3. April 2004, 2 Uhr morgens, 30 Meter unterhalb von Manchester: Kurzschluss. Bald fressen sich Flammen durch die Leitungen im Kabeltunnel der British Telecom. Wenig später sind 130 000 Nutzer ohne Telefon, Fax und Internet. Auch Handynetze fallen aus, weil Mobilfunkanbieter gleichfalls die Infrastruktur der British Telecom nutzen. Stellenweise funktioniert nicht einmal der Notruf. Weltweit sind Websites nicht erreichbar, die in Manchester gehostet werden.

Die Ausfälle reichen bis nach Wales. 31 Bankfilialen schließen, weil sie die Anbindung ans Rechenzentrum verloren haben. Bankautomaten streiken, Onlinebanking funktioniert nicht. Gehälter werden nicht ausgezahlt. Firmen, die auf ihre Computerdaten keinen Zugriff mehr haben, schicken Angestellte nach Hause oder verlegen sie in andere Firmensitze. In Branchen, die vor allem vom Telefon abhängen, versorgen Chefs ihre Mitarbeiter mit Prepaid-Handys. So auch bei der Polizei in Derbyshire, deren Funk ausgefallen ist. Viel hilft das nicht: Die bisher nicht betroffenen Handynetze sind schon bald hoffnungslos überlastet. Manchesters Wirtschaft ist gelähmt. Noch während der mehrtägigen Krise schätzt die Handelskammer, dass der Kommunikationsausfall täglich etwa 4,5 Millionen Pfund kostet.

Vorfälle wie dieser führen plastisch vor Augen, wie sehr Daten- und Kommunikationsnetze unser tägliches Leben – bei der Arbeit wie privat – bestimmen. Informationsaustausch geschieht heute mit Lichtgeschwindigkeit und damit über beliebige Distanzen hinweg praktisch in Echtzeit. Der Globus ist dadurch kleiner geworden, die Welt schneller. Doch wird der hochtechnisierte Lebensraum Stadt damit auch immer anfälliger für Fehlfunktionen oder gezielte Manipulation?

Vernachlässigte Bedrohung?

Im Wahlkampf bezeichnete Barack Obama den Cyberterrorismus als eine der "vernachlässigten Bedrohungen des 21. Jahrhunderts". Viele Fachleute bewerten das anders: Zwar gibt es unzählige Cyberattacken auf Regierungsnetzwerke, Firmenserver und Internetseiten. Aber medienwirksame Ergebnisse in der physischen Welt lassen sich für Terroristen noch immer viel leichter auf anderem Wege erzielen. Zwar ist theoretisch denkbar, dass Hacker Staudämme öffnen oder Kraftwerke lahmlegen. Aber bisher ist erst ein einziger Cyberangriff überregional bekannt geworden, bei dem tatsächlich physischer Schaden angerichtet wurde: Im Jahr 2000 manipulierte ein Eindringling die Steuermechanismen der Abwasserentsorgung im australischen Bundesstaat Queensland derart, dass sich mehrere Millionen Liter stinkende Brühe in die Umwelt ergossen.

Ob eine kritische Infrastruktur mutwillig lahmgelegt wird oder ob sie von Fehlfunktionen, Störungen oder Unfällen außer Gefecht gesetzt wird, spielt für das Ergebnis meist keine Rolle. Daher bemühen sich Experten generell um große Ausfallsicherheit wichtiger Netzwerke, wofür ein dezentraler Aufbau sehr hilfreich ist. Ein gutes Beisiel hierfür ist die Nameserver-Architektur des Internets: 13 Root-Nameserver publizieren die Namen und IP-Adressen aller Toplevel-Domains, die zum Beispiel auf .org, .com oder .de enden – ohne diesen Service wären Websites mit diesen Endungen nicht auffindbar. Aber selbst der bisher massivste Hackerangriff am 21. Oktober 2002, in dessen Folge mehrere Nameserver zeitweise nicht erreichbar waren, war für Internetnutzer nicht spürbar: Die verbleibenden Server glichen die Ausfälle mühelos aus.

Die meisten städtischen Datennetzwerke sind dagegen prinzipiell anfälliger, weil sie meist zentralisiert aufgebaut sind. Ein Beispiel hierfür sind die Steuerungssysteme der städtischen Verkehrsleitzentralen: Sie steuern Verkehrsleitsysteme und sorgen mit ihren Ampelschaltungen für grüne Wellen. Im Zeitalter zäh fließenden Innenstadtverkehrs bemühen sich Städte und Kommunen natürlich, diese Systeme zu verbessern, um den Verkehrsfluss zu beschleunigen.

Verflüssigung des Verkehrs

In Ingolstadt etwa hat man 2006 damit begonnen, zunächst 46 mit der Verkehrsleitzentrale vernetzte Ampeln von einem genetischen Algorithmus steuern zu lassen. Dieser Algorithmus verfolgt über Induktionsschleifen im Straßenbelag die aktuellen Verkehrsdichten, errechnet daraus die Verkehrsverteilung in der Folgezeit und optimiert die Ampelschaltungen. Der Erfolg der ersten Projektphase: Im Tagesdurchschnitt 21 Prozent kürzere Standzeiten und weniger Benzinverbrauch. Und die Vernetzung bezieht auch die Fahrzeuge mit ein: Einige Ingolstädter Ampeln wurden zusätzlich mit Sendern ausgestattet, die Autofahrer mit passenden Empfängern darüber informieren, welche Geschwindigkeit sie einhalten müssen, um die nächste Ampel bei Grün zu erwischen. Damit lässt sich weiterer Kraftstoff sparen und der Verkehr entspannen.

Das so genannte CAR 2 CAR Communication Consortium, ein Zusammenschluss von Autoherstellern, technischen Dienstleistern und Universitäten, denkt noch einen Schritt weiter. In ihren Plänen kommunizieren nicht nur Straßenschilder und Ampeln mit Verkehrsteilnehmern, sondern vor allem ebenso die Fahrzeuge miteinander. In einem solchen beweglichen Ad-hoc-Netzwerk springen Informationen über Baustellen, Verkehrslagen oder Gefahrenquellen von einem Auto im betroffenen Gebiet zum nächsten, so dass Fahrer gewarnt werden oder On-Board-Navigationssysteme alternative Routen berechnen können. Geben die Fahrzeuge zusätzlich Informationen über ihre Position, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung weiter, lassen sich zudem viele Auffahrunfälle verhindern.

Im Gegensatz zum zentral gesteuerten Verkehrsleitsystem ist ein solches Ad-hoc-Netzwerk sehr stabil, da die wichtigsten Informationen ausgetauscht werden, ohne über eine Zentrale zu laufen und weil der Ausfall einzelner Netzteilnehmer keinen Einfluss auf die Funktionalität des Netzes hat.

Anfällige Stromnetze

Als wenig belastbar hat sich hingegen ausgerechnet dasjenige Netz erwiesen, das allen anderen zu Grunde liegt: das Stromnetz. Mit einer Frequenz von 60 Hertz pulst dieses energetische Herz-Kreislauf-System durch alle Organe der Stadt. Ohne Strom keine Beleuchtung, keine Ampeln, kein Sprit an Tankstellen, kein Geld von Automaten, keine Aufzüge, keine Straßenbahnen. Langfristig fallen Telefone und Wasserversorgung aus. Radio- und Fernsehempfang beschränkt sich auf batteriebetriebene Geräte, Kühlschränke werden warm, und Gefriertruhen tauen ab.

Am 25. November 2005 sorgte eine ungewöhnliche Wetterlage dafür, dass sich im Münsterland dicke Eispanzer um viele Hochspannungsleitungen legten. Die Leitungen rissen, oder die Strommasten knickten unter der Last ein. Die Folge war ein mancherorts fünf Tage währender Blackout, der besondere Schärfe erhielt, weil selbst Ölheizungen ohne Steuerelektronik nicht funktionieren. Die nordrhein-westfälische Industrie- und Handelskammer schätzte den wirtschaftlichen Schaden des ungewöhnlich langen Stromausfalls auf 100 Millionen Euro – abgesehen von den Unannehmlichkeiten für die betroffene und frierende Bevölkerung.

Je weiter die Technisierung voranschreitet, desto höher werden die Kosten eines jeden Netzausfalls. Vermutlich wäre es daher nicht nur aus Gründen des Umweltschutzes sinnvoll, Städte künftig energieautark zu bauen und jedes Haus zum eigenen Energieerzeuger zu machen, wie das zum Beispiel mit Masdar City in den Vereinigten Arabischen Emiraten geplant ist.

Macht Vernetzung Städte überflüssig?

Fraglich ist ohnehin, ob die zunehmende Vernetzung nicht vielleicht eines Tages das Ende bedeuten könnte für das Konzept "Stadt", wie wir es kennen. Noch sind Städte in einer zunehmend globalisierten Welt Fokussierungspunkte: Sie bieten Firmen die schnellsten Datenanbindungen und die beste industrielle Infrastruktur, den Bewohnern die höchste Jobdichte, die variabelsten Einkaufsmöglichkeiten, eine Vielzahl kultureller Angebote und die schnellste Verkehrsanbindung an andere Teile der Welt. In Zukunft könnte sich daran jedoch einiges ändern.

Dank Computerarbeit und Videokonferenzen kommt es immer weniger darauf an, wo Arbeit geleistet wird. Einige multinationale Konzerne heuern sogar schon heute Mitarbeiter in rund um den Erdball verteilten Zeitzonen an, um Aufgaben, die nicht parallel ablaufen müssen, ununterbrochen vorantreiben zu können. Auch die räumliche Entkoppelung von maschineller Fabrikation und Steuerung der Fertigungsabläufe sorgt dafür, dass Fabrikhallen zum Teil fast menschenleer sind, während die Maschinen hauptsächlich ferngewartet und die Produktion vom Hauptsitz aus überwacht wird. Die örtliche Bindung durch einen Arbeitsplatz lässt also zusehends nach.

Umgekehrt ist die für vielerlei gewerbliche Angebote physische Präsenz in der Nähe des Kunden immer weniger von Bedeutung. Beim Friseur ist die persönliche Anwesenheit noch erforderlich. Aber um bei Amazon ein Buch oder bei E-Bay ein neues Handy zu bestellen, muss man die Couch nicht mehr verlassen. Wohin sollte man auch gehen? Die großen Onlinehändler haben keine Filialen. Und selbst beim Bäcker kann man inzwischen den Brötchenlieferdienst per E-Mail beauftragen. Es spricht also einiges dafür, dass das ungebremste Städtewachstum, auf Grund dessen seit 2007 weltweit mehr Menschen in Städten als auf dem Land wohnen, abnehmen – und sich vielleicht sogar umkehren wird.