Human development is currently leading to destruction of the stability of the earth system upon which we depend for our survival. In other words, it is unsustainable. At the same time, urbanisation and digitalisation are progressing at a rapid pace. Digital technologies have a potential to decrease environmental impact from cities and urban lifestyles. Transport and mobility is an important part of urban life, and it has been suggested that digital technology can improve urban transport performance in both accessibility and sustainability. Mobility as a Service (MaaS) is a relatively new concept for provision of mobility services through a digital platform, sometimes together with digital accessibility services that lower the need to travel (Accessibility as a Service – AaaS). It has been suggested that MaaS could offer a real alternative to the privately owned car and lead to more sustainable mobility. However, its real effects in practice are still not well known.

This thesis aims to create knowledge to guide public and private actors in developing digital technologies and using digitalisation to support environmental goals, especially regarding urban mobility. The results are structured around three parts. The first part explores strategies and digital services for municipalities that want to use digital technology to support environmental goals. The second part presents requirements for MaaS and AaaS to support environmental goals for urban mobility. To do so, they should reduce travelling overall and reduce environmental impact per kilometre travelled through enabling better modes of transport and lower vehicle emissions. It also suggests that a functional physical infrastructure for public transport and bicycling is important if MaaS are to support environmental goals. The third part identifies important knowledge gaps to explore, if digital services are to support environmental goals. The relationship between digital services, urban form, and sustainability implications is brought up as an important subject for future research, as well as how to ensure that MaaS fulfil the previously identified requirements.

Finally, I discuss how to ensure that digital services and MaaS serve environmental goals. There are sometimes grave uncertainties regarding the real effects of various services. Although this makes future effects difficult to predict, it also suggests that investments need to be done strategically, and that data of effects need to be carefully collected and evaluated. Public and private actors both have responsibilities to ensure that digital services fulfil environmental goals. However, it is important not to only look at how to solve specific problems today. To support urban sustainability, we need to think about what kinds of cities we want. We do not have to focus digital services on streamlined, seamless and instant access to things no matter where they are. They can also support urban lifestyles of less focus on physical ownership and daily travelling, and more on positive experiences of sustainable modes of travel and of the local community.

Nuvarande mänsklig utveckling är på väg att rasera stabiliteten för det planetära system vi är beroende av för vår överlevnad. Den är med andra ord ohållbar. Samtidigt pågår en snabb urbanisering och digitalisering av våra samhällen. Digitala teknologier har potential att minska miljöpåverkan från städer och urbana livsstilar. Transport och mobilitet är viktiga komponenter i stadslivet, och det har föreslagits att digitala teknologier kan förbättra urbana transportsystem vad gäller både tillgänglighet och hållbarhet. Mobilitet som tjänst – Mobility as a Service (MaaS) – är ett relativt nytt koncept för tillhandahållande av mobilitetstjänster genom en digital plattform, ibland tillsammans med tillgänglighetstjänster som minskar behovet av att resa (Accessibility as a Service – AaaS). MaaS föreslås kunna vara ett verkligt alternativ till den egna bilen, och leda till hållbarare resande. Dess verkliga effekter är dock fortfarande oklara.

Den här avhandlingen syftar till att skapa kunskap som kan vägleda allmänna och privata aktörer i utveckling och användning av digitala tjänster som kan stödja miljömål, särskilt gällande urbant resande. Resultaten är strukturerade i tre delar. Den första delen utforskar strategier och digitala tjänster för kommuner som vill använda digital teknologi för att stödja miljömål. Den andra delen presenterar hur MaaS och AaaS ska kunna stödja miljömål för urbant resande. De behöver bidra till minskat resande samt minska miljöpåverkan per personkilometer genom att stödja bättre transportsätt och lägre utsläpp. I avsnittet föreslås också att en välfungerande fysisk infrastruktur för kollektivtrafik och cykling är viktiga förutsättningar för positiva effekter av MaaS. Den tredje delen identifierar viktiga kunskapsluckor som behöver utforskas ifall digitala tjänster ska kunna stödja miljömål. Relationen mellan digitala tjänster, urban form, och hållbarhetseffekter är ett viktigt ämne för framtida forskning, liksom hur vi ska kunna säkra att MaaS lever upp till sin miljöpotential.

Slutligen diskuterar jag hur digitala tjänster och MaaS ska kunna stödja miljömål. Det finns stora osäkerheter kring tjänsternas verkliga effekter. Det gör deras framtida effekter svåra att förutse, men betyder också att investeringar behöver göras strategiskt, samt följas upp noga. Allmänna och privata aktörer har båda ansvar för att se till att digitala tjänster lever upp till miljömål. Dock är det viktigt att inte bara se till hur dagens problem ska lösas. För att verkligen stödja hållbarhet i städer behöver vi fundera kring vilka städer vi vill ha. Vi måste inte använda digitala tjänster för att skapa sömlös och omedelbar tillgänglighet till mer saker, var de än är. Digitala tjänster kan också stödja urbana livsstilar med ett minskat fokus på fysiska ägodelar och dagliga resor, och ett ökat fokus på positiva erfarenheter av hållbart resande och lokalsamhället.

The sustainability transitions required to address the climate crisis cannot be achieved by technology alone; radical lifestyle changes are needed. To contribute to meeting this critical challenge, design must move its focus from individual needs, desires, and behaviors to the level of the complex socio-technical systems that shape our society. There have been several calls for research that is action-, future- and learning-oriented, to accelerate sustainability transitions. In a broad sense, my research concerns how design practice can be used and further developed to this end. There is growing consensus that real-life experimentation is required to understand and realize the potentials of sustainability innovations, and an emerging experimental turn can be seen in the proliferation of approaches such as living labs, city labs and transition labs, as well as in policy experiments, pilots, demonstrations, and field trials. There is a broad movement in society to involve users or citizens in learning and experimentation in the complexity of real-life contexts, but as will be discussed in this dissertation, most approaches do not realize these ambitions in practice. This dissertation presents an approach for design-driven, or designerly living labs for the real-life exploration and demonstration of possible sustainable concepts and futures. Living labs are often described as having their roots in design, and this dissertation represents a move to reclaim that term for more open-ended modes of experimentation. By living the change, these designerly labs have provided rich insights into the entangled social-technical nature of sustainable futures, and identified barriers and pathways towards them. The dissertation is based on detailed and operative accounts of seven such designerly living labs carried out by design researchers at KTH Royal Institute of Technology in Sweden from 2014 to 2023. A cross-case analysis is presented in order to identify and validate the key characteristics of this emerging approach, and how they connect to design practice. In the analysis I also investigate how these labs relate to other research approaches in fields such as transition studies, user innovation, participatory design, and action research. I position designerly living labs as an alternative and complement to more mainstream approaches to real-life experimentation—specifically for the early-stage framing of sustainability issues and in exploring sustainable future concepts and lifestyles. Main findings include a number of factors that were found to demarcate different modes and understandings of real-life experimentation research. These factors include the involvement of users as co-researchers in exploration rather than as testers or co-creators in innovation, and how this more open-ended aim for learning may conflict with notions of developing, evaluating and scaling up. There is also a discussion on how different understandings of these factors can lead to confusion and conflict in transdisciplinary research and recommendations for organizing new research projects of this sort.

Den hållbarhetsomställning som behövs för att hantera klimatkrisen kan inte begränsas till vad som kan lösas med ny teknologi, utan kräver att vi radikalt förändrar även våra livsstilar. För att vara en del av att möta den här utmaningen så behöver designfältet flytta sitt fokus från individuella behov, önskningar och beteenden, mot de komplexa socio-tekniska system som formar vårt samhälle. För att driva hållbarhetsomställningen snabbare framåt efterfrågas nu mer aktions- och framtids-orienterad forskning med mer fokus på lärande. I ett större perspektiv så handlar min forskning om hur designpraktik kan utvecklas och användas i detta syfte. Det finns en växande samstämmighet om behovet av metoder som bygger på mer öppet experimenterande ute i människors verklighet för att innovationer på hållbarhetsområdet ska kunna nå sin fulla potential. Detta är synligt i framväxten av angreppssätt såsom living labs, city-labs och transition labs, policyexperiment, piloter, demonstrationsprojekt och fältförsök. Det finns också en bred rörelse i samhället mot att involvera användare och medborgare i dessa experiment och lärandeprocesser, men som kommer att beskrivas i denna avhandling så är det få av de nämnda angreppssätten som verkligen uppfyller detta. I denna avhandling presenteras en approach för designdrivna living labs i syfte att utforska och demonstrera möjliga och hållbara framtidskoncept i vanliga människors vardagsliv. Metoderna i living labs beskrivs ofta som framvuxna ur deltagande designarbete, och denna avhandling kan ses som ett steg i att återta begreppet living labs för mer öppet experimenterande forskning. Genom att låta människor leva med och i den förändring som eftersöks, så har dessa ”levande” labb givit rika insikter om sociotekniskt komplexa hållbara framtider, och visat på både hinder och möjliga vägar framåt. Avhandlingen baseras på detaljerade och konkreta framställningar av sju designdrivna living labs, som genomförts av designforskare vid Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm från 2014–2023. Angreppssättets särskiljande egenskaper har identifierats och validerats genom en tvärfallsanalys. Dessa egenskaper har sedan positionerats i relation till designpraktik och metodologier inom andra forskningsfält, såsom omställningsstudier, användardriven innovation, deltagande design och aktionsforskning. Designdrivna living labs befinns vara ett alternativ till mer vanligt förekommande experimenterande angreppssätt, särskilt för att angripa hållbarhetsrelaterade forskningsfrågor i tidiga forskningsskeden. Hållbara framtidskoncept och livsstilar utforskas genom designinterventioner, mitt i människors vardagsliv. Viktiga forskningsbidrag är de faktorer och strategiska ställningstaganden som skiljer olika ansatser för experimenterande forskning ute i samhället. Dessa inkluderar en beskrivning av hur användare kan engageras som reflektiva medforskare i stället för som testare eller medskapare i innovationsarbete. I avhandlingen diskuteras också hur denna typ av mer öppet utforskande skiljer sig från vanligare förekommande arbetsformer för att utveckla, utvärdera och skala upp teknikinnovationer i samhället, samt hur välfungerande projekt av denna typ kan organiseras.