Künstliche Intelligenz für sichere und saubere Städte

Künstliche Intelligenz soll unsere Städte sicherer und sauberer machen und steckt hinter der Idee der „Smart City“. In erster Linie bedeutet das ein Umdenken bei vielen kommunalen Entscheidern, verbunden mit dem Entschluss, auch neue Technologien im Bereich der Daseinsvorsorge einzusetzen.

Dass der digitale Wandel für Kommunen immer mehr an Bedeutung gewinnt, viele Chancen bietet und sogar notwendig ist, zeigen zahlreiche Modellvorhaben in Städten und Gemeinden. Denn gerade mit digitalisierten Prozessen und dem Einsatz von KI (Künstliche Intelligenz) kann sowohl interne kommunale Verwaltung vereinfacht, Informationstransfer zwischen Bürger und Gemeinde optimiert, Strukturen und Akteure besser vernetzt als auch die Infrastruktur einer Kommune modernisiert werden. Oft liegt die Lösung in der Verbindung von „Altbewährtem“ und Digitalisierung. Schon wenige Modifikationen können zu erfolgreichen Synergien führen.

Eine Frage der Lebensqualität

Das Wohlbefinden der Bürger in einer Kommune hängt verständlicherweise in erster Linie an persönlichen Prämissen (Einkommen, Wohnlage, soziales Umfeld, Bildung). Aber mit Blick auf die Daseinsvorsorge werden häufig Faktoren genannt, die seitens der Stadt oder Gemeinde bereinigt werden sollten, z. B. Lärmbelästigung, Luftverschmutzung oder ein Mangel an Grünflächen. Vor allem eine intakte und sichere Straßenführung sowie ein hohes Maß an Stadtsauberkeit stellen sowohl für Bürger als auch für kommunale Verwalter eine stetige Herausforderung dar.

Oberhausen digital – auf dem Weg zur Smart City

Als Modellkommune ist die Stadt Oberhausen in Nordrhein-Westfalen mit 212.000 Bürgern im digitalen Wandel bereits äußerst erfolgreich. Zur Gemeinwohl-Politik der Stadt gehören hier neben der Förderung von Bildung, Kultur, Sport und Wirtschaft eben auch die Aufrechterhaltung der Stadtsauberkeit und die sichere Straßenführung. In Oberhausen verantworten diese beiden zuletzt genannten Aufgabengebiete die hiesigen Wirtschaftsbetriebe als Dienstleister der Stadt und deren Bürger: Von der Entwässerung und Entsorgung über die Reinigung und Unterhaltung des Kanal- und Straßennetzes bis zur Übernahme von Verkehrssicherungspflichten.

Als eines der ersten Unternehmen bundesweit wurden die Wirtschaftsbetriebe Oberhausen (WBO) 1996 als ein öffentlich-privates Partnerschaftsmodell gegründet. Bereits drei Jahre später schrieb die GmbH schwarze Zahlen. Im letzten Jahr feiert die WBO ihr 25-jähriges Jubiläum. Für die Geschäftsführer der Wirtschaftsbetriebe Oberhausen, Karsten Woidtke und Andreas Kussel, könnte Digitalisierung der Schlüssel zu Stadtsauberkeit, Sicherheit und Klimaschutz sein. Deshalb entstanden in den letzten Jahren hier viele digitale Lösungen, wie die Planauskunft, ein gemeinsames Service-Portal mit der Stadt und eine Abfall-App.

Autonome Lösung: Künstliche Intelligenz auf der Straße

Insgesamt 587 Straßenkilometer mit zehntausenden Verkehrszeichen und Signalschildern in Oberhausen hat die WBO täglich zu überwachen und auszubessern. Die sogenannten Straßenbegeher und Instandhalter der Wirtschaftsbetriebe sind zwar seit 20 Jahren dafür digital mit mobilen Endgeräten ausgestattet, aber die WBO suchte nach einer ressourcensparenden und autonomen Lösung, um ihre Mitarbeiter zu unterstützen und zu entlasten. Erfahrungen werden jetzt mit den Möglichkeiten von „Data Fleet“ gesammelt, einer KI-Software, die in den Müllfahrzeugen implementiert ist und quasi beim Vorbeifahren Mängel und Schäden erfasst, einordnet und an eine zentrale Leitstelle weitergibt.

Die Entsorgungsfahrzeuge der Kommune, die den Abfall aus dem Gelben Sack bzw. der Gelben Tonne zur Recyclinganlage bringen, erkennen mit dieser modernen Technologie sowohl nicht intakte Verkehrszeichen in den Straßen als auch Straßenschäden. Bei dieser automatisierten Erfassung und Übertragung der Daten ist auch kein Agieren des Fahrers notwendig. Die Software meldet nicht nur Verkehrszeichen, die fehlen, sondern auch jene, die zerstört oder verblasst sind – alles mittels hochauflösender Kameras und GPS, zur genauen Verortung. Jeder Datensatz besteht dann aus Zeitstempel, Georeferenz und Bildausschnitt. Die erfassten Daten werden in ein cloudbasiertes System via Wifi übertragen. Ein autarkes System, was lediglich Strom benötigt.

Und wo bleibt der Datenschutz?

Die Vorteile von KI im Auftrag der Verkehrssicherheit liegen klar auf der Hand. Mithilfe solcher digitalen Lösungen kommt es zu einer effizienten Mängelbehebung unter Einsatz bestehender Ressourcen. Bei der WBO wurden alleine 2021 bereits 30.000 Datensätze erhoben und die Vermutung konnte bestätigt werden: Mensch (Straßenbegeher) und Maschine (Software) ergänzen sich wunderbar. Gleichzeitig baut die Kommune sukzessive einen digitalen Zwilling der Stadt auf.

Aber was passiert mit fotografierten Autokennzeichen oder Menschen im Bildausschnitt? Hierbei wird der Datenschutz so gewährleistet, dass Fahrzeuge und Personen, die sich im Umfeld eines Verkehrsschildes aufhalten, verpixelt und damit unkenntlich gemacht werden. Eine Schwellenwertanalyse bei den Wirtschaftsbetrieben ging innerhalb der Pilotphase voraus, 1.000 Bilder wurden gemeinsam mit der Datenschutzbeauftragten geprüft und Anpassungen vorgenommen.

Die Zukunft: Saubere Städte mithilfe von KI

Ein Ziel der WBO mit Data Fleet ist, den Zustand der Verkehrszeichen zukünftig durch Künstliche Intelligenz bewerten zu lassen. Denn ein höherer Qualitätsindex führt letztendlich auch zu einem besseren Stadtbild. So kann kommunale Nachhaltigkeit und Klimaschutz wunderbar mit neuen Technologien und KI vorangebracht werden. Weitere Einsatzgebiete in Sachen Stadtsauberkeit könnten perspektivisch auch das Erkennen von überfüllten Mülltonnen und das Entdecken illegaler Abfall-Sammelplätze sein. Auch Schlaglöcher oder unschöne Graffities sollten in einer Stadt oder Gemeinde registriert werden. Deren Erfassung und Auswertung könnte helfen, kommunalen Verwaltern eine bessere Datengrundlage bereitzustellen, um den Überblick zu erhalten und somit gezielter Entscheidungen treffen zu können.