Morgenstadt. Wie wir in der Stadt der Zukunft leben und arbeiten werden. Steffen Braun Urban Systems Engineering Vanessa Borkmann FutureHotel Fraunhofer IAO, Stuttgart Berlin, 5. März 2014 Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart
Definitionen von Stadt A smart city is livable, resilient, sustainable, and designed through open and collaborative governance. Science City Smart City Safe City Livable City Creative City Intelligent City Secure City Resilient City A resilient city is a city that supports the development of greater resilience in its institutions, infrastructure, and social and economic life. Resilient cities reduce vulnerability to extreme events and respond creatively to economic, social and environmental change in order to increase their long-term sustainability. Stadt der Zukunft City of the Future Green City Sustainable City Morgenstadt Healthy City Post-oil city Carbon neutral City Post-industrial city Post-fossil city Energy-efficient City A system that overcompensates is necessarily in overshooting mode, building extra capacity and strength in anticipation for the possibility of a worse outcome, in response to information about the possibility of a hazard. Wandlungsfähige Stadt Livability is defined as quality of life as experienced by the residents within a city or region. livability. sustainability and resiliency are three intertwined elements that together will define the quality of life of current and future residents. An Intelligent City is characterised by its place in the new- or neo-economy with a commitment to cultural capital, innovative environments, diversity, high social intelligence and digital leadership. Nachhaltige Stadt meeting the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their needs Adaptive City Flexible Stadt Green cities have clean air and water and pleasant streets and parks. Green cities are resilient in the face of natural disasters, and the risk of major infectious disease outbreaks in such cities is low. Green cities also encourage green behavior, such as the use of public transit, and their ecological impact is relatively small Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 2
Wie sieht das System Stadt aus? Infrastrukturen Gebaute Umgebung Urbane Prozesse & Organisation Physische Ebene Systemische Ebene Mensch Bedürfnisse Ökonomisches Potenzial Wertschöpfung Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 3
EBENE I: Wertschöpfung Interessant ist das zugrundeliegende ökonomische Prinzip von Städten Handelsstadt z.b. New York, USA Universitätsstadt z.b. Harvard, USA Regierungsstadt z.b. Brasilia, BRA Trabantenstadt z.b. Almere, NED Pensionsstadt z.b. Sun City, USA Industriestadt z.b. Wuppertal, D Tourismusstadt z.b. Venedig, IT Ressourcenstadt z.b. Ordos, CN Städte haben ein Geschäftsmodell, das sich strukturell verändert Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 4
EBENE II: Mensch und Bedürfnisse Welches sind unsere kulturellen Werte und Wohlstandsindikatoren? Von materiellem Wohlstand Wohlstand und Glück USA, 1952 zu Mitbestimmung Wohlstand und Glück? USA, 2012 Was bedeutet für Sie Glück? (Bertelsmann Stiftung, 2013) Gesundheit Intaktes Elternhaus Freude über kleine Dinge Arbeitsplatz Erfolg/Leistung 42% Zeit für eigene Interessen 39% Keine Geldsorgen 31% 56% 74% 69% 87% Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 5
EBENE III: Urbane Prozesse Welche Prozesse laufen in Städten und urbanen Räumen ab? Familie Bildung Schlafen Fitness Wohnen Gesundheit Essen Einkaufen Pendeln Reisen Kommunikation Unterhaltung Arbeiten Entspannen Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 6
Was bedeutet das für die Stadt von morgen? Morgenstadt bedeutet Innovation auf allen Ebenen. Prozesse & Organisation Wertschöpfung Mensch & Bedarf Ebene IV Ebene III Infrastruktur & Nutzung Ebene II Ebene I Aktuell adressieren viele Projekte nur Aktivitäten auf Ebene I Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 7
Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 8 Co-Evolution der Stadt
Quelle: nach Leo A. Nefiodow Kontratieff-Zyklen: Schlüsselinnovationen initiieren neue industrielle und gesellschaftliche Entwicklungsphasen. Bedarf Kleidung Transport Massenkonsum Individuelle Mobilität Information Kommunikation Gesundheit Lebensqualität Innovation Dampfmaschine Textilindustrie Stahl Eisenbahn Elektrizität Chemie Automobil Petrochemie Informationstechnik Biotechnologie Green Energy Urban Age Zeitalter 1800 1850 1900 1950 2000 Frühe Industrialisierung Späte Industrialisierung Dienstleistung Globalisierung Life Sciences 2050 Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 9
In allen Bereichen entstehen neue Systeme und Lösungen Wir befinden uns in einem Technologiesprung, der alle Lebensbereiche verändert Energie Bauen Mobilität Arbeiten 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 10
Technische Systeme in Städten Herausforderung ist die Innovationsgeschwindigkeit. Schnelllebige Technologien kollidieren mit langfristigen Infrastrukturen. Kommunikation Automobil Gebäude Verkehrsstraßen Stadtstruktur Wachstum ~39% * Neuzulassungen~6% Sanierung~2,4% * Aus-/Neubau~1% * Umbau ~0,5% * IUK-Technologien Automobil Gebäudetechnik (Gebäude) Fassaden (Gebäude) Konstruktion (Gebäude) Verkehrsstraßen Abwasserinfrastruktur Stadtstruktur 0 10 20 30 40 50 100 *) Zahlen bezogen auf Deutschland 2010 Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 11 Veränderungsgeschwindigkeit in Jahren
Warum Technologiemanagement für die Stadt von morgen? Von zu Verkehr Energie Intermodaler Elektromobilität Multi-Energy- Smart- Grid Kommunikation Mobiles Internet der Optimierung einzelner Technologielinien bedarfsorientiertem, integrierendem und multidisziplinären Technologiemanagement. Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 12
Game-changer der Morgenstadt Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 13
Wandlungstreiber für die Städte von morgen: Anhaltende Investitionen in Stadt als Kapitalmarkt Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 14
Wandlungstreiber für die Städte von morgen: Autonomes Fahren als Schlüsselinnovation Autonomous Driving as game-changer Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 15
Wandlungstreiber für die Städte von morgen: Sensors for BluetoothLE-based indoor navigation (ibeacon) Precision of public navigation systems 30 m 10 m 1 m Glocal Gap 1990 2000 2010 Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 16
Wandlungstreiber für die Städte von morgen: Gemeinschaftliche Nutzung und Pay-per-Use Early movers of a shared economy Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 17 car2go
Neue Prozesse für Leben + Arbeiten Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 18
Neue Prozesse für Leben + Arbeiten in der Morgenstadt Umkehr des Wertschöpfungsprinzips Zunehmende Echtzeit-Information, Plattform-Lösungen und digitale Vernetzung ermöglichen neue Wertschöpfungsmuster mit dem Bürger als Prosument. Partizipation und urbane Teilhabe (Science Citizens) Private Anbieter von Ressourcen, Dienstleistungen (B2B = Bürger-zu-Bürger) Gemeinschaftliche Nutzung von Gütern (Mobilität, Konsum, Daten etc.) Micro-Production und Rapid Prototyping Crowd-Funding, Genossenschaften Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 19
Neue Prozesse für Leben + Arbeiten in der Morgenstadt Renaissance sozioökonomischer Gemeinschaftlichkeit Die digitale Gesellschaft entwickelt und etabliert neue Formen des gemeinschaftlichen Handelns und Nutzens in Städten. Bürgerinitiativen auf Stadtteilebene, räumliche soziale Netzwerke Soziale Quartiersplattformen für Dienstleistungsaustausch»Pay as much as you want«(gemeinschaft durch Renditeverzicht) Virtuelle Währungen (Bitcoin) und Anreizsysteme (z.b. cartogether) Gamification von Interaktionsprozessen Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 20
Neue Prozesse für Leben + Arbeiten in der Morgenstadt Verschmelzung und Verschlankung urbaner Prozesse Faktoren wie Komfort und User Experience werden neben Kosten und Zeit unsere Prozesse für Leben und Arbeiten verändern. Prozesse werden robuster und komfortabler (z.b. intermodale Reiseketten) Größeres Angebot und Vielfalt an Optionen (z.b. Konsum, e-government) Digitale Erweiterung unseres Alltagsraums (augmented identity) Individuelle Filter zur Selektion von Information und Angeboten Customized services Dienstleistungen, funktionsorientierte Dienstleistungen Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 21
Neue Prozesse für Leben + Arbeiten in der Morgenstadt Transformation städtischer Infrastrukturen Städte werden auf Quartiersebene die größten Entwicklungen vollziehen und neue dezentrale Infrastrukturen etablieren (Quartiere als einzelne vernetzte Zellen in der Morgenstadt). Technische Entwicklungen ermöglichen maximal autarke Stadtquartiere Geofences als unsichtbare raumwirksame Elemente für Dienstleistungen Zunehmende Multifunktionalität städtischer Einrichtungen (vgl. Co-Working) Energetische und stoffliche Vernetzung von Gebäuden (z.b. Effizienzhaus-Plus) Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 22
4. Fraunhofer-Initiative Morgenstadt Fraunhofer-Initiative Morgenstadt Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart
Fraunhofer-Forschung für die Städte der Zukunft Morgenstadt-Initiative und Fraunhofer IAO Morgenstadt-Initiative bündelt die Kompetenzen zahlreicher Fraunhofer-Institute für nachhaltige, lebenswerte und nachhaltige Städte Verbundprojekt»Morgenstadt: City Insights«zur Realisierung von Innovationsprojekten mit Städten und Industrie Fraunhofer IAO Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation koordiniert und leitet die Morgenstadt-Initiative managt interdisziplinäre Innovationsprozesse und Systemlösungen in Forschungsfeldern wie Office 21, Industrie 4.0, Morgenstadt, elektromobile Stadt, Bank&Zukunft, Future Hotel Erkennen, Bewerten und Gestalten zukünftiger Potenziale durch wissenschaftliche Exzellenz Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 24
Fraunhofer-Initiative»Morgenstadt«Herausforderungen und Forschungsfelder Dezentrale und zentrale Energie Energie emissionsfrei erzeugen + speichern Mobilität Verkehr Multimodale Mobilitätssysteme Planen Bauen Gebäude als klimaaktive Kraftwerke Produktion Logistik Urbane Produktion und Versorgung Information Kommunikation IKT-Plattformen für Smart Cities Urbane Prozesse Organisation Kollaborative Entscheidungsprozesse Sicherheit Schutz Resiliente Gebäude und Infrastrukturen Konvergenz der Stadtsysteme Stadtintegration und Technologiemanagement Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 25
Ziel: Leuchttürme schaffen für Innovationstransfer Fraunhofer-Forschung für Gebäude und Städte der Zukunft IAO Tegelprojekt Berlin IAO KACST Riad IAO Böblingen/Sindelfingen ISE - Freiburg IAO - Stuttgart Allianz BAU - Berlin Fraunhofer Funkkaserne Mün. IAO Stuttgart-Fellbach Fraunhofer Masdar City IAO Hafencity Hamburg IAO gatelands Berlin IAO Freiburg Umsetzungsprojekte mit Beteiligung des Fraunhofer IAO Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 26
Morgenstadt: City Insights Current & future partners of the innovation network (Bestehende und Partner in Verhandlung) Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 27
Eines ist sicher die Beständigkeit des Wandels Evolution? Ha!»It is not the strongest of the species cities, nor the most intelligent, that survives. It is the one most adaptable to change...«charles Robert Darwin (1809 1882), Evolution Theorist and Naturalist Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 28
Partnerunternehmen:»FutureHotel«Innovationsnetzwerk Reiseerlebnisse auf dem Weg in das Hotel der Zukunft Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 29 Vanessa Borkmann FutureHotel
Vom Internet zum Evernet Vernetzung als Prinzip (technisch, sozial), Informatisierung von Objekten und Prozessen Basis für weltweite Kommunikation 4 Milliarden Internet-Teilnehmer bis 2015 Ubiquität von Information durch mobile Devices Zunahme von geschäftlichen und sozialen Netzwerken (Web 2.0) Starkes Wachstum im Bereich Edutainment (Education + Entertainment) 58% der Unternehmen möchten in Zukunft Videokonferenz-Dienste nutzen 76% der Unternehmen möchten in Zukunft VoIP nutzen (Datensicherheit!) 2003: Gründung von Skype 2008: bereits 276 Mio. Nutzer Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 30
Virtuelle Realität erweitert unsere reale Welt Augmented / Mixed Realities Ubiqitous Computing Location Based Services Technologisierung und Informatisierung des Alltags Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 31
Die Gästereise: Erlebnisse aus Sicht des Gastes Abreise Heimkehr Prozesskette: Check-Out Hotel Aufenthalt Auswahl Check-In Eintritt Hotel Anfrage Buchung Mensch/ Reisender Umgebung Ankunft am Hotel Anreise Abreise zu Hause Vorbereitung Bestätigung Prozesse Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 32
Online - Meilensteine der IKT im Tourismus! Computer Reservierunssystem (CRS) Global Distribution Systems (GDS) Internet Social Media und Web 2.0 Anwendungen Web 3.0 Social Semantic Web 70er 80er 90er 2010 In den letzen 30 Jahren gab es drei große Wellen der IKT-Innovationen für den Tourismus.??? Die Entwicklung des Web 2.0 sorgt bereits für eine weitere Innovationswelle. Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 33
Online aktuell Chancen für Hotelier und Gast? Das Angebot wird transparenter Cross-selling Kundenpflege Personalisierte Gastansprache Zusatzinformationen Preisdurchsetzung Gäste sind in Anbetracht guter Leistungen bereit, im Vergleich höhere Preise zu bezahlen. (Quelle: Hotel-Webmarketing) Marketing Qualitätskontrolle Werden konstant gute Leistungen geboten, honorieren das Gäste mit überdurchschnittlichen Bewertungen. WWW + WEB 2.0 Präsentation in Verbraucherfreundlichem Umfeld Orientierung Rascher Überblick über Preis-/Leistungsverhältnisse und verschiedene Angebote Dynamic Packaging selbst zusammenstellbare Reise Der Gast wird informierter Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 34
Dynamic Packaging Service 2.0 das Ende von pauschal? Personalisierte Services und Anwendungen Gäste werden mit Echtzeitinformationen versorgt Möglichkeit zur Individualisierung und Personalisierung der Umgebung Tourist 2.0: E-mancipation des Gastes - Höhere Erwartungen (insbes. bei Angabe persönliche Daten) - Mehr Selbständigkeit möglich Z.B. mtourism (persönlicher, mobiler Reiseführer mit dynam. Inhalten je nach Aufenthaltsort (LBS) Nischenprodukte und»insidertips«fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 35
Ankunft Mobility Hub (Flughafen)? Vision 2025 Check-Out Abreise Heimkehr Prozesskette: Hotel Aufenthalt Auswahl Check-In Anfrage Eintritt Hotel Umgebung Ankunft am Hotel Anreise Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 36 Abreise zu Hause Bestätig ung Buchung Vorberei tung Prozesse Mensch/ Reisender
Flugreise der Zukunft Vision 2025 Die Passagiere sind bei Ankunft am Flughafen schon eingecheckt Das Gepäck ist bereits getagged Vereinfachte und automatisierte Gepäckaufgabe bieten erhöhten Komfort vor Ort Echtzeit-Überwachung der Gepäckverfrachtung tracking and tracing über mobile Services Die Passagiere sind biometrisch authentifiziert und mit einem personalisierten Token ausgestattet Das Token kann bereits den Boardingpass enthalten und wird zur Passagier- Erkennung an den unterschiedlichen Stationen genutzt Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 37
Flugreise der Zukunft Vision 2025 Power Stations für Passagiere um die Wartezeit zu überbrücken Automatisierte Passkontrolle reduzieren die Wartezeit an Kiosk-Systemen um 33% (Airport Chicago O Hare) Grenzkontrolle wird durch die Verwendung von e-passports automatisiert Sicherheit wird generell optimiert Automatisiertes Self-Boarding erfolgt am Gate Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 38
Reisegepäck der Zukunft»Bag Tags«Obwohl nur 1% des weltweiten Reisegepäcks abhanden kommt, kostet dies die Reiseindustrie trotzdem noch 1.9 Mrd. Euro pro Jahr! REDUCE MISHANDLING Cost savings Data quality IMPROVE EFFICIENCY Better processes Better passenger proposition ENABLING INNOVATION Modern standard for baggage Additional ancillary services Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 39
Serviceleistungen in der Zukunft Self-Service vs. Persönliche Unterstützung Serviceroboter gehören in Zukunft ebenso zur Realität auf den Flughäfen wie virtuelle Assistenten via Videokonferenz, intelligente Wegeführung und Orientierung. Projekt am Genfer Flughafen mit BlueBotics: Im Bereich der Gepäckabholung werden Serviceroboter eingesetzt um den Passagieren den Weg zu bestimmten Einrichtungen zu weisen oder sie sogar dorthin zu begleiten. Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 40
Serviceleistungen in der Zukunft Self-Service vs. Persönliche Unterstützung Im Gegensatz dazu hat Fraport bereits chinesische Personal Shopper im Einsatz. Lufthansa setzt Family Check-in Desks ein. Kinder können dem Personal bei der Arbeit zusehen und Broschüren informieren über familienfreundliche Angebote und Einrichtungen vor Ort. Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 41
Flughafen-Umgebung in der Zukunft Aufenthaltsqualität, Räume für Ruhe und Entspannung Am Flughafen Helsinki gibt es bereits ein Relaxation Area, das Schlafboxen enthält, Entspannungsliegen und sessel. Das Ambiente representiert die Finnische natur (Eis u. Schnee) Toronto Pearson International Airport hat dagegen einen Fitnessbereich für Passagiere auf der Durchreise eingerichtet. Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 42
Einsatz Mobiler Technologien Mobile Technologien für mehr Komfort»Wearable Technologies«werden eingesetzt, z.b. die Google-Brillen um Informationen z.b. beim Boarding für Servicepersonal sichtbar zu machen. Passagiere von Finnair können schon bald mit Samsung Tablets im Flugzeug rechnen. Auf diesen sind bereits Filme installiert, Musik oder digitale News- Magazine. Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 43
Showcase»FutureHotel«Hotelzimmerszenario im Jahr 2020 Testfeld und Entwicklungsplattform mit visionären Lösungen Erstaussage zu Zukunftstrends und zukunftsweisenden Lösungen im Hotelzimmer Marketing- und Demonstrationsplattform Showcase FutureHotel gee-ly, zürich und Fraunhofer IAO, Design: LAVA Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 44
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Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 48 http://news.bbc.co.uk/1/hi/world/europe/7802945.stm
Trends und Gegentrends Das Hotel der Zukunft im Zwiespalt Virtualisierung Schein Unbegrenzte Universalität Erlebniswelten Technologie Digitalität & Daten Web-Präsenz Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 49? Authentizität Echtheit Grenzen Natur Materialität Sinnlichkeit persönlicher Kontakt
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl.-Ing. Steffen Braun CT Urban Systems Engineering Phone : +49-711 / 970-2022 E-mail: steffen.braun@iao.fraunhofer.de Dipl.-Ing. Vanessa Borkmann CF FutureHotel Phone : +49-711 / 970-5486 E-mail: vanessa.borkmann@iao.fraunhofer.de Fraunhofer IAO Nobelstr. 12 70569 Stuttgart www.morgenstadt.de www.futurehotel.de Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 50