen (d.h., instantiations). Es gibt Einblick in die Probleme und drängendsten Herausforderungen der lokalen Governance in nachhaltigen Smart Cities und erlaubt es Lösungen dafür entwickeln (kollaborative/evidenzbasierte/algorithmische Entscheidungsprozesse für intelligente Lösungen für Regionen, Städte und Gemeinden). Wir wenden auch einen neuartigen transdisziplinären Prozess an mit dessen Hilfe wir gesellschaftliche Lernprozesse abbilden und nachzeichnen. Außerdem gibt er die Leitlinien vor entlang derer eine nachhaltige Entwicklung in sozial verträglicher Weise stattfinden soll. Grundlage dafür sind wissenschaftliche Erkenntnisse am Stand der Zeit und Erfahrungswissen. Um den Erkenntnisgewinn möglichst transparent zu gestalten, erfahren Irrwege, Mängel und Wissenslücken erfahren ebenfalls Berücksichtigung. Wir organisieren interdisziplinäre Roundtables mit Expert*innen aus verschiedenen Disziplinen und Sektoren sowie moderierte Multi-Stakeholder-Diskurse. Beides dient dazu, die drängendsten Herausforderungen, die nachhaltige Smart Cities mit sich bringen, zu identifizieren.

Ergebnisse

SCiNDTiLA bringt Behörden, Technologiemanager*innen, sowie wichtige Akteur*innen aus Politik und den lokalen Verwaltungen zusammen. Dies schafft eine solide Wissensbasis, weil alle diese Gruppen eine Stimme haben und eingeladen sind beizutragen. Außerdem erhöht sich damit der Wirkungsbereich des Projekts. In der Anfangsphase profitieren die teilnehmenden Städte am stärksten, da die lokalen Behörden die ersten sind, die über den Umfang und die Ergebnisse unserer Forschung informiert werden. Im nächsten Schritt erweitert das Konsortium jenen inneren Kreis der Erstbenutzer*innen um Gemeinschaften in ganz Niederösterreich. Die regionalen Entscheidungsträger*innen und Smart-City-Manager*innen sollen Vorbildfunktion haben, aber auch als Vermittlungspersonen agieren und Bewohner*innen dazu bewegen, nachhaltige Lösungen zu übernehmen. Die Ergebnisse des Projekts werden Entscheidungsträger*innen, Smart-City-Netzwerke und Stadtmanager in ganz Niederösterreich zur Verfügung stehen.

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Forschungsgruppenleiter
Forschungsgruppe Data Intelligence
Institut für IT Sicherheitsforschung
FH-Dozent
Department Informatik und Security
Arbeitsplatz: B - Campus-Platz 1
M: +43/676/847 228 714
PartnerInnen
  • Donau-Universität Krems (lead)
Finanzierung
GFF (FTI-Projekte 2021: Grundlagenforschung - Gesellschaftlicher Zusammenhalt im Wandel)
Laufzeit
01.10.2023 – 31.03.2026
Projektstatus
laufend
Beteiligte Institute, Gruppen und Zentren
Forschungsgruppe Data Intelligence
Institut für IT Sicherheitsforschung