Die Smart City Factory für die Stadt und Industrie: Photovoltaik, KI, 5G, Lagerlogistik, Digitalisierung und Metaverse – alles aus einer Xpert.Digital

► Die Zukunft gestalten: Smart City und Smart Factory Lösungen

Für die fortschreitende Urbanisierung und moderne Industrie bieten die Konzepte der Smart City und Smart Factory umfassende Lösungen. Photovoltaik (PV), künstliche Intelligenz (KI), 5G-Technologie, Lagerlogistik, Digitalisierung und das Metaverse kommen zum Einsatz, um unsere Städte und Industriewelten zukunftssicher und effizient zu gestalten. Xpert.Digital vereint all diese Technologien und bietet umfassende Lösungen an.

Xpert.Digital ist einer der Wegbereiter in den Bereichen Urbanisierung und städtische Logistiklösungen sowie in den Segmenten Logistik, Intralogistik, Digitalisierung, erneuerbare Energien und smarte 3D-Visualisierungen. Dank des kontinuierlichen Ausbaus unserer Fachkompetenzen haben wir uns als führende Experten für Smart City und Smart Factory fest etabliert. Auf unserer Plattform, dem Industrie-Hub Xpert.Digital und e.Xpert Infotainment Portal, finden Sie über 2.500 Fachbeiträge und mehr als 400 PDFs mit Zahlen, Daten und Fakten, um Sie fundiert und umfassend zu informieren.

Durch die nahtlose Integration all dieser Technologien wird es möglich, in Echtzeit Daten zu erfassen, zu analysieren und entsprechend zu reagieren. Mobilität wird effizienter, die Energieversorgung nachhaltiger und das urbane Leben insgesamt lebenswerter. Diese Smart City Factory Konzepte stehen exemplarisch für die Veränderungen, die unsere Städte und Industrien jetzt und in der Zukunft prägen werden.

► Stromnetz und Funknetz-Infrastruktur

Grundlegende Voraussetzung für eine Smart City und Smart Factory ist eine zuverlässige Funk-Netzabdeckung. In Anbetracht der Bedeutung von Echtzeitdaten und Echtzeittracking spielt die 5G-Technologie (einschließlich 5G-Campus-Netzen) eine maßgebliche Rolle. Diese Technologie ist essenziell, um verschiedene Varianten des Metaverse wie Stadt-, Verbraucher- und Industrie-Metaverse zu implementieren. Diese smarte 3D-Welten und Digitalen Zwillinge erfordern eine leistungsfähige Netzwerkinfrastruktur.

Die Stromversorgung bildet die Lebensader jeder modernen Infrastruktur. Im Kontext von Nachhaltigkeit und Energieeffizienz nimmt die Solarenergie eine herausragende Stellung ein. Besonders in urbanen Gebieten hat sich die Photovoltaik als effektiv, effizient und leicht integrierbar erwiesen. Solaranlagen bieten neben der Stromerzeugung auch zusätzliche Vorteile:

1. Solaranlagen und PV-Überdachungen asphaltierter Flächen

Diese helfen, städtische Wärmeinseln zu verringern.

2. Doppelnutzung von Flächen

Beispielsweise durch Solarparkplätze oder PV-Carports sowohl in Innenstädten als auch in Industriegebieten.

3. Teiltransparente Solarmodule

Diese können z.B. in City-Solarpergolen integriert werden, was eine Begrünung unterhalb ermöglicht und so zur Lebensqualität beiträgt.

4. Gebäudeintegrierte Photovoltaik

Zusätzlich gibt es die Möglichkeit, gebäudeintegrierte Photovoltaik an großen Strukturen wie Lagerhallen, Produktionshallen oder Stadien zu nutzen. Diese Integration trägt zu einer nachhaltigen Stadtentwicklung bei.

5. Fassadensolar

Eine Alternative zur gebäudeintegrierten Photovoltaik ist die Solarfassade, die außerhalb an Gebäuden befestigt werden kann. Vor allem interessant für große Hallen und Gebäudekomplexe.

6. Weitere Alternativen: Von Dach- bis Flachdach Solaranlagen, Freiflächen Solarparks, Solarzäune und Agri-PV

Diese Optionen bieten eine Vielzahl von Möglichkeiten, Solarenergie in verschiedenen Umgebungen effektiv zu nutzen. Ob auf dem Dach eines Gebäudes, auf freien Flächen, als Teil von Infrastrukturprojekten oder in Kombination mit landwirtschaftlichen Aktivitäten – für jede Situation gibt es passende Lösungen.

► Künstliche Intelligenz

Mit zunehmender Integration erneuerbarer Energien gewinnt die KI an Bedeutung zur Steuerung dieser komplexen Energiesysteme (Smart Grid). Während herkömmliche Stromnetze meist durch zentrale Stromerzeugung gekennzeichnet sind, verlagert sich der Trend hin zu dezentralen Erzeugungsanlagen. Erneuerbare Quellen wie Photovoltaik, Windkraft und Biogas tragen zu einer vielschichtigeren Struktur bei. Dies stellt insbesondere im Bereich der Lastregelung, Spannungshaltung und Netzstabilität neue Herausforderungen dar. Dezentrale Erzeugeranlagen speisen direkt in die unteren Spannungsebenen ein, was eine intelligente Steuerung erfordert.

Ein intelligentes Stromnetz integriert alle Akteure – von Erzeugern über Speicher- und Netzmanagement bis hin zu Verbrauchern. So wird sichergestellt, dass stets genau so viel Energie produziert wie verbraucht wird. Intelligente Netze berücksichtigen dabei dezentrale Energiequellen und -speicher, was zu einem räumlich und zeitlich ausgeglichenen Verbrauch führt. Dies ist besonders wichtig, um die Schwankungen der Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen zu kompensieren.

► Digitalisierung und Automatisierung

Die Digitalisierung ist ein kontinuierlicher Prozess, der unsere Lebens- und Arbeitsweise revolutioniert hat. Mit der Einführung des Internets im späten 20. Jahrhundert änderte sich die Verfügbarkeit von Informationen und ermöglichte globale Geschäftsstrategien und Methoden wie „Just-in-Time“-Produktion. In den letzten zwei Jahrzehnten haben mobile Technologien, soziale Netzwerke und KI diesen Wandel weiter verstärkt. Diese Technologien erlauben tiefere Vernetzung, Automatisierung und die Analyse riesiger Datenmengen.

Im Bereich der Logistik hat die Einführung des Strichcodes in den 70er Jahren die Grundlage für den globalen Handel gelegt. Seitdem hat sich die Logistik durch zunehmende Flexibilität und Automatisierung weiterentwickelt, was jedoch auch zu komplexeren Prozessen führte. Ab 2027 soll der Strichcode durch den 2D-Matrixcode ersetzt werden, der mehr Daten enthalten und multifunktional eingesetzt werden kann. Dieser Code kann nicht nur in der globalen und innerbetrieblichen Logistik verwendet werden, sondern auch zusätzliche Informationen für Nutzer und Endverbraucher liefern, bis hin zu smarten 3D-Visualisierungen, die mit Smartphones betrachtet werden können. Diese Visualisierungen könnten auch in ein Metaverse eingebunden werden.

► Metaverse und das 15-Minuten-Stadt Konzept

Für die Urbanisierung wird das Metaverse eine zentrale Rolle im täglichen Leben spielen. Sei es für Arbeit, Einkauf, Bildung, Gesundheitsversorgung oder Kultur – all diese Aktivitäten sollen innerhalb eines 15-minütigen Fuß- oder Radweges erreichbar sein. Diese Stadtteilplanung fördert die Entwicklung von gemischten Vierteln, die sowohl Wohnraum als auch kommerzielle, kulturelle und Freizeitfunktionen integrieren. Ziel ist es, lange Pendelwege zu reduzieren und den sozialen Zusammenhalt sowie eine verbundene Gemeinschaft zu fördern.

In der 15-Minuten-Stadt wird besonders auf die Förderung emissionsfreier oder emissionsarmer Mobilitätsformen Wert gelegt. Städte sollen so geplant werden, dass der Bedarf an privaten Fahrzeugen minimiert wird, um Verkehrsstaus, Luftverschmutzung und Lärmbelastung zu reduzieren. Fußgänger- und Fahrradwege werden das Rückgrat des städtischen Verkehrsnetzes bilden, ergänzt durch zuverlässige öffentliche Verkehrsmittel als nachhaltige Alternative zum individuellen motorisierten Verkehr.

Sollte dies aus verschiedenen Gründen nicht sofort umsetzbar sein, bietet vor allem hier das Metaverse die Möglichkeit, diese Lücke zu schließen. So könnten beispielsweise Behördengänge virtuell vom Wohnzimmer aus erledigt werden.

► Industrial Metaverse – Der Schritt zu Industrie 4.0

Das vollautomatisierter Hochregallager und Micro-Hubs. Lokale bis dezentrale Logistikzentren, die erneuerbare Energien und KI nutzen, können effiziente und nachhaltige Versorgungsstrukturen schaffen. Diese Technologien ermöglichen die Echtzeitdatenerfassung, -analyse und -reaktion, was zu effizienterer Mobilität, nachhaltiger Energieversorgung und einer insgesamt verbesserten Lebensqualität in städtischen Gebieten führt.

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