Städte und die vierte industrielle Revolution

Eine neue Form der Kommunikation breitete sich im frühen 20. Jahrhundert explosionsartig aus und veränderte das Wesen der menschlichen Konnektivität auf einen Schlag: die Massenmedien. Die Art und Weise, wie Menschen schon immer miteinander in Beziehung gestanden hatten – der persönliche Dialog zwischen Nachbarn und Freunden –, weitete sich zu einer neuen Größenordnung aus. Mit dieser Erweiterung nahmen Elemente des Dorfes, seien sie sozial oder funktional, neue reaktive Eigenschaften an, und die Welt schrumpfte dramatisch. Marshall McLuhan, ein Vater der Social-Media-Theorie, beschrieb das Paradigma der universellen Verbindung als »globales Dorf«: Menschen, die in enger Nachbarschaft zusammenlebten, erhielten plötzlich Mittel, um sich rund um den Globus zu verständigen oder in alle Welt hinauszuschreien. Die Menschheit war von jedem Ort aus miteinander verbunden.

In McLuhans Zeit umfasste die Idee des globalen Dorfes aber nur unidirektionale Massenmedien wie Radio und Fernsehen. Dort flossen Informationen von privilegierten Contentproduzenten über Verteiler zu Konsumenten, die wesentlich passiv waren. Die universelle Kommunikation funktionierte eher wie ein Megafon, nicht wie ein Telefon, und sie verstärkte Spannungen in der Gesellschaft, statt ihren Zusammenhalt zu fördern. Was auch McLuhan erkannte: »Je mehr dörfliche Verhältnisse man schafft«, desto mehr erzeugen sie »Diskontinuität, Trennung and Diversität. Das globale Dorf sorgt für komplette Unstimmigkeit in allen Belangen. Ich bin nie auf die Idee gekommen, das globale Dorf sei von Uniformität gekennzeichnet oder besonders beschaulich. Es herrschen dort Boshaftigkeit und Neid vor. Die räumlichen und zeitlichen Abstände zwischen den Menschen werden entfernt. In dieser Welt kommen sich die Menschen wieder und wieder sehr nahe. Das globale Dorf, von Stämmen bevölkert und konfliktgeladen, schafft mehr Entzweiung, als das der Nationalismus je vermocht hat. Ein Dorf führt zur Spaltung, nicht zur Verschmelzung, und das geht immer sehr tief.

Unidirektionale Massenmedien haben mit Polemik ausgetragene Konflikte auf eine globale Ebene gehoben.

Unidirektionale Massenmedien haben mit Polemik ausgetragene Konflikte auf eine globale Ebene gehoben. Kurz nach McLuhans Zeit entstand eine neue Verbindungsinfrastruktur, die Veränderungen mit sich brachte, die weitaus tief greifender und dramatischer waren. Die bidirektionale Verbindungsschnittstelle des Internets erzeugte ein Wirrwarr aus Top-down- und Bottom-up-Energie. Mehr als das je durch Fernsehen oder Radio möglich gewesen wäre, teilten die Menschen Ideen, Meinungen, Erzeugnisse ihrer Arbeit, Obsessionen und Intimitäten bis in die letzten Enden des Netzes.

Der Tod der Distanz

Hatten sich Medienanbieter zuvor als Engpässe erwiesen, wurden sie nun geweitet (aber nicht beseitigt), und Inhalte wurden bis zu einem gewissen Grad demokratisiert. Medien wurden dialogisch statt monologisch, und die Menschheit begann sich zu einem echten Dorf zusammenzuschließen, das sich über Kultur, Ideen und Diskussion austauschte. Die Menschen wurden in einem allgegenwärtigen »Raum der Ströme« (»space of flows«) vereint. »Es gibt eine neue räumliche Form, die für soziale Praktiken prägend ist, die die Netzwerkgesellschaft formen und dominieren: den Raum der Ströme«, schreibt der Soziologe Manuel Castells, von dem der Begriff stammt. »Der Raum der Ströme ist die materielle Organisation in Echtzeit geteilter sozialer Handlungen, die über Ströme ablaufen. Unter Strömen verstehe ich gezielte, sich wiederholende, programmierbare Austausch- und Interaktionssequenzen zwischen physisch getrennten Positionen, die von sozialen Akteuren eingenommen werden.« Demnach kann der physische Raum nicht länger als absolut betrachtet werden. Er ist nicht von seiner digitalen Dimension zu trennen.

Die Zukunft der physischen Stadt

Dieses neue System kann nicht neutral sein. Im Raum der Ströme zeigt sich eine Verschmelzung von virtuellen Netzwerken und materiellem Raum – darin beeinflussen sich digitale und physische Strukturen wechselseitig. Aber wie? Welchen Einfluss hat der Raum der Ströme auf die physische Stadt? Ist die Spezifität eines Ortes im bedrohlichen Schatten des allgegenwärtigen Internets noch von Bedeutung?

In diesem entscheidenden Moment der Kulturgeschichte des Menschen ging man davon aus, dass Distanz keine Rolle mehr spielte, dass sie ihr Ende gefunden hatte. Körperlichkeit schien alle Relevanz zu verlieren, da sie vom verbindenden Gewebe des Internets aufgehoben wurde. Alle Orte seien gleichwertig, hieß es, wenn man Informationen sofort überallhin und an jeden übertragen konnte. Warum sollte es noch von Bedeutung sein, wo ich bin, wenn ich verbunden bin? »Das Postinformationszeitalter wird die Beschränkungen der Geografie beseitigen. Digitales Leben wird immer weniger davon abhängen, zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort zu sein, und die Übertragung des Ortes selbst wird möglich werden«, schreibt der Gründer des MIT Media Lab, Nicholas Negroponte. Das Arbeitsleben ist dafür ein gutes Beispiel: Warum ins Büro gehen, wenn das Büro zu Ihnen nach Hause kommt?

Warum sollte es noch von Bedeutung sein, wo ich bin, wenn ich verbunden bin?

Die Erwartung war, dass das Internet die Bedeutung des Standortes für jeden Aspekt des Lebens neutralisieren werde: in der Unterhaltung ebenso wie in der Arbeit. Die Instrumente für Interaktion, Handel und Informationsmanagement wurden digitalisiert und entmaterialisiert. Dadurch wurden sie effizient, zugänglich und vor allem räumlich neutral. Die Ökonomin Frances Cairncross führte diesen Trend logisch mit einer offenen Hypothese zu Ende, die sie den »Tod der Distanz« betitelte. Das Internet leite eine »communications fu­ture« ein, in der Entfernung irrelevant sei.

Berechnungen legen nahe, dass die Stadtbevölkerung täglich um eine Viertelmillion wächst, was jeden Monat einem neuen London entspricht.

Diese Prognosen klingen drastisch, sie wurden jedoch (bisher) von der Geschichte als falsch entlarvt. In den vergangenen zwei Jahrzehnten sind Städte gewachsen wie nie zuvor. Die Menschheit ist kopfüber in die Ära der Urbanität gestürmt, und in der ganzen Welt boomt der urbane Raum. Berechnungen legen nahe, dass die Stadtbevölkerung täglich um eine Viertelmillion wächst, was jeden Monat einem neuen London entspricht.6 2008 war ein entscheidender Wendepunkt, als mehr als die Hälfte der Menschheit in Städten lebte; das Wachstum hat sich seither beschleunigt. Statistiken der World Health Organization (WHO) deuten darauf hin, dass 75 Prozent der Menschen bis 2050 Städter sein könnten. Allein in China ist die Stadtbevölkerung in den 30 Jahren seit der wirtschaftlichen Liberalisierung um mehr als 500 Millionen gestiegen. Dies entspricht der Bevölkerung der Vereinigten Staaten plus drei Mal der Großbritanniens. Selbst nach konservativen Schätzungen ist dies die größte und schnellste Veränderung der Menschheit, die der Planet je erlebt hat.

Kopfüber in die urbane Ära

Mehr denn je sind Städte Menschenmagnete. Warum? Es scheint, als hätten die Theoretiker, die angesichts des kollektiven Wahnsinns im Netz vom Tod der Distanz sprechen, etwas vergessen, was für die menschliche Erfahrung zentral und wichtig ist: die physische Interaktion zwischen den Menschen und von Menschen mit der Umwelt. Das Buch E-Topia, 1999 vom Architekten und Universitätsprofessor William Mitchell geschrieben, stimmt hierbei nachdenklich. Mitchell, Leiter der Smart-Citys-Gruppe des MIT-Medienlabors, illustriert seine Argumentation mit der humorvollen Geschichte eines Mannes, der auf einem Berggipfel lebt und von dort aus sein Geschäft führt. Obwohl er an einem der entlegensten Orte der Welt arbeitet, ist der Mann dabei nicht weniger effizient. Doch Mitchell fragt sich: Welcher normale Mensch würde so arbeiten wollen? Diese Einsicht ergibt sich intuitiv, sie kann aber auch empirisch belegt werden. Forscher am Senseable City Lab analysierten Telekommunikationsdaten und Verabredungen und fanden heraus, dass sich Menschen, die digital kommunizieren, eben auch persönlich treffen. Menschen möchten grundsätzlich mit anderen Menschen zusammen sein, an einem schönen Ort und im Mittelpunkt von allem sein: Menschen möchten in Städten leben.

Menschen möchten grundsätzlich mit anderen Menschen zusammen sein, an einem schönen Ort und im Mittelpunkt von allem sein: Menschen möchten in Städten leben.

»Traditionelle urbane Strukturen können nicht mit dem Cyberspace koexistieren. Es lebe die neue, vernetzte Metropole des digitalen Zeitalters!« Die heutige Realität ist eine mächtige Kollision des Physischen und des Digitalen, die beide verstärkt – ein Triumph der Atome und Bits. »Um diese Agenda wirkungsvoll zu verfolgen, müssen wir die Definitionen von Architektur und von Städtebau so erweitern, dass sie virtuelle und physische Orte zugleich umfassen, Software genauso wie Hardware.«

Das Netzwerk ersetzt nicht den Raum, vielmehr verstricken sich beide zunehmend ineinander. Kurz gesagt, die digitale Revolution hat städtische Räume nicht abgeschafft – bei Weitem nicht –, aber sie hat sie auch nicht verschont. Die Einführung des Internets, des Raumes der Ströme, des verbindenden Gewebes, von dem Theoretiker von Cairncross bis Negroponte erwartet hatten, dass es physische Nähe beseitigen würde, wirkte sich in der Tat deutlich auf die Städte aus. Ströme ersetzten nicht die Räume, und Bits nahmen nicht den Platz von Atomen ein. Stattdessen sind Städte heute ein hybrider Raum an ihrer Schnittstelle. Physisches und Virtuelles verschmelzen durch eine produktive Kollision, Nähe und Vernetzung spielen dabei eine wichtige Rolle.

Die intelligente oder sensorgesteuerte Stadt

Die neue Domäne des digital integrierten Stadtraums hat sich unter dem Namen »Smart City« etabliert. Die allgegenwärtige Technologie durchdringt jede Dimension des urbanen Raums und verwandelt ihn in einen Wohncomputer (um Le Corbusier zu paraphrasieren, den Schweizer Architekten, der Anfang des 20. Jahrhunderts mit seinem ikonischen Konzept der »Wohnmaschine« den damaligen Zeitgeist auf den Punkt gebracht hatte). Die neue Stadt ist ein grundverschiedener Raum – einer, in dem digitale Systeme einen sehr realen Einfluss darauf haben, wie wir Erfahrungen machen, wie wir navigieren und Kontakte knüpfen. Was heute dem Stadtraum widerfährt, ähnelt dem, was vor zwei Jahrzehnten beim Formel-1-Motorsport geschehen ist. Zuvor war der Erfolg auf der Rennstrecke vor allem der Mechanik und den Fähigkeiten des Fahrers zugeschrieben worden. Aber die Technologie der Telemetrie veränderte den Wettkampf vollkommen. Digitale Systeme ermöglichten es einem Fahrzeug, schnell und direkt mit der Crew zu kommunizieren. Das Auto wurde zu einem »Computer auf Rädern«, überwacht von Tausenden Sensoren und in Echtzeit auf Leistung optimiert. Formel-1-Sieger arbeiten heute mit »intelligenten« Fahrzeugen, die die Gegebenheiten eines Rennens blitzschnell wahrnehmen und darauf reagieren. Der Erfolg hängt genauso vom Team hinter den Computern ab wie vom Fahrer hinter dem Lenkrad.

Das Formel-1-Auto wurde dadurch zu einem Echtzeitkontrollsystem – einem Regelkreis mit Sensoren und Antriebskomponenten. Die Sensoren liefern konstant Informationen über Gegebenheiten und Leistungen, die Antriebselemente können sich wiederum auf die Leistung auswirken. Da sich Sensoren und Antriebselemente gegenseitig informieren, arbeiten sie gemeinsam an der Systemoptimierung. Im Falle des Formel-1-Rennwagens können sie mit den Wetterbedingungen und der Beschleunigung in einer Kurve umgehen. Eine ähnliche Entwicklung deutet sich nun in den Städten an.

Der intelligente Raum

Bereits 2001 stellte ein Bericht des National Research Council fest, dass »Netzwerke mit Tausenden oder Millionen von Sensoren die Umwelt, das Schlachtfeld oder die Fabrikhalle überwachen könnten; intelligente Räume mit Hunderten intelligenter Oberflächen und Anwendungen könnten Zugang zu Rechenressourcen bieten«. In Smart Citys sammelt ein Ökosystem von Sensoren Informationen aus dem Stadtraum, und eine Reihe von netzwerkfähigen Aktoren kann diesen Raum wiederum transformieren.

Datengetriebene Feedbackschleifen machen die Stadt zu einem reflexiven Testfeld und einem Workshop für vernetztes Wohnen in einem verwobenen digitalen und physischen Raum mit einer gemeinsamen Plattform für das ubiquitous computing, die allgegenwärtige rechnergestützte Informationsverarbeitung. Im Bereich der Smart Citys hat sich eine Vielfalt theoretischer Ansätze und praktischer Lösungen herausgebildet, die sich mit wichtigen Themen befassen, angefangen beim zivilen Hacking über Datenmanagement bis hin zu programmierbarer Architektur, sogar autonome, empfindungsfähige Räume werden dabei erörtert.

Von den Sozialwissenschaften über die Mathematik bis hin zu Wirtschaftswissenschaften können wir diese Daten nun nutzen, um weitreichende Fragen darüber zu beantworten, wie die Menschheit lebt.

Diese neuen Modi beeinflussen den digitalen Raum: Fast jede Aktion und Interaktion erzeugt heute Daten. Breitband-Glasfaser- und Mobilfunknetze unterstützen Mobiltelefone, Smartphones und Tablets, die immer erschwinglicher werden. Gleichzeitig werden alle Arten von Informationen in offenen Datenbanken angehäuft – wobei Bürgerinnen und Bürger und Regierungen informell zusammenarbeiten. Die daraus resultierende Fülle von urbaner Big Data bietet fruchtbaren Boden für Forschung, Theorie und Praxis. Was früher, im analogen Zeitalter, nur aus Grundlagenerhebungen oder teuren Beobachtungsstudien ersichtlich wurde, ist heute in beträchtlichem Umfang sofort »spürbar«. Von den Sozialwissenschaften über die Mathematik bis hin zu Wirtschaftswissenschaften können wir diese Daten nun nutzen, um weitreichende Fragen darüber zu beantworten, wie die Menschheit lebt. Die Bürgerinnen und Bürger werden dadurch zum Denken und Handeln ermächtigt sowie zur Gestaltung des öffentlichen Raums; sie schaffen den Nährboden für eine urbane Innovation, die gerade erst ihren Anfang nimmt. Wir erleben eine »Neuorientierung von Wissen und Macht« in der Stadt, die so tief greifend ist wie die Transformationen, die der Anthropologe Christopher Kelty in der virtuellen Welt wahrnimmt. Es ist eine neue Ära für das globale Dorf: ein über das Internet vermittelter Kommunikations- und Lebensraum.

»Industrie 4.0«

Wir haben gesehen, dass das, was oft »Smart City« genannt wird, nur die Anwendung eines breiteren technologischen Trends im urbanen Raum ist: die Verbreitung des Internets im traditionellen Bereich der Architektur – dem physischen Raum. Während das Internet zu einem Internet of Things (IoT) wird, können wir eine Vielzahl von Sensor- und Aktivierungsschleifen erstellen, die vorher nicht möglich waren. Hier sind vielfältige Anwendungen möglich: von der Abfallwirtschaft über die Mobilität bis hin zu Energie, öffentlicher Gesundheit und Bürgerbeteiligung. Die Möglichkeiten in diesem Szenario sind so groß, dass sich innerhalb weniger Jahre nach Erfindung des Labels »Smart City« Anfang der 2000er-Jahre ein weiterer Begriff für den technologischen Fortschritt herausgebildet hat, der noch ehrgeiziger ist: die vierte industrielle Revolution (4IR).

Wenn man sich so unterschiedliche Phänomene wie Drohnen, selbstfahrende Autos oder virtuelle Assistenten ansieht, könnte man viele verschiedene Definitionen dafür finden, was die 4IR ist. In aller Kürze könnten wir auch sagen, die 4IR ist das, was sich ereignet, wenn das IoT und die neuesten Fortschritte in der Robotik aufeinander abgestimmt werden. Es mag uns nicht auffallen, aber Roboter sind so sehr in unser Leben integriert, dass unsere Existenz ohne sie kaum mehr vorstellbar ist. Laut der »Encyclopædia Britannica« ist ein Roboter »jede automatisch betriebene Maschine, die menschliche Anstrengung ersetzt«. Für diesen Beitrag verwenden wir aber eine engere Definition: Wir verstehen unter einem Roboter eine Einheit, die Sensoren, eine gewisse Intelligenz und Aktoren hat. Mit anderen Worten, sie kann die Welt lesen, diese Informationen verarbeiten und dann zielgerichtet reagieren. Nach unserer Definition kann ein Roboter viele verschiedene oder gar unerwartete Formen annehmen. Ein Thermostat ist ein Roboter. Ein Auto mit Fahrassistent ist ein Roboter. Unser Ofen ist ein Roboter. Ein Armband, das unsere körperliche Leistungsfähigkeit misst, wenn wir trainieren, ist ein Roboter. Sogar ein Fahrrad kann ein Roboter sein, wenn es ein Copenhagen Wheel enthält, das jedes Fahrrad in ein Hybridfahrzeug verwandelt und in der Lage ist, Daten von unseren täglichen Fahrten zu sammeln. Auch unser allgegenwärtiges Smartphone ist offensichtlich ein Roboter.

Die Interaktion mit der Menschheit

So gesehen unterscheidet sich unsere Definition von traditionellen Ansichten darüber, was einen Roboter ausmacht, zumindest von der Vorstellung, die Künstler oder Literaten davon haben – es sind Ansichten, die oft bis zu einem gewissen Grad mit Anthropomorphismus einhergehen. Der Begriff »Roboter« stammt vom tschechischen Wort robota (»Zwangsarbeiter« oder »Leibeigener«) ab, das 1920 Karel Čapek in seinem Stück »W. U. R. Werstands universal Robots« prägte, um die Möglichkeit – und vor allem die Bedrohung – extrem geschickter und scheinbar unterwürfiger automatisierter Arbeiter zu beschreiben. Die Idee des Roboters war also in ein Framework eingebunden, in dem es um Interaktion mit der Menschheit geht. Und zwar so tief, dass das Konzept – von »La Joueuse de Tympanon«, einem Musikautomaten mit einer Hackbrettspielerin, im 18. Jahrhundert bis hin zu der von den Hanna-Barbera-Studios produzierten Zeichentrickserie »Die Jetsons« – fast untrennbar mit der Idee des Androiden verbunden ist.

Es mag uns nicht auffallen, aber Roboter sind so sehr in unser Leben integriert, dass unsere Existenz ohne sie kaum mehr vorstellbar ist.

Zwar erscheinen uns die von Verschwörungen heimgesuchten Welten von Filmen wie »Terminator« (1984), »Robocop« (1987) und sogar dem neueren »Automata« (2014) viel verlockender als tatsächlich existierende Apps, die unsere Jogginggewohnheiten, die Temperatur in unserem Schlafzimmer und den Garprozess eines gefüllten Truthahns überwachen. Das bedeutet jedoch nicht, dass zeitgenössische Roboter keinen Einfluss auf uns haben. Ganz im Gegenteil: Es mag paradox erscheinen, aber je diskreter die Gegenwart der Roboter, je »natürlicher« unsere Interaktion mit ihnen ist, desto stärker wird de facto ihr Einfluss. Das ist das neue Universum, in dem wir heute leben. Ein Beispiel ist der Thermostat »Nest« der gleichnamigen Firma, mit dem wir die Temperatur in unseren Häusern fernsteuern können und der – wenn er Verbreitung findet – den Energieverbrauch in Gebäuden stark beeinflussen könnte. Die Eigenschaften von Nest sind kaum wahrnehmbar, ja fast zurückgenommen und so fern von jedem extravaganten Design, dass wir gezwungen sind, neue Ausdrucksmöglichkeiten dafür zu erfinden. Die Herausforderungen eines solchen Ansatzes haben wir vor einigen Jahren bei der Entwicklung unseres Projekts für die Renovierung des Hauptsitzes der Agnelli-Stiftung in Turin erkannt. Die bemerkenswerteste Innovation innerhalb des Gesamtkonzepts dieses Projekts befindet sich im Herzen der Büroräume des Unternehmens. Sie hat noch keine erkennbare, greifbare Gestalt. Es handelt sich um ein Steuerungssystem für Heizung, Kühlung und Beleuchtung am Arbeitsplatz – ein System, das den Menschen im Gebäude folgen kann und sich automatisch auf ihre Bedürfnisse und Vorlieben einstellt. Um den Kunden für das Design zu gewinnen, haben wir die Visualisierung einer individuell angepassten »Thermoblase« erstellt. Zugleich wussten wir natürlich, dass selbst hinter einer so anthropozentrischen Metapher ein riesiges Bataillon winziger Sensorroboter steckt.

Von künstlicher Intelligenz umgeben

Klaus Schwab, der Gründer und Vorstandsvorsitzende des World Economic Forum, hat der Entstehung des 4IR einen historischen Rahmen gegeben: »Die Erste Industrielle Revolution nutzte Wasser und Dampfkraft, um die Produktion zu mechanisieren. Bei der Zweiten war es die Elektrizität, welche die Massenproduktion ermöglichte. Die Dritte machte sich Elektronik und die Informationstechnologie zunutze, um die Produktion zu automatisieren. Nun baut die vierte Industrielle Revolution auf der Dritten auf – die digitale Revolution, die in der Mitte des vergangenen Jahrhunderts begann.« Letztendlich sei die 4IR charakterisiert durch »die Verschmelzung von Technologien, das heißt, die Grenzen zwischen der physikalischen, der digitalen und der ­biologischen Sphäre verschwimmen«.

Schwabs Worte sind erfüllt mit einem Gefühl des Möglichen: »Wir sind jetzt schon von künstlicher Intelligenz umgeben – vom selbstfahrenden Auto und von Drohnen, die sich selbst lenken, über virtuelle Assistenten und Software, die übersetzen oder investieren kann. Die sogenannte AI (Artificial Intelligence) hat in den zurückliegenden Jahren beeindruckende Fortschritte gemacht, unterstützt von dem exponentiellen Wachstum der Computerkapazitäten und der Verfügbarkeit von riesigen Datenmengen. Software ermöglicht mittlerweile die Entdeckung von neuen Medikamenten und sie sagt unsere kulturellen Interessen voraus. (…) Ingenieure, Designer und Architekten experimentieren mit computerbasiertem Design, Additive Manufacturing, Werkstofftechnologie und synthetischer Biologie, um eine Symbiose zwischen Mikroorganismen, unseren Körpern, den Produkten, die wir konsumieren, und selbst den Gebäuden, in denen wir wohnen, zu erzielen.«

Schwab weiter: »Die Möglichkeiten von Milliarden von Menschen, die über Mobilgeräte mit einer noch nie da gewesenen Verarbeitungs- und Speicherkapazität mit­einander verbunden sind, sind nahezu unbegrenzt, ebenso wie der Zugang zu Wissen. Und diese Möglichkeiten werden potenziert durch sich abzeichnende technische Durchbrüche in Bereichen wie künstliche Intelligenz, Robotik, das Internet der Dinge, autonome Fahrzeuge, 3-D-Druck, Nano- und Biotechnologie, Materialwissenschaften, Energiespeicherung und Quantencomputing.«

Neue Produktionsmodelle und ihre Auswirkungen auf Städte

Wir haben gesehen, dass die industriellen Revolutionen der vergangenen Jahrhunderte die Städte umgestaltet haben. Die heutige dezentrale Fertigung könnte das urbane Gefüge nicht minder tief greifend beeinflussen. Die 4IR wird die Weisen verändern, wie wir produzieren und konsumieren, und das Stadtleben dramatisch prägen – von neuen Produktionsformen über künstliche Intelligenz bis hin zur Sharing-Economy. Digital gesteuerte Maschinen, 3-D-Drucker, Open-Source-Software und neue Sharing-Geräte ermöglichen es fast jedem, seine eigenen Produkte, Ideen, Häuser oder Arbeitsräume zu entwerfen und zu gestalten, oft unter Verwendung von Daten, um seine Erfahrungen mit der gebauten Umgebung zu personalisieren.

Es mag paradox erscheinen, aber je diskreter die Gegenwart der Roboter, desto stärker wird de facto ihr Einfluss.

Während die Produktion die Fabrik verlässt, könnte sich die Produktion neu am Alltag ausrichten. Die Gesellschaft kehrt dabei zu einem vorindustriellen Modell zurück, das lokal und nutzerorientiert ist. Neue Typologien der Wohnens für das 21. Jahrhundert mögen an mittelalterliche Häuser in Großbritannien erinnern, an Peranakan-Ladenhäuser in Singapur oder an die Machiya in Kyotos Handwerkervierteln, wo Wohnen und Fabrikation verschmolzen sind. Wenn sie nicht in einzelnen Häusern lokalisiert ist, kann sich die Herstellung von Gemeinschaftsprodukten zu einer Plattform entwickeln, die über die ganze Stadt verteilt ist. Dadurch entsteht eine offene Infrastruktur, die die Mitglieder der Gemeinschaft zu Produzenten macht und die dem Austausch von Wissen, schöpferischen Tätigkeiten und der Sozialisierung ein Zentrum bietet. Diese Vision, die ultimative Überwindung der Zoneneinteilung aus der industriellen Ära, ist sicherlich für viele Länder der Welt relevant. Aber besonders für Deutschland, dessen Bevölkerung geografisch in einem Netz ­aus mittelgroßen bis kleinen Städten verteilt ist.

Wenn die Arbeitsstätte und die Wohnunterkunft zu einer hybriden Einheit zusammenwüchsen und ein sozialeres, gemeindebasiertes Modell ehemals voneinander geschiedene Stadtteile ineinander übergehen ließe, würde das Stadtgefüge vollkommen umgestaltet. Die Stadt könnte auf neue Weise lebendig werden. »Wo es die Einteilung in Zonen und andere städtebauliche Maßnahmen erlauben, wäre die Clusterbildung neuartiger Wohn-/Arbeitsstätten in 24-Stunden-Vierteln denkbar, in denen sich lokale Anziehungspunkte und globale Verbindungen wirkungsvoll verknüpfen. Diese unabhängigen, aber nicht isolierten elektronischen cottages werden die wirklich interessanten Bestandteile urbaner Strukturen im 21. Jahrhundert sein.« Design und Produktion werden nicht nur nachhaltig und zielgerichtet auf lokale Bedingungen reagieren, die Stadt wird auch lebenswerter. Wohn- und Gewerbegebiete werden funktionell so weit gemischt, dass sie weitgehend homogen und zugleich lebendig sind. Wenn die Fabrik überall ist, werden Städte in einem feinkörnigen (menschlichen) Maßstab produktiv sein.

Drei wesentliche Veränderungen

Die erste ist die Möglichkeit, Materialformen durch digital gesteuerte additive Prozesse zu erzeugen – das heißt durch präzise Materialablagerungen zum Aufbau einer Form mithilfe von 3-D-Druckern. Das ermöglicht nicht nur viel komplexere Geometrien als je zuvor, sondern sprengt auch die bisherigen Gesetze der Massenproduktion und Skaleneffekte. Die Fabriken des industriellen Zeitalters produzierten große Mengen identischer Objekte und reduzierten die Kosten durch Wiederholung. Nach diesem Modell war ein maßgeschneiderter Artikel, etwa ein maßgefertigter Rolls-Royce, außerordentlich teuer. Beim 3-D-Druck und bei der digitalen Fertigung gibt es hingegen praktisch keinen Unterschied zwischen der Herstellung von identischen Objekten und der von Unikaten. Artikel können zu etwa gleichen Kosten hergestellt werden, ob es sich um Tausende, Hunderte oder ein Einzelstück handelt. Das ist eine völlige Umkehrung der fordschen Produktionsstraße, die identische Produkte nach dem ironischen Mantra produzierte: »Sie können das Auto in jeder Farbe haben, vorausgesetzt, es ist schwarz.« Die digitale Fertigung wird eine Ära einleiten, die durch individuelle Kontrolle definiert ist. »Die Fabrik der Zukunft wird sich auf kundenindividuelle Massenproduktion konzentrieren – und sie könnte eher einem Weberhäuschen ähneln als der Fließbandfertigung bei Ford.«

Digital gesteuerte Maschinen, 3-D-Drucker, Open-Source-Software und neue Sharing-Geräte ermöglichen es fast jedem, seine eigenen Produkte, Ideen, Häuser oder Arbeitsräume zu entwerfen.

Die zweite Transformation ist die Möglichkeit eines fließenden Übergangs von digitalem Output zu physischen Objekten. Dank subtraktiver CNC-Maschinen (computergesteuerte Maschinen zum Bohren, Schneiden, Fräsen und so weiter) und additiver 3-D-Drucker kann digitaler Code mit einem Klick zu physischem Material werden oder eine Aktion auslösen. So wie es der Drucker zu Hause ermöglicht, Dokumente im Homeoffice zu erstellen, werden sich Dinge schnell und unmittelbar herstellen sowie leicht anpassen lassen. Da die Grenze zwischen Software und Hardware verwischt ist, wird bei Bedarf eine Sonderanfertigung durchgeführt. Der Herstellungsprozess von Objekten wird mehr dem Kompilieren und Ausführen von Codes gleichen als dem Holzhandwerk in einer Schreinerei, das eine mühsame, spezialisierte und zeitintensive Tätigkeit ist.

Die digitale Fertigung wird eine Ära einleiten, die durch individuelle Kontrolle definiert wird.

Die dritte Transformation – ein Ergebnis des fließenden Übergangs zwischen dem Digitalen und dem Physischen – wird sozialer Natur sein. Mithilfe intuitiver Software kann jeder selbst ein Design erstellen und online hochladen, um es mit Freunden, Communitys oder einer breiten Öffentlichkeit zu teilen. Der Architekt David Benjamin, der in seiner Arbeit die Grenzen des physischen Materials und des sozialen Prozesses verschiebt, schreibt über diese Entwicklung: »Es ist viel einfacher, (digitale) Werkzeuge zu benutzen, und die Ausrüstung ist billiger, wodurch die Projekte immer interessanter werden. Aber am wichtigsten ist, dass um solche Projekte herum eine Community wächst: Leute führen ein Projekt durch, veröffentlichen den Prozess und ihre Ergebnisse, wozu wiederum andere Leute Fragen haben, wie das gelungen sei, sie diskutieren das Projekt. Sobald es diese Community gibt, in der Menschen ihre Projekte mit einem Open-Source-Ethos teilen, ist das alles nicht mehr aufzuhalten. Hier geht’s nicht in erster Linie um den technischen Kram; der soziale Kram zählt.« Ein Marktplatz, auf dem herunterladbare und druckbare Objekte gehandelt werden, könnte professionelle Designer ersetzen oder ihnen eine neue Rolle geben. Daraus entstünde eine alternative Wirtschaft, angetrieben durch finanzielle oder soziale Transaktionen. Der Herstellungsprozess selbst könnte im häuslichen Rahmen stattfinden, in individuellen Häusern, wenn 3-D-Drucker so allgegenwärtig wie Tintenstrahldrucker wären – oder in Produktionsstätten auf Nachbarschaftsebene.

Weltweites Netzwerk lokaler Gemeinschaften

Der Aufbau eines weltweiten Netzwerks lokaler Gemeinschaften auf der Basis von Nachbarschafts-Produktionsstätten ist die Vision des FabLab-Programms, das beim MIT begann. Seit der Eröffnung des ersten FabLab im Jahr 2001 sind weltweit viele neue Läden entstanden, auf dem Campus, in Innenstädten, in Dörfern. Sie bieten Werkzeuge für die digitale und die physische Fertigung. Die daraus hervorgehenden Projekte haben einen lokalen Bezug, da dort Gemeinschaften zusammenkommen, um Probleme zu lösen oder neue Ideen zu entwickeln.

Wenn Menschen Technologie selbst entwerfen und konstruieren, wird sie lokal, instrumentell und praktisch.

In einem FabLab in Norwegen haben Hirten beispielsweise Radiofrequenz-ID-Tags hergestellt, um umherziehende Schafe zu verfolgen. Der Gründer von FabLab, Neil Gershenfeld, erläutert in einer TED-Präsentation die Idee und Entstehung des Projekts: »Anstatt nur zu reden, würde ich den Leuten Werkzeuge geben. Das soll nicht provokativ oder wichtigtuerisch klingen, aber wir haben da diese ›FabLabs‹ zusammengestellt, und sie verbreiteten sich explosionsartig rund um den Globus. (…) Die wirkliche Chance liegt darin, die Erfindungsgabe der ganzen Welt zu nutzen, um lokale Lösungen für lokale Probleme zu entwerfen und zu produzieren.« Das ist eine neue Form der Ermächtigung – FabLabs ermöglichen es Menschen, die Welt um sich herum zu verändern oder zu »hacken«, anstatt passiv Informationen aufzusaugen und fertige Produkte zu übernehmen. Wenn Menschen Technologie selbst entwerfen und konstruieren, wird sie lokal, instrumentell und praktisch. FabLabs sind Orte, an denen man nicht nur produziert, sondern auch lernt. Entscheidend ist, dass jedes Labor der Kern einer auf die Herstellung fokussierten Gemeinschaft ist.Viele Labs bieten wöchentliche Kurse, Workshops und gesellschaftliche Veranstaltungen an. »Die Botschaft der FabLabs ist, dass die anderen fünf Milliarden Menschen auf dem Planeten nicht nur Senken sind, in denen Technologie abfließt, sie sind auch Quellen«, und sie sind angetrieben von einer neuen Möglichkeit, Bildung, Experiment und Schaffen miteinander zu verschmelzen.

Zukunft der Städte

Wie wir handeln müssen

Wie können Regierungen Smart-City-Politik umsetzen? Diese Frage ist von hoher Bedeutung in Deutschland und in vielen Ländern dieser Welt.

  • Regierungen sollten von der Versuchung ablassen, eine Top-down-Rolle zu spielen. Es ist nicht ihr Vorrecht zu entscheiden, was die nächste Smart-City-­Lösung sein sollte – oder öffentliche Gelder dafür zu verwenden, um die Position eines in diesem Bereich tätigen Technologie-Multis zu stärken.
  • Die öffentliche Verwaltung sollte ihre Mittel nutzen, um ein organisches Ökosystem zu entwickeln, das auf Smart Citys ausgerichtet ist. Es müssen regulatorische Rahmenbedingungen geschaffen werden, die das Gedeihen von Innovationen ermöglichen. Angesichts der rechtlichen Hürden, die Anwendungen wie Uber oder Airbnb einengen, ist dieses Maß an Unterstützung dringend erforderlich.
  • Regierungen sollten bei der Stadtentwicklung jedoch keinen passiven Ansatz verfolgen. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Unterstützung akademischer Forschung und der Förderung von Anwendungen in Bereichen, die für Risikokapitalanleger weniger attraktiv sind, wie beispielsweise Abfallbeseitigung oder Wasserdienstleistungen. Der öffentliche Sektor kann auch die Nutzung offener Plattformen fördern, wodurch deren Annahme in Städten landesweit beschleunigt würde.
  • Das Hauptziel sollte darin bestehen, sich auf Innovationsökosysteme zu konzentrieren und den Bürgerinnen und Bürgern Handlungsspielräume zu lassen. Sie sind am besten in der Lage, Entscheidungen zu treffen, die sich auf das städtische Leben auswirken.

Prof. Carlo Ratti (47) lehrt als Architekt und Ingenieur am MIT, wo er das Senseable City Laboratory leitet. Er ist Gründungspartner der internationalen Design- und Innovationspraxis CRA. Als führende Stimme in der Debatte um die Auswirkung neuer Technologien auf das Stadtleben wurde seine Arbeit weltweit an verschiedenen Orten ausgestellt, darunter die Biennale in Venedig, das New Yorker Museum of Modern Art, das Londoner Science Museum und das Designmuseum in Barcelona. Derzeit ist er Co-Vorsitzender des Global Future Council on Cities des World Economic Forum und als Sonderberater für urbane Innovation bei der Europäischen Kommission tätig.