Es gibt drei wichtige Trends, die Smart Cities im Jahr 2019 beeinflussen werden. Schauen wir sie uns an:

Langfristige Planung

Traditionell haben Unternehmen isolierte Anwendungen wie Überwachungskameras, intelligente Beleuchtung oder Verkehrssensoren entwickelt. Ab 2019 werden sie jedoch einen umfassenderen Ansatz verfolgen und den Aufbau einer grundlegenden Infrastruktur für alle Smart-City-Anwendungen in Betracht ziehen. Dies ist nur logisch; andernfalls müsste die Stadt jedes Jahr dieselben Straßen aufgraben, um für jede neue Anwendung die nötige Infrastruktur zu schaffen. Beispielsweise installiert eine Stadt einfache Sicherheitskameras an Laternenmasten, ohne jedoch Glasfaseranschlüsse zu verlegen, die die Integration von Small Cells oder die Implementierung von Gesichtserkennungsanwendungen ermöglichen würden. Nun muss die Stadt ihr Laternenmast-Netzwerk aufrüsten – ein aufwendiges und kostspieliges Unterfangen.

Um zukünftige Netzwerk-Upgrades zu vermeiden, informieren sich Stadtplaner über Zukunftsperspektiven, konsultieren IoT- und Netzwerkanbieter und arbeiten an einem langfristigen Plan. So hat beispielsweise Stockholm, ähnlich wie Chattanooga (Tennessee) und Lincoln (Nebraska), Hochgeschwindigkeits-Glasfasernetze mit ausreichender Bandbreite aufgebaut, um auch zukünftig neue IoT-Geräte und -Anwendungen zu unterstützen.

Generell entwickelt sich die Datenanbindung zum viertwichtigsten Infrastrukturgut in Städten; sie stellt eine Geschäftschance dar, die nicht verpasst werden sollte, und Städte haben dies erkannt. Die Vernetzung in Haushalten und Unternehmen ist ein Wettbewerbsvorteil für Städte, und sie treiben deren Umsetzung mit Hochdruck voran.

Kreative Finanzierung:
Ähnlich wie bei Wasser, Gas und Strom stellen Städte die Dienstleistungen nicht immer selbst bereit, sondern ermöglichen den Bau der grundlegenden Infrastruktur. Immer häufiger werden Projekte beobachtet, die staatliche Fördermittel mit öffentlich-privaten Partnerschaften kombinieren. In Europa und anderen Ländern schreiben viele Regierungen den großflächigen Glasfaserausbau vor und stellen dafür Mittel bereit. In Nordamerika errichten Dienstanbieter, Projektentwickler und lokale Versorgungsunternehmen Teile der städtischen Infrastruktur, während die Stadt die Genehmigungen und die Bauplanung koordiniert.

Energieversorgungsunternehmen sind aufgrund ihrer bestehenden Wegerechte und der vorhandenen Freileitungen oder unterirdischen Leerrohre, die für neue Glasfaserkabel geeignet sind, in einer einzigartigen Position für den Ausbau der Glasfaserinfrastruktur. Dadurch können sie Glasfaser schneller und kostengünstiger verlegen. In einigen Fällen finanzieren nordamerikanische Städte den Bau der sogenannten „mittleren Meile“ des Glasfasernetzes (Abbildung 1) – also des Abschnitts von den Vermittlungsstellen oder anderen Verteilzentren zu den Wohngebieten oder Gewerbegebieten – oder arbeiten mit lokalen Energieversorgungsunternehmen zusammen. Netze mit mittlerer Meile sind aufgrund des geringeren Risikos, der niedrigeren Ausbaukosten und der Möglichkeit, überschüssige Leerrohre/Glasfaserkapazität an private Anbieter zu vermieten, das gängigste kommunale Modell.

In vielen anderen Fällen implementieren Städte auch die sogenannte „letzte Meile“, die Kunden anbindet, oft in Partnerschaft mit lokalen Versorgungsunternehmen. Einige bauen die Anbindung auf der letzten Meile selbst auf, während andere mit lokalen Versorgern zusammenarbeiten, um Endkunden zu erreichen. Ähnliche Trends beobachten wir international, beispielsweise in Stockholm (Stokab), den Niederlanden (Reggefiber, Citynet Amsterdam) und Singapur (OpenNet). Auch Netzbetreiber bauen ihre eigenen Netze für die letzte Meile auf, und der 5G-Zugang wird bei der Bereitstellung dieser Konnektivität eine immer wichtigere Rolle spielen, sei es durch die Verdichtung von Mobilfunknetzen oder den Einsatz neuer Festnetzlösungen. Verizon hat bereits 2018 in mehreren Städten Pilotprojekte für drahtlosen 5G-Zugang gestartet.

Netzwerkkonvergenz:
Früher bauten Dienstanbieter separate drahtlose und kabelgebundene Netze auf. Da die drahtlose Infrastruktur zunehmend zentralisiert wird, ist es sinnvoller, den gesamten drahtlosen Backhaul-Verkehr über die gleichen Glasfaserleitungen wie die kabelgebundenen Dienste abzuwickeln. Die Konvergenz der Glasfasernetze wird primär durch die Entwicklung unterstützender Technologien, die Nutzernachfrage und die Kapazitäten der Dienstanbieter vorangetrieben. Große, marktführende Dienstanbieter betreiben sowohl kabelgebundene als auch drahtlose Netze. Die Konvergenz auf ein einziges Netz und die Optimierung der Anlagennutzung sind daher wirtschaftlich äußerst sinnvoll und werden 2019 eine treibende Kraft sein. Es gibt Beispiele aus der Praxis, in denen ein Netz für Glasfaser bis zum Haus (FTTH) aufgebaut wurde und dasselbe Bauteam einige Monate später dieselbe Straße für die Verlegung von Glasfaserleitungen für einen Mobilfunkstandort öffnete – ein ineffizientes und nachteiliges Vorgehen. Netzwerkkonvergenz würde eine einzige Infrastruktur bedeuten, die für verschiedene Dienstbereitstellungsplattformen, einschließlich FTTH, genutzt werden kann (Abbildung 2).

Die meisten Städte werden Netze verschiedener Anbieter in ihre Gesamtinfrastruktur integrieren. Wie lassen sich diese Netze am besten zusammenführen? Zunächst sollten alle Glasfaserkabel der verschiedenen Anbieter im selben Graben und Leerrohr verlegt werden. Manche Netze müssen privat bleiben (z. B. im Bereich der öffentlichen Sicherheit), aber Städte können zumindest sicherstellen, dass alle Netze dasselbe Leerrohr und idealerweise sogar dasselbe Glasfaserbündel nutzen. Schließlich gab es beim Bau des nationalen Autobahnnetzes auch keine getrennten Fahrspuren für Lkw, Pkw und Motorräder; stattdessen wurde eine gemeinsame Infrastruktur geschaffen. Es ist sinnvoll, bei Glasfasernetzen genauso vorzugehen.

Anwendungen treiben den Bedarf an höherer Bandbreite voran: Parken, intelligente Zähler, öffentliche Sicherheit (Überwachungskameras), Verkehrsmanagement, Verdichtung des 5G-Netzes, Abfallwirtschaft und die Koordination von Rettungsdiensten sind nur einige Beispiele. Es liegt auf der Hand, dass ein einziges konvergentes Netzwerk die kostengünstigste Lösung für diese Anwendungen darstellt. Wenn eine Stadt beispielsweise Glasfaser in ihren Lichtmasten verlegt, können diese Masten intelligente Beleuchtung, Überwachungskameras und Kleinzellen zur Verdichtung des 5G-Netzes unterstützen.

Die Einführung von 5G-Netzen in den nächsten zwei Jahren ist ein wichtiger Treiber für den Glasfaserausbau. 5G ermöglicht nicht nur höhere Geschwindigkeiten, sondern dank der Reichweitenbeschränkungen der Millimeterwellentechnologie und latenzarmer Edge-Anwendungen auch deutlich dichtere Small-Cell-Netze. Durch die Bereitstellung der Mastinfrastruktur und die Vereinfachung der Genehmigungsverfahren kann eine Stadt den Bau von Glasfaser-zu-Mast-Netzen durch Versorgungsunternehmen oder Serviceprovider beschleunigen.

Durch die Erfüllung dieser Erwartungen wird 5G neue Anwendungen ermöglichen. Große Unternehmen wie Netflix und Uber entstanden, weil die drahtlose Infrastruktur aus Glasfaser und 4G-Mobilfunk bereits vorhanden war und ihre Dienste unterstützte. Mit der erhöhten Bandbreite, Verfügbarkeit und Abdeckung wird 5G ähnliche Innovationen vorantreiben, ist aber für die Datenübertragung zum und vom restlichen Stadtnetz auf Glasfaser angewiesen.

Städte setzen Smart-City-Anwendungen ein, weil diese die Effizienz steigern, Kosten senken, neue Einnahmequellen erschließen und vor allem die Lebensqualität ihrer Bürger verbessern. Durch vorausschauende Planung, innovative Finanzierungsansätze und die Vernetzung im Rahmen stadtweiter Glasfaserausbauten werden Städte im Jahr 2019 ihren Weg zu intelligenteren Städten beschreiten.

Autor: Morne Erasmus, Direktor für Smart Cities bei CommScope

Siehe Originalartikel