Städte und Regionen in Deutschland sind mit einer Vielzahl von Herausforderungen konfrontiert. Heute prägen Energieversorgung, Klimawandel und das Streben nach Nachhaltigkeit kommunale Entscheidungen. Das Konzept der Smart City, das Städte und Regionen gleichermaßen umfasst, bietet eine Reihe von Innovationspotentialen zur Lösung kommunaler Herausforderungen im Energiesektor. Dabei bietet die Smart City einen vielversprechenden Ansatz, um die Ziele Lebensqualität, Wirtschaftswachstum und Nachhaltigkeit zu erreichen. Eine Welle der Digitalisierung erfasst deutsche Städte und Regionen, die innerhalb der Kommunen auf traditionelle Denkweisen und eine endliche Menge an Ressourcen trifft.
Zahlreiche Kommunen haben inzwischen Strategien und Initiativen angestoßen, um dem Leitbild einer Smart City beziehungsweise einer Smart Region zu folgen. Intelligente, smarte Technologien können einen Beitrag dazu leisten, das Stadtleben umwelt- und energieschonender, stressfreier oder auch partizipativer und transparenter zu gestalten. In ländlichen Regionen besteht zudem die Chance einer verbesserten Anbindung an wirtschaftliche und gesellschaftliche Aktivitäten.
Smart-City-Bestrebungen sind jedoch mit einem erheblichen Kosten- und Ressourcenaufwand verbunden. Bereits heute investieren Regierungen weltweit etwa 2,5 Billionen US-Dollar pro Jahr in die Modernisierung der öffentlichen Infrastruktur. Darüber hinaus schätzen die Vereinten Nationen, dass die derzeitigen Ausgaben für Infrastruktur weltweit jährlich um weitere 3 bis 5 Billionen US-Dollar steigen müssen, um den Klimawandel abzumildern und die Ziele für nachhaltige Entwicklung zu erreichen.
Unser Verständnis von smarten Städten und Regionen umfasst ein Ökosystem, das innovative Technologien nicht nur zur Verbesserung der eigenen Abläufe einsetzt, sondern sich auch mit einer Vielzahl von Akteuren aus Politik, Wirtschaft, Gesellschaft und Wissenschaft auf neue Weise vernetzt. So kann das Klima- und Umweltbewusstsein innerhalb einer Kommune ganzheitlich gefördert werden. Das Ökosystem bietet Anknüpfungspunkte, die Transformation zu erneuerbaren Energien zu begleiten.
Bedeutung erneuerbarer Energien
Klimawandel und nachhaltige Energiegewinnung stehen im Fokus der nationalen Umwelt- und Energiepolitik. Kommunen spielen dabei eine zentrale Rolle bei der Bewältigung der Herausforderungen und Notwendigkeiten in Bezug auf nachhaltige Energiegewinnung und -nutzung. Etwa 35 Prozent der Treibhausgasemissionen entfallen auf die Kommunen, vor allem in den Bereichen Verkehr, Gebäude, Industrie und Landwirtschaft. Kommunen und Landkreise verbrauchen schätzungsweise zwei Drittel der Endenergie im öffentlichen Sektor. Im aktuellen Energiemix werden Tag für Tag große Mengen an klimaschädlichen Treibhausgasen freigesetzt. Kommunen sind bestrebt, ihre Bilanz zu reduzieren, aber die Umsetzung gestaltet sich schwieriger, unter anderem deshalb, weil Klimaschutz nicht Teil der kommunalen Daseinsvorsorge ist.
Die Senkung der CO2-Belastung in Kommunen, die Überwachung von Schwellenwerten und konkrete Maßnahmen zur Emissionsreduktion sind übergeordnete Ziele in kommunalen Strategiepapieren. Durch explizit darauf ausgerichtete Maßnahmen können Kommunen einen direkten Beitrag zum Ressourcen- und Umweltschutz leisten. Die gesetzten Ziele reichen von CO2-neutraler Versorgung kommunaler Gebäude und Liegenschaften bis hin zu nachhaltigen Quartieren und ganzen Städten. Maßnahmen im Energiebereich, wie Sanierungen, können die Umwelt verbessern, die Energieeffizienz steigern und die Energiekosten senken, während gleichzeitig das Klima geschützt wird und Nachhaltigkeitsziele angestrebt werden.
Es liegt in der Verantwortung der kommunalen Stakeholder, einschließlich der Bürgerschaft, fundierte Entscheidungen über die Nutzung natürlicher Ressourcen zu treffen. Konkrete Strategien zur Nutzung erneuerbarer Energien sowie der Einsatz digitaler Infrastrukturen und innovativer Lösungen befähigen Kommunen, diese Ziele zu erreichen. Der Umstieg auf erneuerbare Energien in der Strom- und Wärmeversorgung sowie energetische Modernisierungen bieten erhebliche Einsparpotentiale. Die Bandbreite der Handlungsspielräume reicht von Einzelmaßnahmen wie der Optimierung von Heizungs- und Lüftungsanlagen bis hin zur umfassenden energetischen Sanierung. Staatliche Förderungen und gezielte Beratung stehen zur Umsetzung zur Verfügung.
Dennoch bietet das Momentum eine Chance für Kommunen, langfristige Ziele in Bezug auf Energiesicherheit und erneuerbare Energien zu erreichen. Dafür müssen sie ihre Ausgangsposition in Bezug auf erneuerbare Energien kennen und das Thema im Kontext der kommunalen Entwicklung betrachten, um Handlungsspielräume optimal zu nutzen. Letztere sind kontextgebunden und hängen von der individuellen Ausgangslage und den verfügbaren Gestaltungsinstrumenten in den Kommunen ab. Laut der Smart City Charta von 2021 erfordert der Weg zu intelligenten Städten und Regionen die Entwicklung neuer organisatorischer, regulativer und kooperativer Ansätze auf kommunaler Ebene und die Identifizierung und Definition der strategischen Handlungsfelder der Smart City durch die Kommunen. Es ist ebenso interessant festzustellen, wie sich die Kommunen in ihren Strategie- und Stadtentwicklungskonzepten mit erneuerbaren Energien auseinandersetzen oder dies beabsichtigen – wie die Frage, ob einzelne (Pilot-)Lösungen vorhanden sind oder nicht.
Die Transformation zu erneuerbaren Energien und Digitalisierung kann gemeinsam betrachtet werden. Intelligente Konzepte und technische Innovationen tragen maßgeblich zur Energiewende und zum Umweltschutz bei, wobei auch analoge Lösungen nicht ausgeschlossen werden. Digitale und physische Lösungen ergänzen sich gegenseitig und versprechen eine Verringerung der negativen Umwelteinflüsse wie zum Beispiel in der Energieversorgung im städtischen Raum. Es ist jedoch absehbar, dass der Einsatz smarter Lösungen allein nicht ausreicht, um zentrale klima- und umweltpolitische Ziele zu erreichen. Es müssen weitere Anreizmechanismen und Einsparmaßnahmen kombiniert werden. Das Verständnis von intelligenten Städten und Regionen basiert auf dem Zusammenspiel digitaler und analoger Lösungen. Die Bündelung analoger und technischer Maßnahmen erfordert weitreichende Anstrengungen aller beteiligten Akteure (Veränderungsbereitschaft) sowie personelle Expertise und finanzielle Ressourcen (Leistungsfähigkeit).
Kommunales Typologiemodell Smart City (KTMSC)
Dem kommunalen, gesamtstädtischen oder regionalen Ökosystem kommt eine Bedeutung zu, die oftmals unterschätzt wird. Die kommunale Verwaltung kann als „Enabler“ fungieren, um das Thema an der Schnittstelle zwischen digitaler Stadtentwicklung und Energiewende auf die Agenda zu setzen. So kann sie potentielle Barrieren aus dem Weg räumen. Kommunen müssen verstehen, wie sie sich in Bezug auf ihre Leistungsfähigkeit und Veränderungsbereitschaft positionieren, um kennzahlbasierte Zielbilder zu entwickeln.
Vor diesem Hintergrund hat Deloitte in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IOSB-INA das Kommunale Typologiemodell Smart City (KTMSC) entwickelt und anhand empirischer Datenerhebungen verprobt. Ausgehend von den beiden Dimensionen Leistungsfähigkeit und Veränderungsbereitschaft erfolgt über Kreuzkombination die Zuordnung zu einem von insgesamt vier Typen: Kommunen werden auf Basis ihrer individuellen Ausgangslage und Aktivitäten einem der vier kommunalen Typen („Die Bewahrerin“, „Die Mobilisiererin“, „Die Aktivistin“ und „Der Leuchtturm“) zugeordnet.
// Die Bewahrerin: Sie legt einen starken Fokus auf ihre aktuelle Situation und befindet sich zumeist sowohl finanziell als auch strukturell in herausfordernden Zeiten. Häufig handelt es sich um kleinere Kommunen und Kreise, allerdings können auch größere Kommunen in erheblicher finanzieller Schieflage Merkmale der Bewahrerin aufweisen. Aufgrund eingeschränkter Investitionsmöglichkeiten und mangelnder Ressourcen können komplexe energiepolitische Projekte nur schwer entwickelt und umgesetzt werden. Es bestehen zum Teil auch Schwierigkeiten, bestehende Infrastruktur, wie zum Beispiel veraltete Heizungs- und Kühlsysteme in kommunalen Gebäuden, auf energieeffiziente Standards umzurüsten. Dies führt folglich zu höherem Energieverbrauch und höheren Betriebskosten.
// Die Mobilisiererin: Sie befindet sich zwar in einer stabilen finanziellen Position, verfügt aber nur bedingt über Ressourcen, um den hoch ausgeprägten Gestaltungswillen von Politik und Verwaltung umzusetzen. Schwierigkeiten bei der Finanzierung von Projekten münden oftmals in eingeschränkte Umsetzungskapazitäten und geringe Skalierbarkeit von Projekten. Die Bedeutung von erneuerbaren Energien wird flächendeckend geteilt, auch wenn zum Teil Bewerbungen um Fördermittel für innovative Projekte im Themenfeld der erneuerbaren Energien nicht erfolgreich verlaufen sind.
// Die Aktivistin: Hier sind grundsätzlich Ressourcen für Veränderungsmaßnahmen vorhanden. Es handelt sich zumeist um größere kreisfreie Städte. Dort gibt es bereits Strukturen, die Wandel herbeiführen sollen, und ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Akteure. Die Kommune hat meist ein traditionelles Verständnis ihrer Rolle und Aufgaben, was sich in ihrem Organisationsaufbau widerspiegelt. Im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien ergeben sich Herausforderungen, da die angestoßenen innovativen Prozesse und Lösungen nur punktuell sind. In der Verwaltung wurde (noch) kein grundsätzlicher strategischer Wandel angestoßen, es braucht jedoch eine Kulturveränderung, um das Bewusstsein und die Akzeptanz für neue Technologien und Ansätze zu schaffen. Dies betrifft auch die Kommunikation mit dem gesamtstädtischen Smart-City-Ökosystem und der Bürgerschaft.
// Der Leuchtturm: Dies sind von der Bundes- und Landesebene herangezogene Beispielstädte, die im Rahmen von Förderwettbewerben und/oder durch eigene Innovationsimpulse auf sich aufmerksam gemacht haben. Als Beispiele sind hier die „Smart Cities made in Germany“ oder das Projekt „Auf dem Weg zur Klimaneutralität“ aus Baden-Württemberg zu nennen. Die prämierten Städte zeichnen sich durch ihre ambitionierten Ziele, ihre aktive und erfolgreiche Teilnahme am Förderwettbewerb sowie ihre innovativen Ansätze im Bereich erneuerbare Energien aus. Sie haben eine starke regionale Kooperation, arbeiten eng mit Forschungseinrichtungen und Unternehmen zusammen und setzen auf Technologien wie Solarenergie, Windenergie und Biomasse. Projekte können von der Definition einer Klimaschutzstrategie über die Installation von Photovoltaikanlagen auf öffentlichen Gebäuden bis hin zur Förderung von Nahwärmenetzen reichen, die Abwärme aus Industrieprozessen und erneuerbare Energien nutzen.
Spezifische Indikatoren
Um die Ausprägung der Dimensionen „Veränderungsbereitschaft“ und „Leistungsfähigkeit“ bestimmen zu können, werden für diese spezifische Indikatoren bestimmt und deren Ausprägung über Kennzahlen erfasst.
// Veränderungsbereitschaft: Sie bewertet den Willen von Politik und Verwaltung, Veränderungen in Richtung einer smarten Stadt anzustoßen, umzusetzen und aufrechtzuerhalten. Finanzielle Mittel sind oft ein entscheidender Faktor, aber auch individuelle Einstellungen und Kenntnisse spielen eine Rolle. Ein Verständnis für die Vorteile erneuerbarer Energien und des Klimaschutzes fördert die Veränderungsbereitschaft. Gezielte Planung und Steuerung ermöglichen den Ausbau erneuerbarer Energien und die Förderung von Energieeffizienzmaßnahmen. Vorbehalte, mangelnde Informationen und Interessenkonflikte können die Veränderungsbereitschaft einschränken.
// Leistungsfähigkeit: Die Leistungsfähigkeit einer Kommune wird durch ihre Strukturen und Organisationen beeinflusst. Finanzielle und personelle Ressourcen sind hier oft entscheidend. Die Transformation zu erneuerbaren Energien erfordert Investitionen in Infrastruktur, Technologien und Schulungen für Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Stadtverwaltung sowie Beteiligte im gesamtstädtischen Ökosystem. Kommunale Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträger benötigen Zugang zu Finanzierungsmöglichkeiten, um solche Investitionen zu tätigen. Diese müssen entweder durch Haushaltsmittel gestemmt oder über alternative Finanzierungsmöglichkeiten wie Partnerschaften mit Unternehmen oder Förderprogrammen auf nationaler oder regionaler Ebene erschlossen werden. Die Umsetzung von Maßnahmen zur Stärkung von erneuerbaren Energien erfordert qualifiziertes Personal. Dies können Energiebeauftragte, Planungsteams oder Fachberaterinnen und Fachberater sein. Zusammenarbeit in interkommunalen Kooperationen, mit der Privatwirtschaft und der Bürgerschaft kann zusätzliche Ressourcen mobilisieren.
Zu möglichen Indikatoren, die im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien stehen und auf kommunaler Ebene erfasst werden können, zählen:
// Der Anteil der erneuerbaren Energien im Energiemix, hierzu gehören Windenergie, Photovoltaik, Biomasse,
// der Ausbau/Anteil der Wohngebäude mit erneuerbaren Energien,
// Smart Grids,
// das Vorhandensein smarter Beleuchtung,
// die Verfügbarkeit von E-Ladesäulen in Kommunen,
// Förderbudgets für energetische Sanierung (kommunal),
// die Verfügbarkeit von E-Car-Sharing, BikeSharing, E-Rollern,
// die Anzahl der Kraftwagen pro Einwohner und die Art der Motorisierung.
Um belastbare Zahlen für die Ausprägung der Indikatoren zu sammeln, ist es erforderlich, zum Teil öffentlich verfügbare Informationen und Datenbanken zu Rate zu ziehen. Darüber hinaus ist es wichtig, Silos innerhalb der kommunalen Strukturen aufzubrechen und Daten zielorientiert zur Verfügung zu stellen.
Handlungsempfehlungen
Transformationsprozesse stehen allen Städten und Regionen bevor, da exogene Faktoren die Anforderungen an eine leistungsfähige Kommune ständig neu definieren. Ausgehend vom KTMSC können Kommunen einem von vier Typen zugeordnet werden, woraus sich spezifische Handlungsempfehlungen ableiten lassen. Für Kommunen ergibt sich ein unmittelbarer Mehrwert daraus, die eigene Position zu kennen. So können Zielbilder definiert und über Kennzahlen quantifiziert werden. Außerdem können Optimierungspotentiale identifiziert und über den Zeitverlauf überwacht werden, so dass beispielsweise verstärkt die Anwerbung von fachkundigem Personal vorangetrieben, Finanzierungsmöglichkeiten identifiziert oder die Förderung der Veränderungsbereitschaft der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der öffentlichen Verwaltung in den Mittelpunkt der Aktivitäten gerückt werden können.
Betrachtet man die energiepolitischen Herausforderungen, denen kommunale Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträger aktuell gegenüberstehen, können für die beiden Dimensionen Veränderungsbereitschaft und Leistungsfähigkeit spezifische Handlungsempfehlungen abgeleitet werden. Je nach individueller Ausprägung und Positionierung im Typologiemodell können Schwerpunkte gesetzt werden:
Veränderungsbereitschaft
// Kommunale Klima- und Energieziele (Strategie) definieren: Klare Klima- und Energieziele geben die Richtung der Transformation zu erneuerbaren Energien vor und machen Fortschritte messbar. Ziele könnten beispielsweise einen erhöhten Anteil erneuerbarer Energien im Energiemix und die Reduktion von CO2-Emissionen umfassen.
// Bürgerinnen und Bürger für erneuerbare Energien sensibilisieren: Über gezielte Maßnahmen können Bürgerinnen und Bürger zu den Vorteilen erneuerbarer Energien aufgeklärt und ihr Bewusstsein für kommunalen Klimaschutz gestärkt werden. Hierzu bieten sich Informationsveranstaltungen, Workshops und gezielte Kampagnen an.
// Energiemonitoring und -management: Indem Daten über den Energieverbrauchgesammelt und analysiert werden, können auf dieser Grundlage effektive Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz und CO2-Reduktion ergriffen, begründet und in ihrer Wirksamkeit bemessen werden. Eine Kommune könntebeispielsweise intelligente Mess- undSteuerungssysteme einführen, um denEnergieverbrauch in öffentlichen Gebäuden zu überwachen und Einsparpotentiale zu identifizieren.
// Einhaltung energetischer Standards und Sanierung: Zur Reduktion des Energieverbrauchs und zur Effizienzsteigerung sollten Standards für neue Gebäude und bei Sanierungsprojekten eingehalten werden. Der Einsatz energieeffizienter Baumaterialien und die Nutzung erneuerbarer Energien bei Neubauten können vorgeschrieben werden. Entsprechende Vorgaben könnten sich auch in den Vergabeprozessen der Kommunen wiederfinden.
Leistungsfähigkeit
// Interkommunale Energiepartnerschaften aufbauen: Partnerschaften mit benachbarten Kommunen oder regionalen Akteuren schaffen Synergien für die gemeinschaftliche Transformation hin zu erneuerbaren Energien. Die Gründung interkommunaler Energiegenossenschaften erlaubt es, gemeinsam in erneuerbare Energien zu investieren und die lokale Energieversorgung zu verbessern.
// In Datenschutz- und Sicherheitsinfrastruktur investieren: Der Schutz gesammelter Daten im Zusammenhang mit der Einführung technischer Anwendungen muss gewährleistet bleiben. Energieverbrauchsdaten der Bürgerinnen und Bürger müssen auch beim Einsatz von Smart-Grid-Systemen vor unautorisiertem Zugriff geschützt werden.
// Kompetenzen aufbauen: Kommunen sollten in die Weiterbildung und Qualifizierung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter investieren, um die benötigten Kompetenzen für Planung, Umsetzung und Überwachung von Maßnahmen im Bereich erneuerbarer Energien aufzubauen.
// Förderungen berücksichtigen und kommunizieren: Kommunen sollten sich über bestehende Förderprogramme informieren und dieses Wissen gezielt nutzen, um die Transformation zu erneuerbaren Energien voranzutreiben. Zudem sollten sie die Verfügbarkeit von Förderungen transparent kommunizieren, um Bürgerinnen und Bürger sowie Unternehmen bei der Umsetzung entsprechender Projekte zur Förderung erneuerbarer Energien zu unterstützen.
Die gesammelten Studienausgaben finden sich unter: https://www2.deloitte.com/de/de/ pages/public-sector/articles/smarte-staedteund-regionen-studie.html
