Big Data: Wie IBM Staus in Städten abschaffen will

Big Data: Wie IBM Staus in Städten abschaffen will

von Felix Ehrenfried

Weniger Staus, Elektroautos für alle und Verbrechensbekämpfung mit Big Data: Bei IBM arbeiten Ingenieure an der Technik für die Städte von morgen.

Einst einer der größten Hersteller für Computer und Notebooks, mittlerweile Experte auf dem Gebiet der Datenanalyse: Der US-amerikanische IBM-Konzern hat sich zum Ziel gesetzt, die Städte der Zukunft intelligenter zu machen. Dadurch sollen sie lebenswerter, nachhaltiger und sicherer werden - und für IBM neue Geschäftsfelder eröffnen.

Am Ortsrand von Dublin in Irland betreibt der IT-Riese ein eigenes Forschungslabor, in dem Lösungen für die Städte der Zukunft ersonnen werden. Hier, im Smarter Cities Lab, arbeiten rund 80 Experten an unterschiedlichsten Technologien.

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WiWo Green war vor Ort in Dublin und hat sich drei Projekte näher angesehen, mit denen IBM das Leben von Städtern verbessern will.

Carbotraf: Stau vermeiden und die Umwelt schonenDer Schlüssel für ein schnelles und effizientes Verkehrsmanagement ist im Dubliner Straßenboden versteckt. Dort sind derzeit rund 4000 Sensoren damit beschäftigt, Autos zu zählen: „So wissen wir, wie schnell die Autokolonnen aktuell fließen und wohin“, erklärt Dominik Dahlem, einer der Experten am Dubliner Forschungszentrum. Mit seinen Kollegen sucht er nach einer Lösung für eines der größten Probleme in Städten: den Stau.

Dazu fahndet er in der irischen Hauptstadt, dem österreichischen Graz und dem schottischen Glasgow mit seinen Sensoren nach Mustern in den Fahrstrecken tausender Pendler. Hierbei helfen ihm nicht nur die Sensoren unter dem Straßenbelag, sondern auch spezielle Messgeräte, die Rußbelastung in der Luft überprüfen.

Ziel des Projektes Carbotraf ist es, den Verkehr intelligenter durch die Städte zu leiten, also den Durchsatz zu erhöhen und dabei möglichst viele Staus zu vermeiden. Doch damit nicht genug: "In den drei Pilotstädten sammeln wir Informationen dazu, wie sich der Verkehr auch auf die Umwelt auswirkt", sagt Dahlem.

Mit den Daten wollen die Forscher herausfinden, wie sich Belastungen durch Feinstaub und Rußpartikel vermindern lassen. Denn wie sich die Verkehrsführung in Städten auf die Umwelt auswirkt sei ein Feld, zu dem bisher wenig geforscht werde und dementsprechend wenige Daten vorhanden seien, sagen die Dubliner Forscher.

Startschuss für Carbotraf war im Sommer 2011. Die Ergebnisse der Forschungen sollen geschickte Ampelschaltungen, programmierbare Verkehrszeichen und Stauvorhersagen ermöglichen, die den Verkehr künftig flüssiger laufen lassen.

Denn nach laut IBM kann eine Verringerung des ständigen Beschleunigens und Abbremsens von Autos in Städten, die CO2-Emissionen und den Spritverbrauch um rund die Hälfte senken. Das Projekt wird von IBM gemeinsam mit dem Austrian Institute of Technology (AIT) durchgeführt und kostet rund 4,5 Millionen Euro. Drei Millionen Euro kommen davon aus EU-Forschungsgeldern.

E-Cars: Car-Sharing verhilft Stromern zum DurchbruchNoch sind Elektroautos eine Ausnahmeerscheinung in Deutschland. Auch wenn die Bundesregierung in weniger als zehn Jahren eine Millionen von ihnen auf der Straße haben will, stellen sich die Bürger nur sehr zaghaft einen Stromer in die Garage. Doch woran liegt das? Ein Experte aus der Automobilbranche hat das Dilemma so auf den Punkt gebracht: "Die Stromer leisten zu wenig für das, was sie kosten."

Damit spricht er vor allem die begrenzte Reichweite an. Denn spätestens nach 200 Kilometern ist bei den meisten E-Cars der Akku leer und die Reise muss unterbrochen werden. Doch wie lässt sich das Problem lösen?

Robert Shorten hat bei IBM eine Idee entwickelt, die zunächst sehr unkonventionell klingt: "Wir stellen einfach jedem E-Autobesitzer im Rahmen von Car-Sharing noch einen normalen Wagen mit Verbrennungsmotor zur Verfügung." Shorten ist Senior Research Manager bei IBM und Professor am irischen Hamilton Institute. Gemeinsam mit mehreren Kollegen hat er ein Model entwickelt, dass die Reichweitensorge in Sachen Elektromobilität verringern und damit deren Popularität steigern soll.

Die Idee: Jedem Besitzer eines Stromers wird garantiert, dass er einen Wagen mit Verbrennungsmotor zur Verfügung hat, wenn er diesen benötigt. Der E-Wagen wird für kürzere Strecken genutzt, bei längeren Distanzen kommt der Benziner zum Einsatz. Dieser wird über eine Car-Sharing-Plattform zur Verfügung gestellt, ähnlich zu den Modellen für das gemeinsame Nutzen von Autos, die es heute schon gibt.

Die interessante Erkenntnis der Forscher: Solch ein Modell kann funktionieren und ist dabei noch wesentlich günstiger als heutige staatliche Unterstützungen für Elektroautos. Nur ein Prozent des Kaufpreises des Stromers müssten in die Finanzierung des Carsharing-Angebotes fließen. Die Verbreitung von Stromern könnte damit forciert und gleichzeitig Geld gespart werden.

Denn: Nach Berechnungen der Experten legt nur ein Bruchteil der Bevölkerung, rund zehn Prozent, regelmäßig Strecken mit dem Auto zurück, die länger als 100 Kilometer sind. Die kürzeren Wege können problemlos mit dem Elektroauto gefahren werden. Sollten doch einmal längere Strecken zu fahren sein, hilft das Car-Sharing.

Problem dabei: Wie garantiert man, dass die Car-Sharing-Plattform immer einen Wagen zur Verfügung hat wenn Bedarf ist? Gerade in Urlaubszeiten könnte es hier zu Engpässen kommen.

Allerdings dürfte in Zeiten von Smartphones eine Koordination dieser Fahrzeuge relativ leicht zu regeln sein. So dürfte dieser Aspekt kein Grund sein, den spannenden Ansatz Stromer inklusive Carsharing nicht weiter zu verfolgen.

Sicherheit: Mit Big Data Verbrechen vermeidenDie Idee klingt, als sei sie dem Hollywood-Film "Minority Report" abgeschaut. Dort werden in ferner Zukunft Verbrecher gejagt und festgenommen, schon bevor sie ihre Straftaten begehen.

Diese Verbrechensvermeidung könnte bald schon Realität werden. Denn IBM arbeitet derzeit an einem Konzept, dass die unterschiedlichsten Statistiken, Täterprofile und Polizeiberichte digitalisiert und anschließend analysiert. Das Ergebnis, so hofft man, könnten Muster sein, die der Polizei der Zukunft bei der Vermeidung von Straftaten helfen.

Vielleicht weisen bestimmte Eigenschaften eines Menschen auf eine höhere Gefahr von Straftaten hin, vielleicht ist ein bestimmtes Wetter, ein bestimmter Ort oder ein gesellschaftliches Ereignis immer wieder Auslöser für eine bestimmte Straftat? Mit der IBM Crime Insight and Prevention-Lösung will das IT-Unternehmen mittels Datananalyse erkennen, wie Straftaten entstehen und diese im Vorhinein vermeiden - zum Beispiel durch den gezielten Einsatz von Polizeieinheiten an Orten, an denen die Software zu einem gewissen Zeitpunkt eine höhere Wahrscheinlichkeit für Straftaten erkannt hat.

Das Polizeidepartment in Richmond im US-Bundesstaat Virginia arbeitet derzeit schon mit der IBM-Software. Diese erkennt Brennpunkte an denen Gefahr droht, weißt die Beamten darauf hin, wenn kleine Auseinandersetzungen in Gewalt auszuarten drohen und koordiniert den Einsatz von Spezialeinheiten. Nach Angaben von IBM zeigt das System bisher großen Erfolg. So sei die Anzahl an Morden und Gewaltverbrechen in den vergangenen zwölf Monaten um 30 Prozent zurückgegangen.

Die Lösung von IBM könnte die Arbeit der Polizei in Zukunft erleichtern und Städte sicherer machen. Im Film Minority Report werden die potenziellen Täter schon vor ihrem Verbrechen verhaftet und angeklagt. Das kann man bei IBM nicht - zum Glück.

Über die Folgen für den Datenschutz der neuen IBM-Technologien haben wir kürzlich mit Olivier Verscheure, Senior Research Manager bei IBM in der Abteilung Big Data Analytics and Systems, gesprochen. Das Interview finden Sie unter diesem Link.

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