AALBORG SMART CITY 2.0 PRÆSENTATION FOR AALBORG ERHVERVSRÅD 3 FEBRUAR 2014 PROFESSOR OLE B. JENSEN INSTITUT FOR ARKITEKTUR & MEDIE TEKNOLOGI
Den (byplan)faglige baggrund Den nutidige by er ikke længere blot én sammenhængende enhed med et klart defineret centrum og en fast defineret grænse. Det øgede global- lokale samkvem inden for økonomi, kultur, teknologi, forbrug og produktion sætter sine spor i en ny type bydannelse som kaldes netværksbyen. Denne rummer store muligheder, men også udfordringer. Generelle samfundsmæssige forandringer inden for transport, migration, bosætning, produktion, forbrug og demografi kalder på at man gentænker byens funktionsmåder for at give bedre livsvilkår for borgerne, at kunne udnytte knappe ressourcer mere optimalt, skabe bæredygtige samfundsløsninger samt etablere nye produktionsaktiviteter.
Smart City en flerdimensionel størrelse Batty, M. et al (2012) Smart Cities of the Future, Working Paper no. 188 - Oct 12, ISSN 1467-1298, Centre for Advanced Spatial Analysis (CASA), UCL, London
IBM
Eksempler
Hvorfor Aalborg Smart City 2.0? Aalborg er som by repræsentativ for de Europæiske byer i forhold til sin størrelse samt sin placering i transformationen mod en anden produktionsform hvor industriel og immateriel produktion eksisterer sideløbende. Desuden er Aalborg center by i en region kendetegnet ved et højt niveau af entreprenørskab og lokale løsninger. Endeligt er Aalborg hjemsted for Aalborg Universitet, der er anerkendt nationalt som internationalt for sit entreprenørskab og sine problemløsende samarbejder mellem forskning, erhverv og samfund. Aalborg er på den baggrund en oplagt case på et Smart City projekt med umiddelbare lokale fordele samt internationale potentialer.
Hvorfor Aalborg Smart City 2.0? Som en del af den beskrevne byudvikling må de allestedsnærværende teknologiske netværk inden for IKT forstås som en lige så vigtig del af byen og dens infrastruktur som veje, huse og kloakker. Byen har potentialet til at blive smart. Hermed menes, at de nye digitale teknologier overlejrer den gamle fysiske by og skaber nye muligheder for at skabe viden og data om byens reelle funktionsmåde. De digitale teknologier er responsive i den forstand at de muliggør at der skabes data om borgernes liv og levned som dels kan sendes tilbage til kommunale planlæggere og beslutningstagere, dels til borgerne selv, for derigennem at give bedre information om byen, nye oplevelsesmuligheder, mere intelligent og bæredygtig ressourceanvendelse samt nye former for produktion og skabelse af nye arbejdspladser + Big Data
Hvorfor Aalborg Smart City 2.0? I skrivende stund bor over halvdelen af jordens befolkning for første gang i verdenshistorien i byer, og der er ikke meget der tyder på at denne tendens ændres. Byen er centrum for innovation, oplevelse, kultur og styring. Men også for en række udfordringer inde i byen (ressourcestrømme, bæredygtighed, livskvalitet, trængsel) såvel som udenfor byen (affolkning af landområder, belastet offentligt serviceudbud). Projektet her fokuserer på den håndgribelige og fysiske by.
Hvorfor Aalborg Smart City 2.0? Der skrives og tales meget om smart city i disse år. Dette projekt tager udgangspunkt i disse tanker og modeller for en ændret samfundsdynamik, men på en afgørende ny måde. Aalborg Universitet er gennem sin problemorienterede projektmetode en innovativ vidensproducent som med dette initiativ lægger op til et samarbejde hvor teknologier og projekter skal testes i byen rum i skala 1:1. Det vil sige, at i stedet for en teoretisk verdensfjern øvelse, lægges der op til at man i samarbejde med Aalborg Kommune kan gøre Aalborg til en Smart City 2.0. Byens fysiske rum skal gøres til laboratorier hvor man kan indhøste afgørende ny viden til demonstration af hvilke IKT løsninger der kan bringe Aalborg konkurrencedygtigt ind i det 21. århundrede.
Opsummerende Opsummerende lægger denne satsning med andre ord op til, at udnytte det unikke potentiale der findes mellem en by og et universitet der begge er præget af handlingsorientering og entreprenørskab. Projektet rummer nye potentialer for effektiv forvaltning og styring, ny produktion samt ikke mindst nye former for borgerinddragelse og demokratisk deltagelse. Med et Smart City 2.0 projekt er både byen og universitetet rustet til fremtidens udfordringer. Aalborg Universitet er ledende på forskningsfronten indenfor de afgørende fokusområder med relevans for et sådant projekt, og i mere konkrete termer kan man forestille sig demonstrationsprojekter der testes for at skabe ny viden for byen idenfor følgende områder:
Opsummerende Opsummerende lægger denne satsning med andre ord op til, at udnytte det unikke potentiale der findes mellem en by og et universitet der begge er præget af handlingsorientering og entreprenørskab. Projektet rummer nye potentialer for effektiv forvaltning og styring, ny produktion samt ikke mindst nye former for borgerinddragelse og demokratisk deltagelse. Med et Smart City 2.0 projekt er både byen og universitetet rustet til fremtidens udfordringer. Aalborg Universitet er ledende på forskningsfronten indenfor de afgørende fokusområder med relevans for et sådant projekt, og i mere konkrete termer kan man forestille sig demonstrationsprojekter der testes for at skabe ny viden for byen idenfor følgende områder: NB: DE FØLGENDE TEMAER ER BLOT EKSEMPLER SOM ER KOMMET TIL VEJE PÅ EN FÆLLES WORKSHOP HVOR VI BAD TEK-NAT FORSKERNE PÅ AAU BYDE IND MED DERES SPIDSKOMPETENCER INDENFOR SMART CITY MED FOKUS PÅ IKT OG DEN FYSISKE BY MANGE ANDRE TEMAER KAN NATURLIGVIS KOMME I SPIL
Smart Governance Smart City 2.0 forudsætter at byen er smart på en række områder så som smart trafikstyring, smart affaldshåndtering, smarte bygninger, smart energistyring mm. Alle disse områder fungerer i dag som siloer med en relativt begrænset relation indbydes, hvorfor der er et stort potentiale for forbedring af både effektivitet og kvalitet af ydelser ved at binde sammen på tværs både elektronisk, kommunikativt og ved nye tværgående samarbejdsformer mellem de involverede. "Livet mellem siloerne" udgør den største udfordring for Smart City 2.0 og kræver vilje til at eksperimentere og gå på tværs af de traditionelle former for politik og forvaltning. Den aktive lokale deltagelse fremmes bedst gennem living labs og 1:1 demonstrationsprojekter, hvor det er muligt at erfare nye potentialer gennem leg og eksperimenter. Det skal være sjovt at være med til at udforske mulighederne for at binde byen sammen både fysisk og mentalt. Nye samarbejdsformer og partnerskaber mellem borgere, private virksomheder, offentlige institutioner og uddannelsesinstitutioner er derfor nødvendige for at finde bæredygtige løsninger på de tværgående problemstillinger. Netværksstyring i Smart city giver for eksempel mulighed for: Optimering af ressource udnyttelse, bæredygtige samfundsløsninger, at sammenholde budget forbrug med de opsatte mål, at opnå større gennemsigtighed i beslutninger og konsekvens, og at øge den demokratiske deltagelse omkring betydende beslutninger.
Bygningsfacader og bygningers udeklima En Smart City 2.0 skal inddrage bygningernes facader og mikroklimaet mellem bygningerne. Bygningens facade er byrummets væg og opfattes ofte som fast, permanent og hård. Nye bygningers ydervægge har ofte ikke bærende funktioner, men varetager i stedet en lang række opgaver som membran mellem ude og inde, herunder regulering af lys, varme, luft, støj og indblik, samtidig med at den kan producere energi. I forhold til byrummet har bygningsfacaden potentiale som en del af byrummets overflader og kan være en del af integrerede arkitektoniske og tekniske elementer, som kan regulere byklima, herunder støj/lyd, lys og vind samt bidrage til den sansemæssige oplevelse af byrummet. I et Smart City 2.0- perspektiv er bygningsfacader dynamiske responsive elementer og kan digitalt informeres af skiftende klimatiske forhold samt skiftende anvendelser af byrum og bygningsrum, med henblik på at fremme bæredygtighed både socialt og miljømæssigt. Det gælder nybyggeri men også eksisterende byggeri, der i stort omfang må forventes at undergå energirenoveringer. I et Smart City 2.0- perspektiv udvikles og demonstreres nye typologier af bygningsfacader, der optimerer anvendelsen af byrum og bygninger oplevelses- og komfortmæssigt
Byrum Smart City 2.0 i forhold til byrum indebærer dels eksperimenter med digitale teknogier til optimering af hvor der er mest behov for investeringer i offentlige byrum (ex. viden om borgernes faktiske tilstedeværelse og brug af byrum, eller deres ønsker for fremtiden). Endvidere kan byrummenes indhold af services og oplevelser både beriges og optimeres med nye digitale teknologier (fra turistinformation over digitale spil der fremmer borgeres sociale interaktion i byens rum til etablering af eksempelvis gadelys der reagerer på borgernes behov). Projekterne fokuserer på at forbedre borgernes oplevelser af byens rum, såvel som forvaltningens øgede styrings- og optimeringsmekanismer for disse. Smarte teknologiers anvendelse i byrum kan både testes i forhold til stationære digitale platforme og eksempelvis medierede overflader (skærme), såvel som det kan testes i forhold til mobile enheder så som smartphones. Gennem eksperimenter med oplysninger såvel som underholdning kan det afprøves hvordan byens rum bliver mere responsive og dermed tilføjes merværdi. Et smart byrums eksperiment vil også inddrage eksisterende materiel, byinventar og infrastruktur som eksempelvis gadelygter, bænke og affaldsspande. Disse kan alle forsynes med smarte teknologier der får dem til at kunne respondere på brugeradfærd samt invitere til ønskede adfærdsændringer.
Transport og mobilitet Smart City 2.0 i forhold til transport og mobilitet handler om at skabe et trafikinformationssystem, der opsamler data om de spor trafikken afsætter, behandler disse data og giver den enkelte trafikant mulighed for at træffe informerede valg før og under rejsen. Et responsivt transport- og infrastruktursystem monitorerer og stiller data til rådighed for brugerne og skaber dermed bedre kapacitetsudnyttelse, mindre energiforbrug, mere miljøvenlig systemanvendelse samt individualiserede og optimerede informationsstrømme og dermed et mobilt hverdagsliv og livsrum med øget livskvalitet. Der er behov for systemer, der på en kosteffektiv måde kan opsamle data fra mange forskellige kilder, behandle og integrere dem til valide trafikinformationer til den individuelle trafikant hvad enten trafikanten er bilist, cyklist, bruger af den kollektive trafik eller som trafikant der skifter mellem forskellige transportformer. Mere specifikt ønsker vi at udvikle et informationssystem baseret på en lang række datakilder: (1) GPS data fra kørende biler, (2) Data for mobiltelefonnettet, (3) Sensorer på vejnettet, traditionelle som spoler, radar og kamera, men også sensorer som aflæser unikke numre på radioer i passerende elektronik fx en Bluetoothradio i en mobiltelefon. (4) Digitale kort (5) Hændelsesregistreringer fra Trafikcentre mv. Et smart trafikinformationssystem stiller sig ligeledes til rådighed for byens styringsbestræbelser og den daglige afvikling af trafik som kan gøres mere fleksibel og effektiv.
Smart Houses i et Smart City Grid med Smarte Energisystemer En Smart City 2.0 skal etableres gennem sammenknytning og udvikling af Smart Houses. Smart House har som ambition at sikre (1) funktionelt samarbejde mellem de forskellige digitale delsystemer, som i dag findes i bygninger (energi, belysning, hvidevarer, sikkerhed, underholdning, opladning, m.v.), (2) En fælles betjeningsflade til systemerne, (3) Læring af brugeradfærd med henblik på sikring af høj komfort, samt (4) understøttelse af distribueret samarbejde, således at f.eks. projektarbejde kan foregå effektivt og distribueret. På energisiden er fokus på integration og optimering af husets forbrug og produktion, herunder også det tidsmæssige perspektiv. Målet er en både samfunds- og privatøkonomisk besparelse på energiomkostningerne. Der etableres informationssystemer der virker adfærdsregulerende, men et vigtigt mål er at udvikle brugs- og adfærdsmodeller der sammen med energi og økonomiske parametre muliggør automatisk styring af et optimalt energisystem i huset. Med henblik på at øge det energimæssige perspektiv, samt baseret på erfaring med smart house, arbejdes der videre med smart distribution løsninger, hvor konceptet omkring intelligente integrerede energisystemer bringes fra husene længere ud i samfundet / city. Her tænkes på Micro Grid løsninger i bydele som efterfølgende kan samtænkes i Smart City Grid. En Smart City 2.0 indebærer en tværgående helhedstænkning for at skabe energisystemer der går på tværs af forskellige energiformer. Et smart energisystem vil i forhold til nedbringelse af mængden af fossile brændstoffer samt bedre ressourceudnyttelse indebære at man tænker på tværs af siloer indenfor energiforsyningsområdet. Dette kræver et sammenhængende og smart system der både omfatter varmeforsyning til boliger såvel som energiforsyning til produktionsområdet. Hovedpointen omkring energisystemdelen af et Smart City 2.0 projekt er, at fokusere på et systemperspektiv der koordinerer og indvejer alle typer af energiforsyning for derigennem at optimere ressourceanvendelse samt nedbringe miljøbelastninger.
Smart industriel symbiose Udnyttelse af affald fra en produktion som en ressource i en anden proces er omdrejningspunktet i en industriel symbiose og dette øger på én gang ressourceeffektiviteten og nedsætter miljøbelastningen. På energiområdet er dette velkendt som udnyttelse af overskudsvarme i kraftvarme systemer. Affald har hidtil været en del af energisystemet; men nu skal affaldet udnyttes til mere værdifulde formål, der skal en lukning af såvel det biologiske som det materielle kredsløb og i takt med generelt stigende priser på ressourcer bliver dette stadig mere økonomisk attraktivt. De nordjyske kommuner er allerede i gang hermed, og specielt Aalborg har særlige forudsætninger for industriel symbiose. En lokal forudsætning er, at denne slags kompetencer bliver opbygget hos virksomheder, myndigheder og vidensinstitutioner, samt at den sociale kapital i form af tillid, troværdighed og gode kommunikationslinjer er til stede mellem de involverede parter kombineret med enkle kontraktformer for denne udveksling. En global forudsætning for ressourceeffektivitet og lukning af kredsløbet er, at virksomhederne integrerer eco- design i produktudviklingen og lægger vugge- til- vugge principper til grund herfor.
Velfærdsteknologi og sundhed Smart City 2.0 tager bestik af at den demografiske udvikling i de kommende år vil betyde at befolkningssammensætningen forandrer sig mod en stigende ældre befolkning, der forventes at leve længere. Denne udvikling bliver en af de største udfordringer for fremtidens velfærdssamfund. Den aldrende befolkning vil sætte krav til indretningen af Smart Cities, så den aldrende befolkning er så stor udstrækning som muligt kan være selvforsørgende og agere som uafhængige personer. Dette vil stille krav til indretningen af byrum i forhold til sikkerhed, distribution af service og handel, tilgang til informationer og mere fleksibel og individuel adgang til den offentlige sektor, gennem systemer som ehealth og Home Care. Udvikling af systemer til opsamling og tilgang af sundhedsdata vil være af stigende betydning for at observere potentielle sygdomsforløb tidligt og herved i højere grad kan forebyggelse frem for helbredelse. Indretning af fremtidens byrum skal have en tæthed og mulighed for mobilitet, der kan sikre social inklusion, foreningsliv og kulturaktiviteter, der kan understøttede den kommende befolkningssammensætning og hermed sikre et aktiv og deltagende seniorliv.
Innovations- og vækstaksen Smart City 2.0 kan med et projekt om innovationsaksen knytte an til den fysiske vækstakse, som Aalborg Kommune har fastlagt i deres strategiplan 2013 strækkende sig fra Aalborg Lufthavn i vest, ind over Aalborg midtby, op over Eternitområdet, Sohngaardsholmsvej til AAU, til det nye Supersygehus og til Grønlandshavnen i øst. Innovationsaksen i Smart City 2.0 kunne udvikles til et demonstratorium for indlejrede digitale teknologier i det fysiske miljø. Hovedparten af kommunens arbejdspladser ligger i denne vækstakse og den rummer innovative vækstmiljøer inden for bæredygtig industri, transport, kultur, forskning og sundhed. Desuden rummer den store byudviklingsområder på nedlagte industrigrunde og der er planlagt en letbane til at forbinde miljøerne. Innovative udviklingsprojekter inden for Smart City 2.0 konceptet kunne omfatte: En ny generation af hybride innovationsmiljøer med eksempelvis NOVI version 3.0 rettet mod skabelse af nye arbejdspladser inden for forskning og produktudvikling på stærke områder som sundhedsteknologi; en ny generation af hybride byrum, som både kan være mødested for kunstnere, unge kreative iværksættere og for byens borgere i almindelighed; en ny generation af educational rooms, som understøtter den uformelle læringssituation og tværfaglig projektudvikling; en ny generation boligmiljøer, hvor der tages højde for at unge mennesker i dag skal være på netværk, og hvor boligarealet samtidig kan fungere som projektarbejdspladser, uformelle mødesteder m.m.; og endelig en ny generation af sundsmiljøer som kunne udvikles i spændingsfeltet mellem det moderne Supersygehus højt specialiserede tilbud, den almene lægepraksis og home care koncepter.
De næste skridt er 1. På baggrund af denne fælles forståelsesramme, at formulere konkrete forskningsprojekter i samarbejde mellem Aalborg Kommune, Aalborg Universitet og eksterne funding kilder 2. Dette gøres gennem dialog mellem AAU og Aalborg Kommune om hvilke samfundsmæssige udfordringer Aalborg Smart City 2.0 konkret kan medvirke til at løse, samt hvilke fysiske områder I byen som bedst muligt lader sig inddrage som laboratorier for konkrete projekter 3. Dernæst afsøges fundinglandskabet med henblik på at få finansieret konkrete projekter(offentligt som privat samt lokalt, nationalt og internationalt) 4. Som en del af dette afsøgningsarbejde er både private aktører og offentlige myndigheder naturligvis mere end velkomne til at deltage i både finansiering og ideudvikling af konkrete projekter 5. Organisatorisk er der i skrivende stund ved at blive lavet en model for AAK/AAU Smart City samarbejdet der rummer koordination og samordning internt i begge virksomheder såvel som imellem disse 6. Projekter kan herefter etableres i alle skalaer (fra konkrete byrums projekter med privat funding op til EU Horizon 2020 satsninger)