Grüner wird's - Wie schlaue Ampeln die Umwelt entlasten
Berlin (dpa/tmn) - Moderne Ampelsysteme passen sich schon heute dem Verkehrsaufkommen an. Denn anfahren und beschleunigen verbraucht viel Energie. Künftig sollen clevere, kommunizierende Ampeln den Verkehr noch besser fließen lassen.
Es ist manchmal wie verhext. Eine Ampel nach der anderen zeigt Rot. Das kostet Autofahrer Zeit und Nerven. Deutlich schlimmer: Auch die Umwelt leidet, denn das ständige Bremsen und wieder Anfahren erhöht den Spritverbrauch, damit den CO2-Ausstoß und auch die Belastung durch Stickoxide und Feinstaub, wie Karsten Lemmer vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erklärt. „Außerdem verursacht Stop-and-go-Verkehr auch deutlich mehr Lärm“, sagt der Leiter des Instituts für Verkehrssystemtechnik Braunschweig. Er sucht nach Lösungen, den Verkehr besser fließen zu lassen.
In der Regel versuchen die Verkehrsleitstellen in Städten das Ampelnetz soweit wie möglich zu koordinieren. Der Wechsel aus Rot-Gelb-Grün folgt oft einem System. „Ampeln haben für gewöhnlich eine variable Umlaufzeit, die zwischen 45 und 120 Sekunden liegt“, erläutert Lemmer. Wie viel Zeit von Grünphase bis Grünphase vergeht, variiert nach Tageszeit oder Wochentag.
Allerdings gibt es noch nicht überall dynamische Lichtsignalanlagen (LSAs), wie Ampeln technisch bezeichnet werden. „Noch heute sind schätzungsweise 50 Prozent der LSAs in Deutschland 'dumme' Ampeln mit fester Umlaufzeit“, sagt Jürgen Krimmling vom Institut für Verkehrstelematik der Technischen Universität Dresden.
Vielfach messen Ampeln allerdings über Induktionsschleifen in der Fahrbahn die Verkehrsströme und bevorzugen je nach Belastung die eine oder andere Fahrtrichtung. „Da werden die Anzahl der Fahrzeuge und die Abstände zwischen den Fahrzeugen gemessen und die Grünphasen dann entsprechend verlängert“, so Krimmling. Lemmer ergänzt: „Unter Berücksichtigung einer maximal zumutbaren Wartezeit kann so eine Grüne Welle erzeugt werden.“
Doch so eine herkömmliche Grüne Welle ist in ihrer Wirkung begrenzt. „Zunächst mal braucht man auf einem bestimmten Straßenabschnitt die gleiche Umlaufzeit für alle Ampeln“, sagt Christoph Hecht, Fachreferent im Verkehrsressort des ADAC. „Und selbst dann kann man immer nur eine Fahrtrichtung priorisieren.“ Zudem fahren einige Verkehrsteilnehmer langsamer und andere schneller.
Weiterentwickelte, intelligentere Ampelsteuerungen sollen den Verkehrsfluss verbessern. So arbeitet Lemmers Institut in Braunschweig an einer Steuerung, die für einzelne Fahrzeuge die Verlustzeit über einen bestimmten Verkehrsabschnitt berechnet. „Das Auto mit der größten Verlustzeit bekommt dann zuerst Grün.“ Eine besondere Bedeutung kommt dabei dem Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) zu, der oftmals priorisiert wird, damit der Fahrplan eingehalten werden kann - zu Lasten der Grünen Welle.
Krimmling erprobt in Dresden ein System, bei dem der ÖPNV nur dann die Grüne Welle kaputt machen darf, wenn er verspätet ist. „Es kommt ja auch vor, dass die Straßenbahn zu früh dran ist, dann muss sie warten“, so Krimmling. Besser für die Umwelt ist es allerdings, wenn sie gar nicht erst anhalten muss. Um das zu erreichen, hat man in Dresden Straßenbahnfahrer mit Smartphones ausgerüstet, die basierend auf Informationen, die Ampeln senden, Fahranweisungen geben.
Damit also die Tram genau bei Grün an einem Signal ankommt, wird der Fahrer aufgefordert, langsamer zu fahren oder länger an der vorherigen Haltestelle zu warten. „Selbst wenn sich die Tram-Fahrer nur zu 60 bis 75 Prozent an die Anweisungen hielten, ließ sich damit bis zu 20 Prozent Energie einsparen“, sagt Jürgen Krimmling. Ähnliche Versuche gibt es auch im Forschungsgebiet von Karsten Lemmer, wo Autofahrer Geschwindigkeitsempfehlungen bekommen.
Doch damit das funktioniert, müssen die Ampeln in die Lage versetzt werden, zu kommunizieren, ob mit Smartphones oder mit Autos direkt. Das kann laut Lemmer über das Mobilfunknetz geschehen oder auch über andere Standards wie Bluetooth. Zudem müssen aber auch LSAs den Verkehrsfluss noch besser überwachen können.
Der finanzielle Aufwand für ein kommunizierendes Ampelnetz sei stemmbar, sind sich die Forscher einig. Wunder sollte man aber auch von der intelligentesten Ampel nicht erwarten. ADAC-Mann Hecht sagt: „Am Ende helfen Signalanlagen, die mit den Autos kommunizieren, nur solange das Verkehrsaufkommen noch moderat bleibt.“ Wenn also der Verkehr steht, hilft auch die intelligenteste Grüne Welle nichts.
