Stau-Spezial 19.07.2009 «Tempounterschiede sind das Problem»
Von news.de-Redakteurin Anwen Roberts
Flaschenhals und spontaner Stau: Andreas Schadschneider weiß alles über Verkehrsströme. Im zweiten Teil des news.de-Interviews erklärt der Physiker, warum ein gleichmäßiger Verkehrfluss das beste Mittel gegen Stau ist - und ein Tempolimit so wichtig.
Ameisen können also en route miteinander kommunizieren – doch bei Autos ist das wohl kaum möglich, oder?
Schadschneider: Doch, es wäre in Zukunft jedenfalls viel effektiver, wenn die Fahrzeuge direkt kommunizierten. Denn Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern führt zu einer Verringerung der Stau- und Unfallgefahr. Das lässt sich über passive Systeme im Wagen regulieren, die etwa automatisch abbremsen, wenn der Abstand zum Vordermann zu gering wird – bis hin zur Notbremsung.
Ist denn überhöhte Geschwindigkeit tatsächlich eine Stau-Ursache?
Schadschneider: Das Problem sind vielmehr die großen Tempounterschiede auf der Autobahn. Jeder Abbremsvorgang kann sich nach hinten fortsetzen und verstärken, so kommt es zu einer Überreaktion. Doch bei höherem Tempo steigt auch die Unfallgefahr. Und die Überreaktion fällt dann natürlichBei natürlichen Aromen muss das Ausgangsmaterial pflanzlicher oder tierischer Herkunft sein. Mit physikalischen oder biologischen Verfahren wird zum Beispiel das Vanillearoma aus der Vanilleschote extrahiert. (Quelle: www.gesundesleben.at) umso heftiger aus. Das ließe sich mit passiven Systemen eingrenzen.
Heißt es nicht, dass sich Fahrer von automatischen Systemen bevormundet fühlen?
Schadschneider: In der Tat, auch die Hersteller von Luxuswagen, die etwa Geschwindigkeitsbegrenzungsschilder automatisch erkennen und entsprechend abbremsen können, wissen ganz genau: der wichtigste Knopf ist der zum Ausschalten. Verkehrspsychologisch ist das so, viele Autofahrer lieben den Hauch von Freiheit. Trotzdem, in 10 bis 20 Jahren werden solche Hilfsmittel sicherlich Standard sein. Das sieht man heute schon bei den Einparkhilfen, die waren erst verpönt und haben sich mittlerweile auch etabliert. Die Akzeptanz ist nur eine Frage der Zeit. [br] Eine andere Möglichkeit zur Kommunikation wäre, Informationen von den Autos auf der Gegenfahrbahn zu sammeln. Die lassen sich sehr aktuell auswerten. So wie es heute ist, geht es vom Verkehrshubschrauber zur Leitstelle, dann zum Radio, da gibt es viele zeitliche Verzögerungen.
Physiker Andreas Schadschneider vergleicht Ameisen mit Autokolonnen.
Foto: Privat
Finden Sie Verkehrsprognosen nicht wichtig, um vorhandene Staus zu vermeiden?
Schadschneider: Anders als beim Wetterbericht kann es bei Verkehrsmeldungen zu negativen Rückkopplungen kommen. Heute geben etwa alle Navis eines Herstellers dieselben Umleitungshinweise. Das müsste eher zentral gesteuert werden, um solche Effekte abzufangen. Wenn zu viele Menschen aufgrund einer Stauwarnung ihr Verhalten ändern, etwa auf eine Bundesstraße ausweichen wollen, kann sich eine solche Prognose selbst ins Knie schießen. Zwar führt der Verkehrsfunk schon zu einer Reduzierung der Stauhäufigkeit. Bloß wenn das jeder genau so benutzt, wird es kritisch.
Videos im Netz zeigen, wie Autos ohne jedes Hindernis im Kreis fahren und sich durch sanftes Bremsen plötzlich eine Stauwelle bilden kann. Die Forscher sprechen von einem Stau wie einer „Schockwelle“ – wieso?
Schadschneider: Das klingt spektakulärer, als es ist. Schock ist hier nur ein physikalischer Begriff für eine sehr abrupte Änderung von Verkehrsdichte und Abstand der Fahrzeuge zueinander. Nach dem ersten bremsenden Auto geht die Dichte sprunghaft nach oben. Und dieser Kreisverkehr-Versuch ist noch vergleichsweise harmlos: Wenn sich eine solche Stauwelle linear nach hinten fortsetzt, läuft es zunächst langsam, aber reibungslos. Wenn der Stau erstmal da ist, bewegt er sich mit etwa 15 km/h gegen die Fahrtrichtung, weil vorne die Autos mit einer typischen Reaktionszeit wegfahren und hinten neue hinzu kommen.
Gibt es für solche Vorgänge denn eine standardmäßige mathematische Modellierung - oder werden verschiedene Stautypen auch jeweils anders beschrieben?
Schadschneider: Es gibt schon verschiedene Typen von Staus. Der Klassiker, wir nennen ihn den Flaschenhals, tritt bei Baustellen auf oder bei Unfällen, wo der Zufluss größer ist als die Kapazität, meist wenn es eine Verengung der Bahnen gibt bei gleichzeitigem Überangebot an Fahrzeugen. Der Flaschenhals ist aber langweilig aus Sicht des Physikers. Der spontane Stau kommt dagegen aus dem Nichts, da gibt es keine offensichtliche Störung. Wie die Schockwelle zeigt, entsteht er durch Schwankungen im Fahrverhalten - also letztlich durch Unzulänglichkeiten der Fahrer. Dieser Typ ist interessant, denn es sollte ihn eigentlich gar nicht geben. Denn wenn alle schnell vorankommen wollen, warum tut das dann nicht jeder? Die Antwort liegt in der Natur dieser kollektiven Phänomene: einfach gesagt ist das Ganze mehr als die Summe seiner Teile.
Das klingt ja fast nach einer Kybernetik des Straßenverkehrs.
Schadschneider: In der Physik spricht man tatsächlich von komplexen Systemen, und der Straßenverkehr ist so ein Fall. Zusätzlich problematisch ist, dass wir fast nie vollständige Informationen haben. Die Dummen sind immer die anderen, ich selbst mache alles richtig... Dabei merkt der Verursacher von dem Stau, der erst 20 Fahrzeuge weiter hinter ihm beginnt, ja nichts! Mit solch unvollständigen Infos wie auf der Autobahn lässt sich fast nie ein Schuldiger benennen. Und diese Staus aus dem Nichts machen sogar 20 bis 30 Prozent der Staus aus.
Es werden zahllose Debatten geführt über LKW-Maut oder über Tempolimit 130. Wenn die Zahl der Brummis oder das Tempo selbst aber nicht das Problem sind, gehen derartige Forderungen doch am Punkt vorbei?
Schadschneider: Das geht ja alles Hand in Hand. Wenn mehr Lkw unterwegs sind, sind auch die Unterschiede im Tempo insgesamt größer. Und wenn von allen Autos nur 5 Prozent Raser sind, die Porsches mit 180Ab einer Verurteilung von über 90 Tagessätzen gilt man übrigens als Vorbestraft, dies wird im polizeilichen Führungszeugnis mit aufgenommen. dann ließe sich mit einem Tempolimit auch der Abstand zu denen verringern, die nur 120 fahren. Maut und Tempolimit sind sicherlich nicht sinnlos. Die Frage ist nur, wie man das implementiert. Das sind politische Prozesse, da kann es schnell zu faulen Kompromissen kommen, die schlimmstenfalls keine Besserungen bringen.
Was ist denn das Wichtigste, was wir vom Ameisenverkehr lernen können – um vermeidbare, spontane Staus zu verhindern?
Schadschneider: Ganz einfach: Die beste Strategie ist es, sich immer an die Umgebung anzupassen. Tempounterschiede sind ein großes Problem, deswegen sollte man Spurwechsel vermeiden, um nicht andere zum Abbremsen zu zwingen. Jeder kennt die berüchtigten Elefantenrennen, bei denen ein LKW den anderen mit 81 Kilometer pro Stunde überholt. Staus sind deshalb auch so häufig an Auf- und Abfahrten, weil dort die Unterschiede besonders groß sind. Daher: die Beschleunigungsspur immer voll ausnutzen. Auch sollten die heute schon eingesetzten Pförtnerampeln an Auffahrten, die auf Rot schalten, wenn die Autodichte einen bestimmten Wert überschreitet, Standard werden.
Andreas Schadschneider, 46, forscht an der Universität zu Köln an Modellierungen von Verkehrsströmen. Der theoretische Physiker leitet eine Arbeitsgruppe mit dem Schwerpunkt Vergleichende Modellierungen von Ameisen- und Autobahnverkehr, berät das Verkehrministerium NRW in Sachen Stauvermeidung und unterrichtet Physikdidaktikin Köln.
sgo/news.de
