Die Morgenstadt und die Bibliotheken

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1 Die Morgenstadt und die Bibliotheken Dipl.-Ing. Steffen Braun Teamleiter Urban Systems Engineering Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 1 Reutlingen, 19. März 2015

2 Die Fraunhofer-Gesellschaft im Profil Morgenstadt als strategisches Forschungsfeld Itzehoe Lübeck Bremerhaven Hamburg Besuchen Sie uns: Oldenburg Bremen Rostock Hannover Berlin Fraunhofer IAO Potsdam Teltow Braunschweig Magdeburg Cottbus Oberhausen Nobelstr. Paderborn 12 Hall Dortmund Schkopau e Leipzig Duisburg Stuttgart-Vaihingen Kassel Aachen Schmallenberg Dresden St. Augustin Jena Freiberg Euskirchen Gießen Erfurt Chemnitz Wachtberg Ilmenau Zentrum für Virtuelles Engineering Darmstadt Würzburg Bayreuth Erlangen Bronnbach St. Ingbert Kaiserslautern Fürth Nürnberg Saarbrücken Karlsruhe Pfinztal Ettlingen Stuttgart Straubing Freising Freiburg Augsburg Garching München Oberpfaffenhofen Kandern Prien Efringen- Holzkirchen Kirchen Garmisch-Partenkirchen Gründungsjahr: 1949 Mehr als Mitarbeiter Mehr als 80 Forschungseinrichtungen, davon 66 Institute als selbständige Profit-Center Aktuelle Forschungsfelder: Industrie 4.0 und E³-Produktion Autonomes Fahren Cloud Computing / Big Data Nachhaltiges Bauen Mensch-Maschine-Interaktion Morgenstadt Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 2

3 Forschung zu Lebens- und Arbeitswelten im ZVE Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 3

4 »The 19th century was a century of empires, the 20th century was a century of nation states. The 21st century will be a century of cities «Wellington E. Webb, früherer Bürgermeister von Denver, Colorado Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 4

5 Morgenstadt Gesternstadt? Wichtig ist die Entwicklung der Stadt zu verstehen Im frühen 20. Jahrhundert wurden Automobile als grünere Alternative gesehen als Pferdekutschen. Damals wurde das Pferd für die gleichen Probleme verantwortlich gemacht wie heute Autos: Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 5 Luftverschmutzung, Gestank und Lärm

6 TRANSFORMATION These 1: Wir befinden uns in einer großen Transformation (technisch und sozial) Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 6

7 In allen Bereichen entstehen neue Systeme und Lösungen. Wir befinden uns in einem Technologiesprung, der alle Lebensbereiche verändert. Energie Ressourcen Planen Gebäude Mobilität Verkehr Arbeiten Produktion Information Kommunikation Märkte Zentralisierte Systeme Standardisierung Individualmobilität Industrialisierung Linear/ strukturiert Produkt Kunde Dezentralisierte Systeme Individualisierte Plusenergiehäuser Nachhaltige vernetzte Mobilität Hochmobile Wissensgesellschaft Ubiquitär/ Echtzeit System Stadt Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 7

8 Erster absturzsicherer Aufzug 1851 All safe, Gentleman, all safe Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 8

9 Erste U-Bahn in London um 1863 mit dampfgetriebenen Lokomotiven Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 9

10 Erfindung modularer Klimaanlagen um 1948 ermöglichte Urbanisierung der südlichen Hemisphäre Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 10

11 The Father of the smart city (Jack Kilby) 1959 US Patent for an integrated circuit Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 11

12 Honeywell H316 kitchen computer, 1969 first vision of the smart home (and smart cooking) Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 12

13 The birth of the iphone in 2007 Half telephone half sensor system Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 13

14 Share Economy and Open Innovation, 2011 The more you share the wealthier you get Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 14 car2go

15 New transparency of urban processes today Joining emotions, ideas, resources and knowhow. $$$ $$$ Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 15

16 Wie sich die Innovationszyklen urbaner Systeme verändern Dauer in Jahren Quelle: Fraunhofer IAO, betrug der Innovationszyklus über 100 Jahre 2010 noch ca. 2 Jahre! Diffusion urbaner Innovationen lässt eine zunehmende Beschleunigung erkennen über Zeit (vgl. Moore s Law) Zeit Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 16

17 Wie sich unsere Siedlungsstrukturen entwickelt haben? Mittelalter Industrialisierung Moderne 21. Jahrhundert Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 17

18 DIGITALISIERUNG These 2: Die Digitalisierung der Stadt Veränderung auf allen Ebenen Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 18

19 Wie die Digitalisierung unsere Welt verändert E-Banking E-Health Mobile Devices Tablet E-Commerce VoIP-Software Kommunikation Social Media Smartphone s Industrie 4.0 Car2X Open Innovation Cloud Computing Smart Energy Cybercrime Digital Identity IT-Sicherheit Data Analytics Edutainment Webinare Newsletter Suchmaschinen Wikis Websites, Blogs 3D-Simulationen E-Collaboration RSS-Feeds Augmented Reality Big / Smart Data Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 19

20 Wirkung auf viele Bereiche der Gesellschaft Nachhaltige Mobilität: Vernetzung von Mensch und Fahrzeug intelligente und integrale Steuerung der Verkehrsflüsse (»smart traffic«), teil-autonome Mobilität (»smart car«) Industrie 4.0 Smarter Production and Services Deutschlands Zukunft als Produktionsstandort sichern (»smart factory«), das Internet als Wirtschaftsplattform ausbauen (»smart services«) Morgenstadt Smarter Cities wandlungsfähige Städte (»smart cities«), intelligent vernetzte Energiesysteme (»smart grids«) und neue Prozesse für Leben und Arbeiten (»smart home«,»smarter working«) Individualisierung der Medizin Tele Care Digitalisierung und wissensbasierte Systeme werden die Gesundheitsversorgung und das Leben der Menschen nachhaltig beeinflussen (»e-health-potenziale«) Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 20

21 Die treibenden Kräfte der Entwicklung Vernetzung Internet of Everything Cloud Sensoren Wireless and Mobile Soziokulturelles Individualisierung Communities Interdisziplinarität Offene Systeme Diversity Learning Machines Autonomik Simulation Big Data Analytics Bio-Informatik (extreme learning machines) Selbstlernende Algorithmen Sensordatenintelligenz Ökonomisches Digitale Geschäftsmodelle Open Innovation Sustainability Globale Wertschöpfung Work-Life-Integration Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 21

22 Einordnung und Bedeutung von SmartCities Smart City mehr als ein Modewort für Stadtentwicklung In den letzten Jahren haben SmartCity-Aktivitäten zugenommen und repräsentieren aktuell verschiedenste Strategien zwischen Akteuren der Stadtverwaltung, Hochschulen, Forschung und Industrie: Ursprung 1992: The Technopolis Phenomenon: Smart Cities, Fast Systems, Global Networks. Gibson, D.V., Kozmetsky, G., Smilor, R.W., Quelle: Fraunhofer IAO Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 22

23 Einordnung und Bedeutung von SmartCities Die digitale Stadt wird Schritt für Schritt aktiviert In den letzten Jahren haben SmartCity-Aktivitäten zugenommen und repräsentieren aktuell verschiedenste Strategien zwischen Akteuren der Stadtverwaltung, Hochschulen, Forschung und Industrie: Anzahl an Smart City -Projekten/Initiativen: Ursprung: Google NEST Bluetooth Sensing The Technopolis Phenomenon: Smart Cities, Fast Systems, Global Networks. Gibson, D.V., Kozmetsky, G., Smilor, R.W., 1992 Internet Smartphone Self-tracking Quelle: Fraunhofer IAO Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 23

24 Einordnung und Bedeutung von SmartCities Ein trojanisches Pferd, um Themen zu bündeln Aktuell gibt es keine einheitliche Strategie bzw. Definition zum Thema. Vielmehr ist der Ansatz als Strategie zu verstehen, die individuelle kommunale Bedarfs - und Handlungsfelder akteursübergreifend bündelt und integrierte Maßnahmen umsetzt. Übersicht Themenfelder SmartCity-Strategien Quelle: Fraunhofer IAO Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 24

25 Bereits heute gibt es theoretisch mehrere Millionen IP- Adressen pro cm² Erdoberfläche Was heute schon läuft Was uns 2020 erwarten wird Expertenmeinungen reichen von Mrd.»Connected Devices«in der Cloud. (ACTECH, 2013) Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 25

26 Wie wir mit Zukunft umgehen... We drive into the future using only our rear view mirror. Marshall McLuhan, Canadian communications theorist ( ) "I think there is a world market for maybe five computers. Thomas Watson, chairman of IBM, 1943 If everything seems under control, you're not going fast enough. Mario Andretti, Formula Racing Driver Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 26

27 KOLLABORATION 4. Fraunhofer-Initiative Morgenstadt These 3: Neue Allianzen in der Stadt von morgen sind zwingend erforderlich Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart

28 2012 Anette Schavan am 28. März 2012: In Städten und Kommunen entscheidet sich, ob die Energiewende gelingt und dem Klimawandel Einhalt geboten wird Das System Stadt muss neu gedacht und gelebt werden. Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 28

29 Neue Hightech-Strategie: Innovationen für Deutschland Zukunftsstadt als Umsetzungsprojekt der Bundesregierung Fünf Kernelemente der Innovationspolitik: I. Prioritäre Zukunftsaufgaben für Wertschöpfung und Lebensqualität II. Vernetzung und Transfer III. Innovationsdynamik in der Wirtschaft IV. Innovationsfreundliche Rahmenbedingungen V. Transparenz und Partizipation HTS-Zukunftsprojekte der letzten Periode werden Umsetzungsprojekte: Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 29

30 2015 Johanna Wanka am 19. Februar 2015: Die CO 2 -neutrale, energieeffiziente Stadt ist eine Priorität unserer neuen Hightech-Strategie Auftakt ist der Wettbewerb Zukunftsstadt, damit werden 50 Städte unterstützt eine nachhaltige Vision zu entwickeln. Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 30

31 Fraunhofer-Initiative»Morgenstadt«seit 2011 Forschung für nachhaltige, lebenswerte und wandlungsfähige Städte der Zukunft Morgenstadt ist eines der zentralen Zukunftsprojekte im Aktionsplan der Hightech-Strategie 2020 der Bundesregierung Zehn Fraunhofer-Institute haben zur Unterstützung des Zukunftsprojekts die Fraunhofer-Initiative Morgenstadt ins Leben gerufen mit ersten Pionierprojekten: Konzept für eine offene Systemforschung Morgenstadt Foresight-Prozess zur Morgenstadt Innovationsnetzwerk Morgenstadt: City Insights Erste Projekte: Urban Tech Republic Berlin, Güterbahnhof Nord Freiburg, Funkkaserne München, GIZ-NEXUS Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 31

32 KREATIVITÄT These 4: Wie entsteht Innovation? Städte als kreative Arbeitsumgebungen Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 32

33 New Creative City Concepts Creativity is the resource of our society Soft Factors Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 33

34 space - brain KREATIVES DENKEN creare (lat.) - schöpferisches Tätigsein Die Resource Mensch in Deutschland Erfahrungslücke Kreativitätslücke Altersaufbau der Bevölkerung Deutschlands am und gering hoch Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 34

35 Einflüsse auf Kreativität Psychisches Wohlbefinden - Einfluss von Stress - Physische Faktoren - Organisationsbezogene Faktoren Menschliches Wohlbefinden Geistige Leistungsfähigkeit Physisches Wohlbefinden - Biologische Faktoren und Umgebungsfaktoren Kreativität Persönliche Kreativität Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 35

36 Räumliche Einflussfaktoren auf das Wohlbefinden Einflüsse von Raumfaktoren Entspannung Aktivierung Akustik Raumproportion Licht Raumklima Orientierung Blickbeziehungen Sicherheit Corporate Design Geruch Technikintegration Farbe Werthaltigkeit Raumabfolge Wege/ Rituale Materialität Formen Abwechslung Individualität Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 36

37 SOFT FACTORS a multidimensional approach Abwechslung und Stimulation (Kempermann, 1997) Anzahl neuer Neuronen Seite 37 Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 37

38 ORTE DES WANDELS These 5:»Libraries were never about books. They exist to give us access to information «(T. Frey) Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 38

39 Perspektiven für die Bibliotheken der Zukunft Die Veränderung der Wissensträger Informationsträger 1900 Informationsträger 2015 Bücher Zeitungen Schriften Bücher E-Spiele E-Books Hörbücher Zeitungen Magazine Musik Fotos Videos Television Kinofilme Radio Blogs Podcasts Apps Präsentationen Lehrmaterial Soziale Netzwerke Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 39

40 Monmouthpedia, UK Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 40

41 TESCO Subway Virtual Store, Seoul Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 41

42 ibeacons, Apple Technology Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 42

43 Predictive Shipping Center, USA Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 43

44 Wissen verbreitet sich Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 44

45 Perspektiven für die Bibliotheken der Zukunft Was sind die Aufgaben in der Morgenstadt? Von Palästen des Wissens Book Mountain, MVRDV McAllen Library (früher WalMart) zu Akteuren des Wandels? Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 45

46 Perspektiven für die Bibliotheken in der Morgenstadt als Co-Working-Hubs? als Planungswerkstätten? als Makerspaces? als Hackathons? Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 46

47 Perspektiven für die Bibliotheken der Zukunft Was sind die Aufgaben in der Morgenstadt? Gestern: Bibliotheken als Wissensarchive Räumliche Trennung Wissenserwerb und -umsetzung getrennt Zentral repräsentativ informierend Morgen: Bibliotheken als Orte der Transformation Wissenserwerb und -umsetzung kombiniert Dezentral Integriert Transformativ aktivierend Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 47

48 Können wir es schaffen, dass die Bürger selbst ihre Stadt digitalisieren und neue Angebote erschaffen? Mapathon London, : Registered users: 2,547,742 /// Active users/month: 497,761 /// Buildings : 134,298,933 /// Major roads: 1,131,335 miles Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 48

49 Virtual Fraunhofer IAO Effizient kommunizieren und entscheiden in Gruppen Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 49

50 Zukunftsprojekt Morgenstadt Forschungsthemen für die Städte von Morgen Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 50

51 Bibliotheken = Urbane Werkstätten - für Innovation - für Kooperation - für Kreativität - für Experimente - für Zukunft Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 51

52 Research and solutions for a sustainable world. Dipl.-Ing. Steffen Braun Head of Urban Systems Engineering Tel: +49 (0) steffen.braun@iao.fraunhofer.de Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 52