The Line sollte eine Stadt werden, wie es noch keine gab: 170 Kilometer lang, 500 Meter hoch, 200 Meter breit — so viel Baumasse wie 8.000 World Trade Center. Bevor dort jemand wohnt, muss klar sein, wem was gehört, welches Recht in welchem Block gilt und wie Unternehmen darin Geld verdienen. Genau das bildete eine Simulation ab, die für NEOM in drei Monaten entstand.
Marcel Donges verantwortete Plattform und Infrastruktur und koordinierte das Team. Die fertige Anwendung wurde an das Justiz- und das Wirtschaftsministerium Saudi-Arabiens geliefert.
Das Größte, was wir je gemacht haben: ein komplettes Land zu simulieren — physisch, rechtlich und wirtschaftlich.
— Marcel Donges
Die Aufgabe: eine Stadt verwalten, die es noch nicht gibt
Der NEOM-Bereich Urban Design & Experience Development hatte ein Anforderungsdokument geschrieben. Wie arbeitet ein Stadtmanager? Wie kauft jemand eine Wohnung? Wie verdient ein Eigentümer mit seiner Fassade Geld? Wie erlebt ein Besucher die Stadt? Gefordert war eine Anwendung, die jeden dieser Sätze erfüllt — Satz für Satz nachprüfbar.
Dazu kam eine Besonderheit: In The Line sollte jeder Block von 2,5 Kilometern eine eigene Rechtszone sein — ein amerikanisches, ein deutsches, ein schweizerisches, ein saudisches Viertel. Gesetze mussten also nicht nur auf Papier stehen, sondern in der Software ausführbar sein.
Was Web 4.0 ist
Am 11. Juli 2023 hat die Europäische Kommission eine eigene Strategie zu Web 4.0 und virtuellen Welten verabschiedet. Dabei sind digitale und reale Gegenstände vollständig integriert und kommunizieren miteinander — die physische und digitale Welt verschmelzen.
Web 4.0 is the expected fourth generation of the World Wide Web. Using advanced artificial and ambient intelligence, the internet of things, trusted blockchain transactions, virtual worlds and XR capabilities, digital and real objects and environments will be fully integrated and communicating with each other, enabling truly intuitive, immersive experiences, seamlessly blending the physical and digital worlds.
— Europäische Kommission, Questions and Answers: EU initiative on Web 4.0 and virtual worlds
NEOM war genau das: eine Stadt als digitaler Zwilling, in der Gebäude, Verträge und Gesetze Objekte sind, die man kaufen, verwalten und betreten kann.
Marcel definiert Web 4.0 von der Architektur her: Dinge und Maschinen bieten sich gegenseitig Leistungen über digitale Dienstleistungsverträge an. Daten werden zu Objekten mit einem Eigentümer — sie werden vorgezeigt statt kopiert. Das Evolutionsmodell dahinter, nach Kevin Kelly:
Computer werden vernetzt
Ein Netz aus Netzen — bedient am Greenscreen.
Webseiten werden zu Web-Apps
Bedient mit Maus und Desktop.
Daten und Services werden vernetzt
Semantic Web, Everything as a Service — bedient per Touch und Mobile.
Dinge werden vernetzt
Internet of Things: Maschine zu Maschine zu Kunde, die Erde als digitaler Zwilling.
Die technische Umsetzung heißt Web 4.x und ist offen dokumentiert — mit Beispielvideos, darunter die NEOM-Lieferung: Web 4.x auf GitHub.
Das Vorgehen: vom Canvas zur fertigen Software
NEOM wurde nicht programmiert und dann erklärt, sondern erst modelliert und dann gebaut — mit derselben Kette, mit der Marcel Konzerne umbaut: erst das Geschäftsmodell, dann die Architektur, dann der Code.
Business Model Canvas
Wer verdient woran? Stadt, Eigentümer, Unternehmen und Besucher mit ihren Rollen und Verträgen.
Customer Journeys
Jeder Satz des Anforderungsdokuments wird zu einer Reise, die man durchspielen kann: als Stadtmanager, Eigentümer oder Besucher.
UML-Modell
Anwendungsfälle, Verträge und Gesetzeskaskaden vollständig modelliert — eingebunden als Miro-Board direkt in der Anwendung.
Software in WODA
Aus dem Modell entsteht die Anwendung, zusammengesetzt aus Web-4.0-Bausteinen.
Die Anwendung: eine App für Stadt, Eigentümer und Besucher
Geliefert wurde eine City-Management-App. Jeder Anwendungsfall lässt sich mit einem Klick durchspielen: Das System meldet automatisch die passende Rolle an — Stadtmanager, Eigentümer oder Besucher — und protokolliert, wer wann angemeldet war.
Stadtzonen und Gesetze verwalten
Der Stadtmanager öffnet das Grundbuch, filtert Zonen wie Marina, Residential Park oder Billboard Canyon und fliegt per Klick hinein. Zu jeder Zone gehört eine Kaskade digitaler Gesetze — ein Baum, in dem er Gesetze und Untergesetze anlegt oder löscht.
Gebäude ins Grundbuch übernehmen
Ein Doppelklick auf ein Gebäude im Metaverse holt dessen räumliches Objekt mit ID und Koordinaten. Daraus wird ein Vermögensgegenstand — und daraus ein Grundbucheintrag.
Eine Wohnung kaufen
Ein Käufer erwirbt eine Wohnung mit Kaufvertrag und anteiligem Eigentum — im Beispiel 75 Prozent —, eingetragen in einem Ledger. Danach geht er durch die Wohnung, mit oder ohne Möbel, und kann Kunstwerke darin kaufen.
Mit dem Eigentum Geld verdienen
Der Eigentümer registriert mit dem Stadtmanager eine Werbefläche an seiner Fassade. Per Klick gründet er ein Unternehmen mit Gesellschaftsvertrag, Gründer, CEO und CFO, beteiligt einen Partner anteilig und wählt aus, welche Inhalte auf der Fläche laufen.
Die Stadt erleben
Ein Besucher fliegt durch den Billboard Canyon zwischen den Hochhäusern. Zwei Besucher am selben Ort sehen unterschiedliche, auf sie zugeschnittene Inhalte.
Hinter den Zonen steht ein vollständiges Rechtsmodell, Digital Executable Law: Natural Law, Divine Law, Human Rights Law, Common Law und Zone Laws bis hin zu persönlichen Einschränkungen — alles als Gesetze und Verträge mit Paragrafen, die die Software ausführt.
Die Anwendung bindet außerdem fremde Systeme ein: das Architektur-Board in Miro, Möbel, die man per Smartphone als Augmented Reality ins eigene Zimmer stellt, und die 3D-Stadt, gebaut auf NVIDIA Omniverse.
Der ganze Sinn dieser Umgebung ist, dass man viele fremde Systeme und Metaversen integrieren und sogar aus dieser einen Umgebung heraus steuern kann.
Die Technik dahinter: drei Bausteine
Web 4.0 besteht bei Cerulean Circle aus drei Kernteilen. Die Idee: Software wird nicht für jedes Gerät neu gebaut, sondern aus beschriebenen Bausteinen zusammengesetzt, die sich selbst installieren.
Die Oberfläche
„Write ONCE, deploy anywhere.“ Macht Anwendungen auf jedem Gerät nach demselben Muster bedienbar: auswählen, überblicken, verstehen und handeln.
Die Betriebsumgebung
Lädt Software-Bausteine, bringt sie zum Laufen und steuert ihr Zusammenspiel und ihre Updates.
Das Repository
Das Verzeichnis hält Software-Bausteine samt Bau- und Betriebsanleitung bereit. Jeder beschreibt sich selbst — lesbar für Mensch und Maschine.
WODA: ein Bedienmuster für jede Anwendung
Mit jeder neuen Anwendung wird eine Oberfläche normalerweise komplizierter. WODA verhindert das mit einem festen Muster aus vier Bereichen: Kontext wählen (What), Objekte überblicken (Overview), ein Objekt im Detail ansehen (Details), passende Aktionen ausführen (Actions). Das Ergebnis einer Aktion wird zum Ausgangspunkt des nächsten Zyklus.
In NEOM heißt das: What ist das Grundbuch, Overview die Liste der Stadtzonen, Details die Marina mit ihren Gesetzen, Actions ein neues Gesetz oder ein neu registriertes Gebäude. Neue Objekte landen im What-Bereich wie auf einem Stapel und lassen sich Schritt für Schritt wieder schließen. Auf großen Bildschirmen stehen die vier Bereiche nebeneinander, auf dem Smartphone nacheinander.
ONCE: die Betriebsumgebung, über die Software-Bausteine laufen
ONCE steht für Object Network Communication Environment: eine Umgebung, in der Objekte miteinander sprechen, egal aus welchem System sie kommen. Sie ist rund 150 Kilobyte groß, vollständig in JavaScript geschrieben und Open Source unter GNU-Lizenz. Eine einzige Zeile Script lädt sie — im Browser und nativ auf iOS, Linux und Windows, mit identischem Quellcode.
ONCE liest die Selbstbeschreibung eines Bausteins, lädt ihn und steuert seinen Lebenszyklus: starten, stoppen, aktualisieren. Alte Systeme werden objektorientiert gekapselt und damit anschlussfähig. Alte und neue Versionen eines Bausteins können gleichzeitig laufen — niemand muss sofort updaten.
EAMD.ucp: Alle Software-Bausteine mit eigener Bau- und Betriebsanleitung an einem Ort.
EAMD steht für Enterprise Architecture Management Descriptors. Das Repository ist nach Internet-Domänen geordnet, rückwärts geschrieben — wie bei Java-Paketen. Ein Baustein liegt dort, wo er auch im Internet liegt. Die NEOM-Anwendung liegt unter com.neom.
Zu jedem Baustein gehört eine Beschreibungsdatei, die component.xml. Sie legt fest, auf welcher der fünf Architekturebenen der Baustein sitzt, und beschreibt seinen ganzen Lebenszyklus: herunterladen, installieren, starten, stoppen, aktualisieren, testen, überwachen, stilllegen, deinstallieren. Die Maschine liest daraus, wie sie die Software baut und betreibt — statt dass ein Mensch eine Anleitung abtippt.
Das Repository hat zwei Bereiche: Components zeigt, welche Bausteine es gibt. Scenarios beschreibt, wie sie zu Anwendungen zusammengesetzt und auf welchen Servern sie installiert sind. Ein Rechenzentrum dokumentiert sich damit in Echtzeit selbst. Als Baustein zählt nur, was vier Bedingungen erfüllt:
- ✓Black Box: Von außen zählt, was der Baustein leistet, nicht wie.
- ✓In sich geschlossen: Er bringt mit, was er zum Laufen braucht.
- ✓Mindestens eine Schnittstelle: Andere Bausteine können ihn ansprechen.
- ✓Selbstbeschreibend: Er erklärt Mensch und Maschine, was er ist und wie man ihn betreibt.
Wie die drei Bausteine zusammenspielen
EAMD.ucp stellt bereit
Versionierte Bausteine mit ihrer Selbstbeschreibung.
ONCE betreibt
Liest die Beschreibung, lädt die Bausteine und steuert ihren Lebenszyklus.
WODA macht bedienbar
Zeigt Objekte, Ansichten und Aktionen im immer gleichen Muster.
Im Grundbuch von NEOM wird sichtbar, was Web 4.0 im Kern meint: Jede Wohnung, jede Werbefläche, jedes Unternehmen ist ein Objekt mit Eigentümer. Wer kauft, bekommt keine Kopie eines Datensatzes, sondern einen Eintrag mit Eigentum.
Warum drei Monate gereicht haben
Von null bis zur Lieferung vergingen drei Monate. Möglich war das, weil die Bausteine bereits existierten. Heute pflegt ein Hersteller dieselbe Komponente oft in drei Versionen — für Angular, für React und für reines JavaScript — und ein Team braucht einen Tag, bis sie sichtbar ist, und drei, bis sie funktioniert. In WODA wird sie per Drag & Drop eingebunden. Der eigene Code ist wenige Methoden lang.
Drei Monate — nachdem wir dreißig Jahre gebraucht haben, um das Werkzeug zu bauen.
Der Vorteil entsteht nicht beim ersten Projekt, sondern ab dem zweiten. Was einmal als Baustein gebaut ist, findet das System wieder, statt dass jemand es erneut baut. Für NEOM übernahm Marcel Plattform und Infrastruktur, ein Design-Partner das Look & Feel, die 3D-Welt entstand auf NVIDIA Omniverse.
Das Ergebnis
Geliefert wurde eine lauffähige City-Management-Anwendung, die jeden Satz des Anforderungsdokuments in einem durchspielbaren Anwendungsfall zeigt, dokumentiert in einer Lieferpräsentation.
- ✓Eine Anwendung statt vieler: Stadtverwaltung, Grundbuch, Firmengründung, Inhalte und Metaverse in einer Oberfläche.
- ✓Gesetze als Software: je Zone eine Kaskade digital ausführbarer Gesetze.
- ✓Eigentum als Objekt: Wohnungen, Werbeflächen und Firmenanteile mit Eigentümer und Ledger-Eintrag.
- ✓Offen für fremde Systeme: Miro, Augmented Reality und externe Metaversen lassen sich einbinden und steuern.
- ✓In drei Monaten: von null bis zur Lieferung.
Videos zur Lieferung: Beispielvideos Web 4.x
The Last Architecture: warum es keine nächste braucht
Hinter NEOM steht ein größerer Gedanke. Architekturen wurden bisher immer wieder neu gebaut: Mainframe, Client-Server, CORBA, J2EE, serviceorientierte Architektur. Jede Generation löste die vorige ab — und brachte neue Integrationsarbeit.
Mit der Serviceorientierung ändert sich das: Die Architektur wird fraktal. Sie sieht in jeder Größenordnung gleich aus — für eine Anwendung, ein Unternehmen, eine Stadt. Daraus folgt eine Frage: Gibt es einen größten denkbaren Prozess? Den Kreislauf der Wirtschaft — vom Rohstoff über Zulieferer, Hersteller, Logistik und Handel bis zum Recycling und zurück in die Kette.
Wenn der größte Prozess feststeht, muss die Architektur nicht noch einmal neu erfunden werden. Deshalb heißt sie The Last Architecture. Ihre Formel: fünf Ebenen der Unternehmensarchitektur, verbunden mit serviceorientierter Architektur und modellgetriebener Entwicklung. Web 4.0 ist ihre Referenzimplementierung — NEOM ihr bislang größter Einsatz.
Die oberen Ebenen bringen Umsatz, die unteren verursachen Kosten. Die Services in der Mitte sind der Übergang — „from burn to earn“. Wie dieselbe Architektur ein Netz aus 22 Partnern trägt, zeigt die Case Study Smart City Stuttgart.
