Wat is een slimme stad en wat ben ik ermee?

Wat is een slimme stad? 

“Een slimme stad” is natuurlijk iets wat niet letterlijk bestaat. Een stad kan namelijk niet écht slim zijn zoals een mens of een dier. Het concept slimme stad is bedacht door politici en bedrijven om aan te geven dat ze kijken hoe technologie kan helpen om de stad te bouwen, in te richten en te organiseren zodat het de bewoners en bezoekers zo aangenaam mogelijk maakt. (Of “de levenskwaliteit verbeteren”, zoals we het ook wel noemen.) 

Op zich is deze ambitie niet nieuw. Zelfs de Romeinen bouwden al aquaducten en rioleringen om de steden leefbaarder te maken. De hedendaagse aandacht voor slimme steden volgt uit de razendsnelle vooruitgang in digitale technologie én uit het feit dat steeds meer mensen in een stad gaan wonen. Nu al de helft van de wereldbevolking en studies voorspellen tegen 2050 zelfs drie op vier mensen. Maar, hoewel de meerderheid van de activiteiten die de naam of ambitie ‘slimme stad’ uitdragen ook effectief in een stad plaatsvinden, zijn de meeste bij uitbreiding ook toepasbaar op een dorp of andere omgevingen waar mensen wonen, werken of vertoeven. Het gaat dus zeker niet om een strijd tussen locaties, maar over hoe je op een bepaalde plek de levenskwaliteit kan verbeteren. 

Als er iets is wat de voorbeelden onderaan ook duidelijk maken, is dat een slimme stad bouwen een heel moeilijke puzzel is. Bovendien eentje waarvan je soms stukjes op meerdere plaatsen nodig hebt en je dus iets ‘onaf’ laat als je het bij iets anders aanplakt. Denk aan het moeilijke evenwicht wat veel steden hebben met het aantrekken van toerisme en het tegelijk tevreden houden van de eigen bevolking. Wat een slimme stad voor je kan betekenen hangt dan ook heel erg samen met welke plannen en ambities het bestuur van de stad heeft. Wil het de meest fietsvriendelijke stad zijn, de meest milieuvriendelijke, degene met de hoogste levensverwachting voor haar bewoners, met de meest levendige binnenstad….? De juiste keuzes maken in een slimme stad vertrekt met andere woorden vanuit de doelen die de betrokkenen in de stad willen bereiken. En die puzzel is nooit af. Een slimme stad is niet iets wat je op een schaal van een tot tien kan afmeten. Een slimme stad is een ambitie en een evolutie en geen meetbare toestand in absolute termen.  

Samengevat hanteren we bij imec vaak volgende definitie: 

“Een slimme stad/regio is er een die op een verstandige en structurele manier nadenkt over de inzet van technologie in de publieke ruimte bij het realiseren van haar plannen en ambities.” 

Is een slimme stad een technologische stad? En is een technologische stad slim? 

De term slimme stad wordt vaak in een adem genoemd met technologie. Op welke manier technologie kan helpen voor de ontwikkeling van een stad die 'slim' wil zijn, daarover kan, mag en moét over gedebatteerd worden. Er bestaan heel aangename steden en omgevingen waar weinig of geen technologie aanwezig is. Al is een verkeerslicht ook technologie natuurlijk. In de ambities van slimme steden gaat het tegenwoordig over meer moderne digitale technologieën als ‘het internet der dingen’ en ‘artificiële intelligentie’ (waarover meer via de ‘Meer weten’ linkjes onderaan). Tegelijk zijn er, zoals je ook verder in dit artikel kan ontdekken, ook steden ontworpen met alle beschikbare technologische snufjes die er uiteindelijk niet voor gezorgd hebben dat mensen de stad aangenaam vinden. Geavanceerde technologie is dus noch onmisbaar, noch voldoende voor een aangename stad. Bij imec delen we de overtuiging dat technologie dienend kan en moet zijn om een slimme, aangename, stad te maken. Er is met andere woorden een belangrijke wisselwerking nodig tussen de technologie en de problemen of behoeftes waar die voor ingezet wordt. In dit artikel leggen we je uit wat we hiermee bedoelen. 

Hoe bouw je een slimme stad? 

Ruwweg zijn er twee manieren om een slimme stad te bouwen. De eerste is om vanaf nul te beginnen en een hele nieuwe stad, of stadswijk, uit het niets op te bouwen. Een bekend voorbeeld is Songdo International Business District, van de grond af gebouwd en officieel geopend in 2015 in Seoul in Zuid Korea. Of de meer recente plannen van het Japanse bedrijf Toyota voor ‘Woven City’, een prototype van een slimme stad gebouwd op de ruïnes van een oud industrieterrein aan de voet van de Fuji vulkaan. En iets dichter bij huis, op nog niet ontwikkeld terrein in Helmond (nabij Eindhoven in Nederland), waar wordt gebouwd aan Brainport Smart District. Het voordeel van een (slimme) stad van de grond op te bouwen is dat je alle vrijheid lijkt te hebben. Een belangrijk nadeel is dat je veel ruimte, tijd en geld nodig hebt. Om een idee te geven: om Songdo te bouwen op een oppervlakte van zeshonderd hectare (zowat tien keer kleiner dan een gemiddelde Belgische gemeente) was bijna vijftien jaar nodig en naar schatting 35 miljard euro (ongeveer de helft meer dan de jaarlijkse uitgaven van alle Vlaamse steden en gemeenten samen). 
En dan nog is er geen garantie op succes. Songdo mag dan wel uitgerust zijn met buizen die afval vanuit elk huis rechtstreeks naar het recyclagepark vervoeren en allerlei andere technische hoogstandjes. Reacties van bewoners en bezoekers van Songdo leert dat ze de stad vaak niet heel aangenaam vinden. Dat de stad een 'ziel' mist. En dat was toch het doel van een slimme stad? 

De tweede, en veruit meest gangbare aanpak – die trouwens veel leert uit de eerste – is om bestaande steden 'slimmer' te maken. Zo coördineert imec sinds 2016 City of Things, een programma waarin het samen met een verscheidenheid aan partners onderzoekt en test hoe technologie een positieve rol kan spelen in slimme steden in Vlaanderen en ver daarbuiten.
Net zoals bij de eerste aanpak, zijn er natuurlijk ook hier een heel aantal voor- en nadelen. Misschien wel het grootste voordeel zijn de bestaande inwoners en gebruikers van de stad. Waar die er bij de start niet zijn bij slimme steden die van de grond af opgebouwd worden, zorgen die er bij een bestaande stad voor dat ze er hun ziel inleggen om die stad te maken tot wat ze is: een plek die van hen is, voor hen is, en er ook door hen gemaakt wordt tot wat het is.
Wel heb je in een bestaande stad vaak minder vrijheid om zomaar iets nieuws te bouwen of uit te proberen. We omzeilen dat bij imec door te werken aan een digitale tweeling: een exacte virtuele kopie van de stad. Sinds 2018 bouwt imec, samen met meerdere partners, zo’n virtuele tweeling van de stad Antwerpen. Dat is niet alleen heel spannend om naar te kijken, maar het geeft ook de mogelijkheid om de impact van je plannen te voorspellen voordat je iets in de échte stad gaat veranderen. Je kan namelijk is zo’n virtuele tweeling echte gegevens (van wat er op dat moment gebeurt en wat er vroeger is gebeurd) gaan combineren met denkbeeldige ingrepen. Denk aan de bouw van een geluidsmuur naar een autosnelweg. In een virtuele tweeling kan je berekenen en zichtbaar maken welk effect dat zou hebben op de geluidsoverlast, maar ook op de luchtkwaliteit enzovoort. Of hoe kan je best mensen doorheen de stad leiden? Wat gebeurt er als je straten gaat afsluiten of eenrichtingsverkeer gaat invoeren? Geen onrealistische vraag (denk aan grote evenementen, uitzonderlijke pandemieën…). Dankzij een digitale tweeling kan je daar een helder inzicht in krijgen. Minder geslaagde ingrepen kan je met een druk op de knop weer ongedaan maken. En een virtuele stad bouwen is nog altijd sneller en goedkoper dan een helemaal nieuwe in het echt.

Jan Adriaenssens legt uit hoe het imec City of Things programma bouwt aan slimme steden, inclusief het gebruik van een digitale tweeling van de stad. 

Maar welke aanpak je ook kiest, en virtuele tweeling of niet, de kunst om een slimme stad te bouwen blijft toch altijd om het einddoel voor ogen te houden: de levenskwaliteit verbeteren. En daarom zijn twee dingen heel belangrijk: weten welke behoeftes en uitdagingen er zijn en tegelijk weten welke technologie je moet beschikbaar maken om daar mee een oplossing aan te bieden. Beide kanten (het technologisch aanbod en de vragen/noden) evolueren deels los van elkaar en het is vooraf niet altijd duidelijk waar ze elkaar zullen ontmoeten. Denk aan snelle kabelverbindingen, slimme verkeerslichten, allerlei camerasystemen en sensoren, 5G enzovoort. Allemaal spitstechnologie die voor meerdere doelen inzetbaar is. En die zowel bestaande problemen kan helpen oplossen als gebruikt kan worden voor toepassingen die we nu nog niet bedacht hebben. Dit vraagt een voortdurende en duurzame wisselwerking tussen technologie en maatschappij. Daarom ook dat in veel projecten in een slimme stad een actieve betrokkenheid is van alle partijen: onderzoek, overheid, bedrijfsleven, burgers… Bij City of Things doen we dat bijvoorbeeld in het initiatief “hackable city”, waarin burgers actief mee aan de slag gaan om hun wensen en problemen in kaart te brengen en er ook mee oplossingen voor te bedenken en bouwen.  

Het samenbrengen en samen laten werken van alle belanghebbenden in een slimme stad is bijna zoals een dans, waarbij de beweging van de een invloed heeft op de beweging van de ander. Meer nog dan uitblinken in stedenbouw of technologie, is het voor de makers van een slimme stad dan ook belangrijk om deze dans te kunnen vertalen in een prachtige choreografie. 

Wat doet een slimme stad dan voor mij? 

Het is belangrijk om bij deze vraag duidelijk te zijn over wie ‘jij’ dan bent. Een slimme stad brengt namelijk waarde voor de burgers (inwoners, toeristen, mensen die er werken…), maar ook voor de overheden, hulpdiensten, bedrijven, onderzoekers, enzovoort.  

Uit de voorbeelden verderop zal je merken dat het soms heel duidelijk is hoe dat gebeurt. Maar ook dat de meeste dingen achter de schermen plaatsvinden zonder dat je er meteen weet van hebt. Dat is bewust en in veel gevallen ook goed. Vergelijk het met hondenpoep op straat. Je hoeft eigenlijk niet te weten waarom dat de voorbije twintig jaar grotendeels uit het straatbeeld verdwenen is. Je bent gewoon blij dat het er (bijna) niet meer is. Een slimme stad gaat dus niet over de ‘bling bling’ en technologische gadgets, maar over een propere, gezonde, veilige, speelbare, verrassende, mobiele, mooie, gezellige… omgeving die ook weerbaar is als er zich een ongeluk of crisis voordoet.  

Wel belangrijk is dat ‘een stad’ waar nodig duidelijk kan maken waarom dingen gebeuren. Bijvoorbeeld: als ik langer voor het rood sta omdat een slim computerprogramma dat zo heeft bedacht, kan ik dan ook op een eenvoudige manier inzicht krijgen in waarom ik wat langer moet wachten? Is er verderop een ongeval gebeurd? Of een school met kinderen die moet oversteken? “Achter de schermen” of “onzichtbaar” mag daarom niet betekenen “ontoegankelijk” of “afgeschermd”. Veel van het huidige onderzoek richt zich met name op het inzichtelijk maken van dingen die achter de schermen gebeuren. Transparantie is dus noodzakelijk. 

Moet ik bang zijn voor de stad van de toekomst? 

Of je bang moet zijn voor een slimme stad is een vraag die veel mensen zich misschien stellen. We laten ze graag beantwoorden door Pieter Ballon, een van de imec experts op het vlak van slimme steden. Hij gaf er namelijk een heel toegankelijk college over wat je dankzij de Universiteit van Vlaanderen kan bekijken.

Hoe kan technologie helpen een stad slim te maken?

Enkele concrete voorbeelden van oplossingen die er al zijn en van toepassingen die er zouden kunnen zijn (maar technisch in elk geval al perfect mogelijk zijn):

Mobiliteit: in een stad wil je vlot van a naar b. De hele opkomst van deelfietsen, -steps en andere vervoersmiddelen kan je beschouwen als een onderdeel van een slimme stad. Ook steden waar je op je smartphone of op de schermen bij de haltes kan kijken waar exact de tram of bus zich bevindt. En denk aan apps en oplossingen voor parkeren van je fiets of auto, een mobiele rateltikker voor blinden en slechtzienden enzovoort. Of denk aan de vele pakjesbezorgers. In een slimme stad wordt hun ronde zo berekend dat ze voor zo weinig mogelijk verkeershinder zorgen. En staan misschien ophaalunits zodat ze niet bij elk huis, maar per straat maar een keer moeten stoppen.  Minder zichtbaar zijn systemen die op kruispunten de verkeerslichten regelen zodat het verkeer zo vlot mogelijk door de stad kan. Heb je altijd groen als je net aan een verkeerslicht komt? Misschien is het je geluksdag, maar de kans is groot dat een slim systeem al had gezien dat je eraan kwam.

Veiligheid: fysieke veiligheid (bijvoorbeeld niet overvallen worden of in een ongeval betrokken raken) is waarschijnlijk het eerste waar je nu aan denkt. En daarin kan een slimme stad een rol spelen. Oplossingen voor mobiliteit en veilig verkeer zijn daar een voorbeeld van. Maar ook bijvoorbeeld straatlampen die aangaan als er voorbijgangers zijn en camera’s die mensen met slechte bedoelingen kunnen afschrikken. Maar veiligheid is veel meer dan dat. Welk effect heeft sluikstorten op je gevoel van veiligheid? Studies tonen in elk geval aan dat het op nummer twee staat van meest voorkomende ergernissen. Wat met je digitale veiligheid (data, privacy…)? En veiligheid in de bredere definitie van ‘geborgenheid’ (voel ik me ‘thuis’ en ‘welkom’, ‘hoor ik erbij’)? De uitdagingen zijn met andere woorden complex en ook de oplossing is niet altijd eenvoudig. Want voel je je wel echt veiliger in een stad met meer camera’s? Moeten de straatlampen dan aan waar jij wandelt, of net waar je naartoe gaat? Meteen een eerste voorbeeld van hoe technologie nooit op zich kan staan, maar rekening moet houden met alle effecten die het met zich meebrengt.

Ruimtelijke ordening: een slimme stad begint bij een slim ontwerp. Tijdens de coronacrisis werd al snel duidelijk hoe steden hun straten en pleinen gingen herinrichten voor deze nieuwe werkelijkheid (met minder auto’s, voetgangers die afstand moeten houden enzovoort). Een voor de burger minder zichtbaar element van slimme steden is de technologie die overheden en stadsarchitecten helpt om de ruimtes en verkeersstromen van wie zich erin bewegen zodanig te strong>ontwerpen dat het automatisch al een aantal problemen of uitdagingen oplost. Niet alleen tijdens de (hopelijk) uitzonderlijke gevallen als een pandemie, maar ook in functie van evenementen, klimaat, luchtkwaliteit, verwachte bevolkingstoename... Om dergelijke moeilijke puzzel te maken bestaan er heel wat rekenmodellen en technologische hulpmiddelen die achter de schermen ingezet worden. Denk aan de 'digitale tweeling’ waarover we het eerder al hadden. br /> Wel zichtbaar op het gebied van stadsplanning zijn apps en andere toepassingen voor strong>onderhoud van de openbare ruimte. Bijvoorbeeld een app waarin je eenvoudig kan aangeven als er een tegel op de stoep is losgekomen. Of een website waarop je kan kijken welke wegenwerken er gepland zijn (met achter de schermen dan weer minder zichtbare technologie die de overheid helpt om een slimme planning te maken).

Crisisbeheer: als er zich iets onverwachts en onwenselijk voordoet (een ongeval, een brand, een overstroming…), dan wil je dat natuurlijk zo snel mogelijk opgelost hebben. In een slimme stad helpt technologie om dergelijke tussenkomsten sneller en beter te organiseren en uit te voeren. Denk aan een systeem dat wateroverlast kan voorspellen op basis van de verwachtte regenval en de waterstanden in de riolen en waterwegen. Hierdoor kan de brandweer sneller en beter aanwezig zijn op de plaatsen die het hardst getroffen worden (in plaats van de plaatsen van waaruit de mensen het eerste of meeste bellen). Of drones die sneller dan de hulpdiensten ter plaatse kunnen zijn en alvast beelden kunnen doorsturen.

Gezondheid: levenskwaliteit en gezondheid gaan vanzelfsprekend hand in hand. Een slimme stad is dan ook een stad die waakt over de gezondheid van haar bewoners en bezoekers. Met luchtkwaliteit als een van de voor de hand liggende factoren. Technologie helpt om deze in kaart te brengen en verkeersstromen aan te passen zodat hun effect zo laag mogelijk blijft. Maar gezondheid is natuurlijk veel meer dan dat en gaat ook over zaken als mentale gezondheid, het bestrijden van eenzaamheid, bevorderen van lichaamsbeweging enzovoort. Zo bouwde imec in haar project “Hello Jenny” in Gent een slimme luidspreker om eenzaamheid bij senioren tegen te gaan.

Economie: geen stad zonder economie. Want geef toe: we worden toch allemaal een beetje gelukkiger als we iets strong>kunnen kopen of verkopen? Eenvoudige technologie op dit vlak zijn de websites en city apps die je een overzicht geven van alle handelaars, bezienswaardigheden, evenementen enzovoort. Maar ook dit is weer een veel complexer verhaal. Waarbij alle andere zaken zoals bereikbaarheid, ruimtelijke ordening, veiligheid, luchtkwaliteit… een belangrijke invloed hebben op de economie in de stad. En economie gaat ook over armoede en daklozen, over afvalstromen, waterbeheer en voedselverspilling… Kortom: ook hier weer mogelijkheden genoeg om technologie ter hulp te laten roepen.

Het is bij deze waarschijnlijk wel duidelijk dat een slimme stad niet in een zin te vangen is, noch 'in een dag gebouwd'. En dat we eigenlijk al uitkijken naar het moment waarop het woord 'slim' weer kan verdwijnen en veel van wat we in dit artikel hebben beschreven doodnormaal zal zijn. Tot het zover is, nodigen we je uit om je er verder in te verdiepen, je stem te laten horen en er vooral ook mee aan te bouwen.