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Vom Fahrfehler zum Stau

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Verkehrsforscher und Stau-Experte Professor Michael Schreckenberg von der Universit?t Duisburg-Essen spricht über eines der Haupt?rgernisse im Stra?enverkehr. Seine Arbeit bringt wichtige Erkenntnisse, um die Mobilit?t von morgen besser zu gestalten.
Andreas Neemann, 04. Juli 2019
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Andreas Neemann hat seinen ersten ZF-Magazintext im Jahr 2001 zum 6HP-Automatgetriebe geschrieben. Seither begleitet der Automotive-Autor mit Faible für komplexe Themen den Konzern in vielen Publikationen für interne wie externe Leser.

Herr Professor Schreckenberg, wie entsteht eigentlich ein Stau?
Auf Autobahnen ist der Grund dafür zu 60 bis 70 Prozent schlicht überlastung. Es gibt zu viel Verkehr in dieselbe Richtung. Rasch kommt es zu einem zwar z?hen Verkehr, der aber noch mit 10 bis 30 km/h flie?t. Erst wenn einzelne Verkehrsteilnehmer stark bremsen oder andere Fahrer durch abrupten Spurwechsel zum Bremsen zwingen, kommt es zum Stillstand. Es entsteht nun eine Stauwelle, die sich entgegen der Verkehrsrichtung mit einer Geschwindigkeit von 15 km/h ausbreitet. In manchen F?llen k?nnen solche Stauwellen sogar über die Rampen die Autobahn wechseln.
Am Anfang eines jeden Staus steht also menschliches Fehlverhalten?
Beim eben geschilderten überlastungsstau trifft das tats?chlich zu. Zwischen 30 und 40 Prozent der Staus haben eine konkrete Ursache, etwa einen Unfall oder eine Spurverengung bei einer Baustelle. Hier beeinflusst das individuelle Fahrverhalten zwar auch die Entstehung eines Staus, aber nicht so stark. Ein Beispiel dafür ist, wie gut die Autofahrer das Rei?verschlussverfahren anwenden. Das Gleiche gilt für die zwei Prozent der Staus, die aufgrund der Wetterverh?ltnisse entstehen, etwa durch schlechte Sicht bei Nebel oder starkem Regen.

Werden die (deutschen) Autobahnen immer stauanf?lliger?
Ja, aber das verwundert auch kaum. Die Autobahnen haben mit einer Gesamtl?nge von gut 13.000 Kilometern einen vergleichsweise geringen Anteil am deutschen Verkehrsnetz. Auf ihnen ballt sich jedoch etwa ein Drittel der gesamten automobilen Verkehrsleistung.
Auf welche Daten greifen Sie als Stau-Forscher zu?
Wir haben Zugang zu minütlich aktualisierten digitalen Verkehrsz?hlungen. Au?erdem nutzen wir sogenannte ?Floating-Car-Daten“. Das sind anonymisierte Daten über Fahrzeugbewegungen, die wir aus Kooperationen mit Herstellern von Navigationssystemen erhalten. Für Analysen auf abgeschlossenen Gel?nden ermitteln wir selbst die Bewegungs- und Positionsdaten über GPS-Ger?te.
?Die Gesellschaften müssen massiv in den ?ffentlichen Verkehr investieren, um die Anzahl der Staus zu reduzieren."
— Prof. Dr. Michael Schreckenberg

Was machen Sie mit den Rohdaten?
Wir entwickeln daraus statistische Modelle, um das Ph?nomen Stau besser zu verstehen und idealerweise vorhersagbar zu machen. Man kann sagen, wir entwickeln eine Stau-Theorie, die wir dann in der Praxis überprüfen. Au?erdem nutzen wir unsere Erkenntnisse, um Politiker, Verb?nde und die Industrie zu beraten.
Spielen für Ihre Arbeiten auch Staus in Innenst?dten eine Rolle?
Der Innenstadtverkehr ist schwerer in Simulationen und Theoriemodelle zu packen, weil es dort viele zuf?llige Effekte und Wechselwirkungen gibt. Dazu z?hlen insbesondere Kreuzungen, stehender Verkehr, ausscherender Verkehr und andere Verkehrsteilnehmer wie Radfahrer und Fu?g?nger.

Wie hoch ist der volkswirtschaftliche Schaden, den Staus verursachen?
Wir haben eine Beispielrechnung angestellt, die von einem 4-Kilometer-Stau ausgeht, der auf zwei Spuren vier Stunden lang besteht. Die Durchschnittsgeschwindigkeit in diesem Stau betr?gt 10 km/h statt 80 km/h. Wir sind von einem durchschnittlichen Anteil von beruflich bedingten Fahrten im Stra?enverkehr ausgegangen, sei es von Transportunternehmen oder Arbeitnehmern. Dann summiert sich der wirtschaftliche Schaden durch die Versp?tungen allein durch diesen Stau auf 50.000 bis 100.000 Euro. Hochgerechnet auf das gesamte Staugeschehen in Deutschland, erreicht der Schaden eine H?he von etwa 80 Milliarden Euro pro Jahr. Die zus?tzliche Umweltbelastung durch den Stau haben wir da noch gar nicht eingerechnet.
80 Milliarden Euro
betr?gt der volkswirtschaftliche Schaden, der j?hrlich in Deutschland durch Staus entsteht.

Wie l?sst sich die Anzahl der Staus reduzieren?
Es hilft nur, die Zahl der Fahrzeuge zu vermindern oder zumindest nicht noch weiter zu erh?hen. Das glückt, wenn andere Verkehrsmittel zur Verfügung stehen. Hier ist vor allem der ?ffentliche Verkehr gefragt. In den müssen die Gesellschaften massiv investieren. Auch sind die vorhandenen Verkehrsmittel noch zu wenig vernetzt.
Wo liegt die Herausforderung bei der intelligenten Vernetzung des Verkehrs?
Reden wir über automatisierte Mobilit?t, sehe ich ein Problem im Verkehrsmix, weil automatisierte Fahrzeuge neben Fahrzeugen mit menschlichen Fahrern unterwegs sind. Weil die autonomen Fahrzeuge defensiv agieren, wird sich der Verkehrsfluss um gesch?tzt 20 Prozent verlangsamen. Das sieht anders aus, wenn die Fahrzeugpopulation zu nahezu 100 Prozent aus autonom fahrenden Autos besteht. Zun?chst würde ich vom autonomen Fahren keine Wunder erwarten.
Wie lassen sich die St?dte entlasten?
Auch hier betrachte ich den massiven Ausbau des ?ffentlichen Personennahverkehrs (?PNV) als den K?nigsweg. Einige Kommunen haben auch schon damit begonnen, den ?PNV kostenlos anzubieten. Der Erfolg intermodaler Verkehrsmodelle, insbesondere der Umstieg vom eigenen Pkw auf die S-Bahn für den Pendlerverkehr, h?ngt stark von der Verfügbarkeit von Park-and-Ride-Parkpl?tzen ab. Vielen urbanen Zentren fehlt dieser Parkraum derzeit jedoch.

Prof. Dr. Michael Schreckenberg,
theoretischer Physiker, erforscht das Thema Stau. Das von ihm im Jahr 1992 mitverfasste ?Nagel-Schreckenberg-Modell“ ist die am h?ufigsten zitierte wissenschaftliche Arbeit zur Verkehrssimulation. Sein Institut besch?ftigt sich mit den unterschiedlichsten Verkehrsmitteln, neben Pkw auch mit Zügen, Bodenfahrzeugen an Flugh?fen und sogar mit Karnevalszügen.

#MobilityLifeBalance

Mit einer Initiative stellt ZF den Menschen in den Mittelpunkt von Mobilit?tsangeboten und zeigt L?sungen, wo und wie dies am besten gelingt.

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