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Smart City Konzepte mit 5G Mit 5G wird die Smart City zur Realität

Effizienter, nachhaltiger, fortschrittlicher – so soll die Stadt der Zukunft – die Smart City – sein. Ein wichtiger Baustein für eine solche moderne vernetzte Stadt ist flächendeckend zuverlässiges und schnelles Internet. Dabei ist der neue Mobilfunkstandard 5G ein entscheidender Faktor. Mit dessen Hilfe werden einzelne Bereiche einer vernetzten Stadt effizienter organisiert, zum Beispiel:

  • Umweltschutz
  • Mobilität und Verkehrswesen
  • Verwaltung
  • Energiemanagement

Umweltschutz – Geringerer CO2-Ausstoß und Energie­verbrauch

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Mobilität und Verkehrs­wesen – Smarte Park­lösungen, autonomes Fahren

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Energiemanagement – Strom sparen durch smarte Infra­strukturen

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Verwaltung – Effektive Organisation durch Digitalisierung

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In Stadtentwicklungen lässt sich schon heute der Trend zur Digitalisierung erkennen. Vernetzte Abläufe und intelligente Lösungen in der Infrastruktur gewinnen zunehmend an Bedeutung. Der Mobilfunkstandard 5Gsetzt in diesen Bereichen aber noch einmal ganz neue Maßstäbe.

Was ist eine Smart City? Verknüpfung intelligenter, technologischer Lösungen

Eine Smart City ist die Verknüpfung intelligenter, technologischer Lösungen in verschiedenen Bereichen der Stadtinfrastruktur. Ziel ist es, die Lebensqualität der Bewohner zu verbessern. Gleichzeitig schont die intelligente Stadt die Umwelt und stärkt die Nachhaltigkeit. Technologien und Innovationen aus verschiedenen Bereichen schaffen Effizienz und Fortschritt.

Anwendungsszenarien von 5G In diesen Bereichen spielt 5G eine wichtige Rolle für die Smart City

  • Smarte Parklösungen: Durch Sensoren werden freie Parkplätze via App angezeigt
  • Smarte Straßenlaternen: Intelligente Straßenbeleuchtung schaltet sich nur ein, wenn sie benötigt wird
  • Smarte Abfallcontainer: Überquellende Mülleimer gehören in der digitalen Stadt der Vergangenheit an
  • Stabilität der Netze: 5G sorgt flächendeckend für einen stabilen Internetempfang
  • Smarte Verkehrslösungen und autonomes Fahren: Staus können durch smarte Verkehrslösungen und autonomes Fahren vermieden werden
  • Smarte Energieversorgung: Mit Smart-Home-Lösungen und einer intelligenten Infrastruktur wird Energie gespart

Smarte Parklösungen – Durch Sensoren werden freie Parkplätze via App angezeigt

Sie sind in einer Großstadt auf der Suche nach einem Parkplatz? Kein leichtes Unterfangen, denn oft sind nur einzelne Stellplätze frei und zudem sehr schwierig zu finden. In einer Smart City helfen Sensoren bei der Parkplatzsuche. Diese übermitteln an eine App, wo sich freie Plätze befinden. Der 5G-Mobilfunkstandard stellt dabei sicher, dass die Parkdaten in Echtzeit übertragen werden. Sie brauchen dann nur einen passenden Parkplatz auszuwählen, zu reservieren und bezahlen diesen vorab über Ihr Smartphone. Ihr Termin dauert länger oder Sie wollen noch in ein weiteres Geschäft zum Shoppen? Kein Problem: Sie verlängern Ihr Parkticket bequem mithilfe der App! Wenn Sie den Parkplatz doch kürzer als geplant benötigen, bekommen Sie Ihr Geld anteilig wieder zurück. Mit diesen smarten Parklösungen sparen Sie Zeit sowie Geld und schonen zudem noch die Umwelt.

Smarte Straßenlaternen – Intelligente Straßenbeleuchtung richtet ihre Helligkeit nach der Anzahl der Fahrzeuge und Fußgänger aus

Smarte Straßenlaternen sind besonders energieeffizient, denn sie leuchten nur dann, wenn Beleuchtung erforderlich ist: Sind weder Menschen noch Fahrzeuge unterwegs, bleiben sie dunkel. Aber smarte Straßenbeleuchtung in der Smart City kann noch viel mehr: Durch integrierte Sensoren hilft sie, den Verkehrsfluss zu messen, und verbessert so die Qualität von Navigationssystemen. Denn wenn Laternen zum Beispiel Staus melden, werden die Prognosen, wann Zielpunkte erreicht werden, viel genauer. Auch können die Autofahrer so über ihre Navigationssysteme zu Ausweichrouten geleitet werden. Außerdem übernehmen smarte Straßenlaternen die Funktionen eines WLAN-Hotspots und einer Ladestation für E-Bikes sowie E-Scooter und können weiterhin Schadstoffemissionen messen. Der neue Mobilfunkstandard 5G stellt dabei die schnelle Datenübertragung sicher, so dass die benötigten Informationen in Echtzeit zwischen den Straßenlaternen ausgetauscht werden können.

Smarte Abfallcontainer – Überquellende Mülleimer gehören in der Smart City der Vergangenheit an

Bereits heute sind Abfallbehälter Stand der Technik, die ihren Füllstand automatisch mittels Füllstandssensoren melden. Der nächste Schritt ist ein intelligenter Abfalleimer, der den Müll selbstständig trennt. Sensoren und künstliche Intelligenz lassen den smarten Abfallbehälter der Zukunft erkennen, was in ihn eingeworfen wird. So kann der Abfall automatisch in ein Fächersystem zur Mülltrennung einsortiert werden. Durch 5G werden also künftig nicht nur unnötige Fahrten zu leeren Abfallbehältern und damit CO2-Emissionen vermieden. Es wird darüber hinaus eine automatisierte Mülltrennung ermöglicht, was die Abfallentsorgung viel effizienter und umweltfreundlicher macht.

  • Sensor erkennt eingeworfenen Abfall
  • Intelligente Mülltrennung (in Fächersystem)
  • Leerung bei maximalem Füllstand
  • Abholung mit bereits getrenntem Müll
  • Automatische Information an Betreiber, wenn Behälter defekt

Smarte Energieversorgung – Mit einer intelligenten Infrastruktur wird Energie gespart

Immer mehr Menschen ziehen in die Großstädte – und das lässt dort den Energieverbrauch deutlich ansteigen. Unterstützt durch 5G gibt es jedoch verschiedene Lösungen, um die Smart City möglichst energieeffizient zu gestalten:

  • Gemeinschaftliche Stromerzeugung
    Photovoltaikanlagen auf jedem Dach speisen Strom in das Stadtnetz ein. So hilft jeder Einzelne dabei, die Stadt mit Energie zu versorgen. Damit der Strom auch genau dorthin gelangt, wo er benötigt wird, müssen Informationen wie Verbrauch und Wetterprognosen in Echtzeit weitergegeben werden. Das ist mithilfe eines 5G-gestützten Mobilfunknetzes möglich.
  • Smarte Gebäude
    Ihr Bürogebäude kennt Sie genau. Mikrochips und Sensoren speichern Ihr Nutzerverhalten und passen Heizung, Licht und viele weitere Faktoren an Ihre Bedürfnisse an. Das spart Strom.
  • Intelligente Infrastruktur
    Im Smart Grid, dem intelligenten Stromnetz, fließt nicht nur Strom, es werden auch Daten übertragen. Große Speicher nehmen überschüssigen Strom auf, der vor allem von erneuerbaren Energien stammt. Intelligente Stromzähler signalisieren den Speichereinheiten, wann sie wie viel Strom benötigen. 5G hilft dabei, Daten zu erfassen und augenblicklich weiterzuleiten.

Stabilität der Netze – 5G sorgt für einen stabilen Internetempfang

Durch die hohe Datenrate des Mobilfunkstandards steht mehr Bandbreite zur Verfügung. Darüber hinaus sorgen viele Kleinzellen dafür, dass großflächig eine stabile Internetnutzung möglich ist. Diese Kleinzellen oder Small Cells werden überall platziert, wo viele Nutzer auf das Internet zugreifen, also zum Beispiel in Fußballstadien oder Konzerthallen. Sie helfen dabei, das Mobilfunknetz zu verdichten, und sorgen auch bei hoher Nutzerdichte für einen stabilen Empfang. So werden Städte noch effizienter mit schnellem Internet versorgt.

Smarte Verkehrslösungen und autonomes Fahren – Staus können durch smarte Verkehrslösungen und autonomes Fahren vermieden werden

Autonomes Fahren im Allgemeinen ist ein entscheidender Faktor für Verkehrslösungen in der vernetzten Stadt. Die meisten Unfälle werden durch menschliches Versagen verursacht – durch autonome Fahrzeuge können Fahrfehler in Zukunft verhindert werden. Doch nicht nur selbstfahrende Autos sind ein wichtiger Bestandteil der Smart City. Alle Fahrzeuge kommunizieren untereinander und mit der Verkehrsinfrastruktur zum Beispiel mit Ampeln oder Straßenschildern. So entsteht ein intelligentes und sich in weiten Teilen selbststeuerndes Verkehrsnetz auf den Straßen der Smart City ohne Staus und Unfälle.

Autonomes Fahren profitiert stark von 5G

Das autonome Fahren ist aktuell der Bereich in der Automobilbranche, an dem mit Hochdruck gearbeitet wird. Assistenzsysteme und Einparkhilfen geben bereits einen Einblick, wie das Autofahren der Zukunft aussehen wird. Die Start-Stopp-Automatik wird ebenfalls weiterentwickelt: In Staus werden Sie sich in Zukunft zurücklehnen, während Ihr Auto das Anfahren und Abbremsen für Sie übernimmt.

Die Einführung von 5G treibt die Weiterentwicklung des autonomen Fahrens zusätzlich an und bietet sogar komplett neue Möglichkeiten, da durch den neuen Mobilfunkstandard schnelle Kommunikationslösungen zur Verfügung stehen. Die geringe Latenzzeit und die hohen Datenübertragungsraten des 5G-Mobilfunkstandards sind wichtige Voraussetzungen für das automatisierte Fahren. Mit 5G werden Informationen in Sekundenbruchteilen verarbeitet und große Datenmengen innerhalb weniger Augenblicke heruntergeladen. So erhalten Fahrzeuge ständig Informationen über unvorhergesehene Ereignisse, die den Straßenverkehr stören können, zum Beispiel: Staus, Glatteis, Regen. Sie können dann den Fahrstil an die jeweilige Situation anpassen oder Staus und Gefahrenquellen umfahren.

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