Interdisziplinäre Forschung für innovative Methoden und Tools
Future Cities Laboratory
Through science. By design. In place. Over time. Future Cities Laboratory stellt sich den komplexen Herausforderungen einer nachhaltigen und lebenswerten Stadtentwicklung.
«The laboratory»
Future Cities Laboratory (FCL) ist ein wegweisendes internationales Forschungslabor, das die vielfältigen Herausforderungen der Urbanisierung durch interdisziplinäre Forschung adressiert. Seit seiner Gründung im Jahr 2010 in Singapur hat das FCL die Phasen I und II durchlaufen und sich unter der Schirmherrschaft des Singapore-ETH Centre (SEC) als weltweit führende Kraft in der Stadtforschung etabliert. Die aktuelle Phase III, FCL Global, wurde im Dezember 2020 ins Leben gerufen und operiert über zwei Hubs in Singapur und Zürich.
Diese Erweiterung baut auf dem Fundament des bestehenden FCL in Singapur auf und nutzt dessen einzigartige regionale Einblicke aus Asien; sie bezieht aber auch neue, an der ETH Zürich angesiedelte Perspektiven aus Europa mit ein. Auf diese Weise werden die Forschung und der Ansatz mit einem breiteren Spektrum an Sichtweisen bereichert. Nun nähern wir uns der nächsten Phase, die im Sommer 2026 beginnen soll: FCL IV.
FCL Global begreift Städte als integrale Bestandteile von Siedlungssystemen, als komplexe und miteinander verbundene Netzwerke. Die Mission besteht darin, die Entwicklung, die Selbstorganisation und das kollektive Verhalten innerhalb unterschiedlicher urbaner Systeme zu erforschen – Phänomene, die sich einfachen Erklärungen entziehen, wenn sie einzeln und isoliert betrachtet werden.
Siedlungssysteme
Der Forschungsansatz basiert auf der Betrachtung von Siedlungssystemen (settlement systems), um die sich in Expansion befindlichen, vielschichtigen und vernetzten Realitäten heutiger Urbanisierungsfragen effektiver zu erfassen. Das etablierte Stadtkonzept, das sich für das Verständnis urbaner Dynamiken bis heute bewährt hat, erweist sich zunehmend als unzureichend, um den hohen Grad an Komplexität heutiger Urbanisierungsformen zu begreifen.
Der Begriff «Siedlungssystem» wurde gewählt, um die vielfältigen und miteinander verknüpften Dimensionen der heutigen Urbanisierung besser zu erfassen und einen Rahmen für die Bewältigung der damit verbundenen Herausforderungen und die Förderung nachhaltiger städtischer Formen für die Zukunft zu schaffen. Siedlungssysteme umfassen sowohl lokale als auch nicht-lokale Lebensräume – wie Nachbarschaften, Vororte, Städte, das Hinterland und Ökosysteme – sowie deren lebenserhaltende Ströme, einschliesslich Wasser, Energie, Kapital und Menschen.
In diesem Kontext integriert der Begriff räumliche und zeitliche Dimensionen: die Saisonalität der landwirtschaftlichen Produktion, das Auf und Ab des Pendlerverkehrs über Tages- oder Wochenzyklen, den Lebenszyklus eines Quartiers und die Auswirkungen des Klimawandels auf unser Ökosystem. Dieser Ansatz ermöglicht ein umfassendes Verständnis der beschriebenen dynamischen Prozesse, die die Urbanisierung prägen – mit dem Ziel, zeitgemässe, resiliente und nachhaltige Siedlungsmuster zu realisieren.
Gesetzgeberische Aspekte
Nebst den beschriebenen Aspekten der Grundlagenforschung konzentriert sich das Programm darauf, wissenschaftliche Erkenntnisse in die Praxis zu übersetzen. Den Prozess des «Policymakings» (gesetzgeberische Aspekte) verstehen wir als systembasierten, iterativen und kontextsensitiven Ansatz, der die Forschungsresultate durch den Einsatz wissenschaftlicher Methoden und die Integration von Entwurfsprozessen, am jeweiligen Ort und innerhalb eines definiteren Zeitfensters in geltende Regeln zu übersetzen vermag – «Through science. By design. In place. Over time.». FCL verfolgt dabei drei Hauptziele:
- Verstehen: Wie funktionieren komplexe urbane Systeme und wie beeinflussen sie sich gegenseitig?
- Lösungsansätze entwickeln: Neue Methoden finden, um solche Systeme besser zu begreifen und zu steuern.
- Praktische Probleme lösen: Mit dem Wissen konkrete Herausforderungen angehen, z. B. im Bereich Stadtplanung, Energie oder Mobilität.
Mit diesem ganzheitlichen Ansatz bringt das Programm Fachleute aus unterschiedlichen Disziplinen zusammen und regt dazu an, über innovative Lösungen für die Herausforderungen der Stadt der Zukunft nachzudenken.
Komplexe Systeme
Die traditionelle Stadtforschung versucht komplexe urbane Herausforderungen auf reduktionistische Modelle zu vereinfachen, wodurch das komplexe Netz von Abhängigkeiten vernachlässigt wird. Dieser Ansatz kann zu Lösungen führen, die die nuancierten Wechselwirkungen innerhalb urbaner Systeme nicht berücksichtigen – eine Lücke, die das FCL schliessen will.
Komplexe Systeme finden sich in vielen Bereichen, zum Beispiel in Ökosystemen, sozialen Netzwerken, Finanzmärkten oder in Städten. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass viele Elemente miteinander interagieren und dabei Ergebnisse entstehen, die schwer vorherzusagen sind. Solche Systeme entwickeln oft neue Eigenschaften, die man nicht erwarten würde, wenn man nur die einzelnen Teile betrachtet.
FCL verwendet eigens entwickelte Werkzeuge, um unterschiedliche Systeme zu untersuchen. Dazu gehören mathematische Modelle, Netzwerktheorie, der Einsatz von künstlicher Intelligenz und Simulationen, die zeigen, wie die Teile eines Systems miteinander interagieren. Dabei konzentriert sich die Forschung auf wichtige Aspekte wie Rückkopplung (Wechselwirkungen im System), Nichtlinearität (wenn kleine Veränderungen grosse Auswirkungen haben können), Anpassungsfähigkeit und die Grenzen solcher Systeme.
Unsere Beiträge
FCL Global leistet bedeutende Beiträge zur Stadtforschung und zu deren Übersetzung in praxistaugliche Anwendungen in folgenden Bereichen:
- Stadt- und Raumplanung: Das Programm vermittelt Stadt- und Raumplanern sowie Entscheidungsträgerinnen ein tieferes Verständnis der dynamischen Entwicklungen in Städten. Es bietet Einblicke in komplexe Interaktionen zwischen unterschiedlichen Bereichen wie Verkehr, Wohnen und Energie. So können fundierte Entscheidungen getroffen werden, die die Nachhaltigkeit unserer Städte stärken.
- Datenanalyse und Prognosen: Mithilfe von Datenanalyse sowie dem Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) können sich wiederholende Muster identifiziert werden. So können beispielsweise Herausforderungen wie Klimawandel, alternde Bevölkerungen oder Verkehrsbelastungen besser prognostiziert und gehandhabt werden. Dieser Ansatz optimiert
- Ressourcenmanagement und Energieeffizienz innerhalb öffentlicher und privater Dienstleistungsbereiche.
Soziale Dynamik: Städte sind Zentren sozialer Komplexität. Wir analysieren soziale Netzwerke, kulturelle Muster und wirtschaftliche Verhaltensweisen. Entscheidungsträger werden dabei unterstützt, Ungleichheiten zu verringern, Werte von Gemeinschaften zu stärken und damit neue Entwicklungsansätze zu fördern.
Der Mehrwert
Unser Forschungsprogramm zielt darauf ab, die Kluft zwischen traditioneller Stadtplanung und zukünftigen Herausforderungen zu überbrücken, indem es sich mit der Komplexität heutigen Wachstums gezielt auseinandersetzt. Der vorgestellte interdisziplinäre Ansatz und seine innovativen Analysewerkzeuge tragen zu einem umfassenderen Verständnis urbaner Dynamiken bei und bieten praktische Lösungen für die Entwicklung unserer Lebensräume.
Die Integration gesetzgeberischer Aspekte in das Programm hilft dabei, datenbasierte, inklusive, kontextbezogene und anpassungsfähige Richtlinien darzustellen. Dieser Ansatz stellt sicher, dass politische Massnahmen nicht nur aktuelle städtische Herausforderungen bewältigen, sondern auch zukünftige Komplexitäten antizipieren und darauf eingehen können. Dies trägt zur Steigerung urbaner Lebensqualität unter dem Blickwinkel der Resilienz und Nachhaltigkeit bei.
Mitten in all der Komplexität bleibt die wichtigste Perspektive: der Mensch!
