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Mobilitätslösungen

Die Staus von heute deuten auf eine baldige Revolution unserer Verkehrssysteme hin.

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Wired Brand Lab
Bildquelle: Getty Images/Moment RF
Ursprünglich auf Wired.com veröffentlicht

Wenn sich Mike Searles auf seinen mühsamen täglichen Arbeitsweg macht, geht die Sonne gerade erst auf und seine Frau und sein kleiner Sohn schlafen noch. Nach einer halbstündigen Fahrt auf immer überfüllteren Autobahnen folgt eine einstündige Fahrt mit der Fähre über die San Francisco Bay, auf der er zumindest kurzzeitig dem Verkehrskollaps entgeht. Am Ende muss er dann noch einen zügigen Fußmarsch bis zu seinem Büro in der Innenstadt absolvieren.


„Von meiner Haustür bis zu meinem Schreibtisch brauche ich zwei Stunden, einfache Strecke“, erklärt Mike Searles, Vertriebsleiter bei einem Hersteller für Technikzubehör, der 80 Kilometer zwischen dem Vorort Fairfield und San Francisco pendelt. „Und abends noch einmal dasselbe. Aber wenn man hier in der Gegend ein Haus besitzen möchte und nicht gerade Unsummen verdient, muss man sich auf einen solchen Arbeitsweg einstellen.“ Das heißt auch, regelmäßig Mahlzeiten mit der Familie verpassen und erst dann nach Hause kommen, wenn der kleine Sohn schon ins Bett geht.
 

Selbst die Führungskräfte in den Technologiehochburgen der Welt können sich den verstopften Autobahnen und nervenaufreibenden Arbeitswegen nicht entziehen, die heutzutage schon der Normalfall sind. Bilder von schleichendem Verkehr vor Smog verhangener Kulisse sind mittlerweile fast schon so etwas wie das Markenzeichen so unterschiedlicher Plätze wie Los Angeles, Tokio, Sao Paulo und mittlerweile sogar Silicon Valley. Obwohl die berühmtesten Staus meist durch ein kurzzeitiges extremes Verkehrsaufkommen verursacht werden – wie 2011 das legendäre „Carmaggedon“ in Südkalifornien, bei dem der Verkehr aufgrund der Schließung eines 16 Kilometer langen Abschnitts des Freeway 405 ein Wochenende lang vollständig zum Erliegen kam, wobei die Verbreiterung ironischerweise eine Entlastung bringen sollte – scheinen die alltäglichen Unannehmlichkeiten von Pendlern wie Mike Searles nie kleiner zu werden.

Tatsache ist, dass Staus nicht nur dafür verantwortlich sind, dass wir zu spät kommen. Sie belasten unseren Geldbeutel, unsere Ressourcen und unsere Gesundheit. Jedes Jahr geben die US-Amerikaner unnötigerweise bis zu 160 Milliarden US-Dollar für Zeit und Kraftstoff auf – pro Kraftfahrer durchschnittlich 960 Dollar. Dies ergab eine Studie des Texas A&M Transportation Institute von 2015. US-amerikanische Autofahrer standen 2014 stattliche 6,9 Milliarden Stunden im Stau, im Schnitt 42 Stunden jährlich pro Berufspendler. In Washington, DC stehen Pendler durchschnittlich 82 Stunden pro Jahr im Stau – fast 1 Prozent der gesamten Fahrtzeit eines Jahres. Diese Vergeudung von Zeit und Mühe ergibt eine ernüchternde Bilanz: Die durchschnittliche Verspätung pro Pendler ist heute doppelt so hoch wie in den frühen 1980ern.
 

Aber vielleicht ist das Ende des Staus ja schon in Sicht. Technologie war schon oft die Lösung für einige der hartnäckigsten gesellschaftlichen Probleme. Inzwischen arbeiten einige der besten Ingenieure, Designer und Forscher der Welt mit all ihren technologischen Ressourcen und ihrem Erfindergeist an einer stressfreieren und effizienteren Zukunft des Verkehrs. Kurzfristig bedeutet dies, kreative und schnell umsetzbare Lösungen für die sich schnell verändernden Bereiche des Nahverkehrs und gewerblichen Verkehrs zu finden.

 

Angesichts der zunehmenden Vernetzung unserer Verkehrsinfrastruktur ist es nicht damit getan, einfach nur die Fahrtzeit der einzelnen Autofahrer zu verkürzen. „Die Technologie wird alle Fahrer einbinden, damit wir schnell und sicher ans Ziel kommen“, erläutert Steve Merkt, Präsident des Segments für Mobilitätslösungen bei TE Connectivity, dem Marktführer für Verbindungs- und Sensortechnik. „Wir müssen die Verkehrsbranche als etwas viel Umfassenderes begreifen: die Mobilitätsbranche.“

TE Connectivity entwirft und fertigt die Verbindungs- und Sensorlösungen, die eine vernetzte Verkehrsinfrastruktur überhaupt erst ermöglichen.

Angesichts der zunehmenden Vernetzung unserer Verkehrsinfrastruktur ist es nicht damit getan, einfach nur die Fahrtzeit der einzelnen Autofahrer zu verkürzen. „Die Technologie wird alle Fahrer einbinden, damit wir schnell und sicher ans Ziel kommen“, erläutert Steve Merkt, Präsident des Segments für Mobilitätslösungen bei TE Connectivity, dem Marktführer für Verbindungs- und Sensortechnik. „Wir müssen die Verkehrsbranche als etwas viel Umfassenderes begreifen: die Mobilitätsbranche.“

Um die ganzheitliche Sicht von Steve Merkt auf Mobilität zu begreifen, müssen zunächst die systemischen Hindernisse genauer betrachtet werden.  Pendler, die Stoßstange an Stoßstange fahren, scheinen zwar eher das genaue Gegenteil von Mobilität zu sein, sind aber im Prinzip ein Indikator für wirtschaftlichen Erfolg. Mit steigenden regionalen Haushaltseinkommen wechseln mehr Menschen von langsameren und preiswerteren Transportmitteln (z. B. Busse und Züge) zu Privatfahrzeugen und Motorrädern.

 

Von 1980 bis 2000, die längste Phase wirtschaftlichen Wohlstands in der Geschichte der USA, wuchs die Bevölkerung um 24 Prozent – die Gesamtfahrleistung nahm jedoch um 80 Prozent zu. Die am schlimmsten betroffenen Städte bieten die meisten Beschäftigungsmöglichkeiten. Regionale Wirtschaftszentren wie Silicon Valley trifft es besonders hart. Staus produzieren Umweltverschmutzung und Stress sowie verlorene Produktivität und soziale Isolation.
 

Die Ironie bei Verkehrsstaus liegt darin, dass diese aus dem Bedürfnis nach mehr Effizienz entstehen – alle möchten gleichzeitig zur Arbeit kommen, um besser miteinander kommunizieren zu können. Es ist dieses Bedürfnis, das den Verkehr schließlich lahmlegt. Aus Sicht der Infrastruktur gibt es verschiedene Möglichkeiten, diese Herausforderung zu meistern. Manche davon, wie der Ausbau des Nahverkehrs und des Straßennetzes, sind äußerst kostenaufwändig. Andere, wie z. B. Gebühren zu den Hauptverkehrszeiten, werden als zusätzliche Steuer empfunden und stoßen auf Widerstand.

 

Stattdessen sehen Experten in der Koordination und zielgerichteten Nutzung der vorhandenen Mittel die beste Lösung für die Probleme von Pendlern. Dies bedeutet, Daten und Technologie müssen richtig eingesetzt und der Pendlerverkehr besser analysiert werden. Es geht darum, sich nicht nur schneller, sondern auch intelligenter vorwärts zu bewegen.
 

Laut Nick Cohn, Senior Traffic Expert bei TomTom, Hersteller von Navigationsgeräten, sind trotz aller Diskussionen über flexiblere Arbeitszeiten Stoßzeiten mit hohem Verkehrsaufkommen weiterhin die Regel. „Wir können alle möglichen Technologien einführen, aber das Verhalten der Menschen können wir anscheinend nicht ändern“, so Nick Cohn. „Pendler verhalten sich immer noch wie eine Herde.“

 

Sein Ratschlag ist simpel: die moderne verfügbare Technologie einsetzen. Er betont die Notwendigkeit, Fahrten vorauszuplanen und Alternativen zu berücksichtigen – selbst wenn man seinen Arbeitsweg jeden Tag zurücklegt, sollte man sich vor dem Losfahren informieren. „Menschen ändern ihre täglichen Verhaltensmuster nicht. Wenn sie tagtäglich auf die gleiche Weise handeln, wird sich die Verkehrssituation nicht verbessern.“

  1. Zukunftsweisende Technik

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Eine der attraktiveren Lösungen der Zukunft – für Futuristen ebenso wie für Autofans – ist die jüngste Entwicklung hin zu autonomen Fahrzeugen. Auch wenn in diesen neuen selbstnavigierenden Fahrzeugen mit all den Sensoren eine Menge ungenutzter Effizienzen stecken, können auch sie die großen Probleme nicht alleine lösen. „Einer der aktuellen Trends im Bereich der Autobranche, Sicherheit und Umwelt ist die zunehmende Vernetzung“, erklärt Steve Merkt von TE. „Die Fahrzeuge werden mit einer beachtlichen Zahl an Sensoren ausgestattet, um autonomes Fahren zu ermöglichen“, so Steve Merkt weiter. Für ihn besteht der nächste große Wandel darin, die Sensoren mit einem gemeinsamen Automobilnetz kommunizieren zu lassen.

 

Steve Fitzsimons, Verkehrsingenieur in Silicon Valley, ist der Meinung, dass diese Netzwerke zur Überwachung des Verkehrsflusses in Zukunft eine große Rolle spielen müssen. Autos mit Sensortechnik geben Informationen an Verkehrsmanagementzentralen weiter, in denen nicht nur der allgemeine Verkehrsfluss angezeigt wird, sondern auch Ampelzeiten angepasst und Fahrer über bevorstehende Staus informiert werden können. „Je besser wir diese Daten erfassen, konsolidieren und analysieren können, desto eher können wir den Verkehrsfluss optimieren und die Unfallzahlen verringern“, so Fitzsimons.
 

Autohersteller wie General Motors, Ford und Toyota arbeiten bereits an der Bordtechnologie. Eines der vorrangigen Ziele besteht darin, intelligente Autos und LKW dichte „Kolonnen“ von 8 bis 25 Fahrzeugen bilden zu lassen, die alle elektronisch vernetzt sind, sodass sie dicht hintereinander fahren können, ohne zusammenstoßen. Eine Herausforderung in den Augen von Fitzsimons ist die kurzfristige Übergangszeit, in der sich autonome und herkömmliche Fahrzeuge die Straße teilen. „Vielleicht könnte eine Spur nur für autonome Fahrzeuge reserviert werden“, überlegt er.

Ingenieure im privaten Sektor sind nicht die einzigen, die an der Integration selbstfahrender Lösungen arbeiten. Die US-Regierung veröffentlichte vor Kurzem die „Federal Automated Vehicles Policy“, eine Reihe gesetzlicher und sicherheitstechnischer Richtlinien für „hoch automatisierte Fahrzeuge“, die auf Straßen in den USA unterwegs sind. Trotz möglicher zukünftiger Änderungen ist diese Richtlinie ein wichtiges Indiz dafür, dass die Bundesbehörde autonomen Fahrzeugen eine immer wichtigere Rolle auf den landesweiten Autobahnen zuschreibt.

 

Ganz gleich, welchen Grad an Autonomie die Transportmittel der Zukunft bieten – sie werden alle durch eine Kombination aus Sensor- und Verbindungstechnik gesteuert, die die immer komplexeren Funktionen übernimmt, für die zuvor menschliches Eingreifen erforderlich war. Steve Merkt veranschaulicht diesen Wandel so: die Vernetzung ist das Skelett und die Sensoren sind das Nervensystem.

 

In der Zwischenzeit wurden datengesteuerte Ressourcen wie Navigations-Apps, die auf Schwarmintelligenz zurückgreifen, Fahrgemeinschaftsdienste und intelligente Kreuzungen entwickelt, um die Mobilität von Pendlern zu verbessern. Auch wenn viele dieser Lösungen durchaus für Entlastung sorgen, zielen sie eher auf das Problem der Unvorhersehbarkeit ab als auf das Verkehrsvolumen. Die tagtäglichen Schwankungen beim Verkehrsaufkommen führen zu unberechenbaren Fahrtzeiten. Pendler, die nicht stundenlang an einem Auto vor ihnen kleben möchten, greifen oft auf Navigations-Apps mit Ausweichmöglichkeiten zurück, bei denen Benutzer in Echtzeit Unfälle, Baustellen, Sonderveranstaltungen und sogar Polizeikontrollen in die zugehörige Datenbank eintragen können. Auch die Website „Beat the Traffic“ bietet Aktualisierungen in Echtzeit, basierend auf der Schwarmintelligenz der Benutzer, um die kürzesten Umgehungen von Staus zu veröffentlichen.

Währenddessen ebnet das Prinzip „Zugang statt Besitz“ der Sharing Economy den Weg zu einer Kundenanpassung in einem bisher ungeahnten Maß. Dies wird das Mantra der Fahrer sein, die kollaborative Online-Mitfahrdienste wie Ants und Haxi nutzen. Das Kernkonzept ist so alt wie der Verkehr selbst: Fahrer und Passagiere, die in die gleiche Richtung möchten, sollen zusammengebracht werden. Aber selbst neue Lösungen wie diese denken bereits noch weiter in die Zukunft. Die Mitfahrdienste mit ihren On-Demand-Taxis haben gerade erst damit begonnen, die Möglichkeiten eines Wandels hin zu selbstfahrenden Flotten auszuloten.

 

Aus Sicht der Infrastruktur gibt es ebenfalls relativ neue Lösungen wie die adaptive Steuerung. Die Fahrzeug-erkennungstechnologie zählt Autos an Kreuzungen und sendet die Daten an einen zentralen Computer, auf dem Software einen optimalen Ampelkoordinierungsplan berechnet, der alle paar Sekunden aktualisiert wird, um schwankende Verkehrsbedingungen zu berücksichtigen. Das klingt großartig – es gibt jedoch einen Haken. Die Kosten für die Implementierung einer adaptiven Steuerung sind hoch – ungefähr die Hälfte der Kosten für den Bau einer Ampel.
 

Die langfristigeren Lösungen sind ebenso ambitioniert und technikbasiert. Sie zielen weiterhin darauf ab, die Nutzung von Fahrzeugen durch Einzelpersonen zu verringern. Beispielsweise hofft Tel Aviv, einen Teil seiner weitreichenden Verkehrsstaus durch das „Personal Rapid Transit“ System namens SkyTran verringern zu können, das sechs Meter über dem Erdboden an Metallschienen fahren soll. Mithilfe von Magnetschwebetechnik schweben die kapselförmigen Kabinen nahezu reibungsfrei unterhalb der Schienen. Passagiere sollen eine Kabine per Smartphone-App an die nächste Station rufen können. Die Kabinen können auch unabhängig voneinander fahren und die Passagiere je nach Schienenverlauf so nah wie möglich an ihr Ziel bringen. Sobald Solarmodule installiert sind, kann das skyTran-System energieneutral betrieben werden.

 

In den USA wiederum wird im Rahmen von Projekten wie dem Hyperloop-Wettbewerb an einem Transportsystem der nächsten Generation gearbeitet, das Reisende in Höchstgeschwindigkeit in alle Gebiete der USA befördern kann. Einer der unabhängig entwickelten Beiträge stammt von Team rLoop, der einzigen Gruppe ohne Universitätsbezug im Wettbewerb. Das Team besteht aus über 140 Mitgliedern aus der ganzen Welt, die ihre Kapsel mithilfe virtueller und sozialer Medien entworfen haben und sich nun im Fertigungsprozess in der TE Anlage in Silicon Valley befinden. Die Kapsel soll mit hoher Geschwindigkeit durch eine mehrere hundert Kilometer lange, fast luftlose Röhre gleiten können. Starke Magnete lassen die Kapsel schweben, während sie mit Geschwindig-keiten von über 1100 km/h fast reibungsfrei zum Ziel eilt.

  1. Technik für die Zukunft des Reisens

Sensoren, Steckverbinder und Ingenieure von TE Connectivity unterstützen das rLoop Team dabei, das Verkehrswesen mit 1100 km/h zu revolutionieren. (Video auf Englisch)

„Die Zukunft ist nur so gut, wie wir sie uns vorstellen“, so Futurist und Nachhaltigkeitsexperte Alex Steffen. „Wir können nichts erschaffen, was wir uns nicht vorstellen können.“ Für Menschen wie Mike Searles, die täglich weiterhin mehrere Stunden im Stau stehen, sind das gute Nachrichten. Mit der Weiterentwicklung des Verkehrs stehen die Chancen gut, dass er sicherer, schneller und besser gelaunt zur Arbeit und wieder nach Hause gelangt. Seine tagtägliche Erfahrung, Stoßstange an Stoßstange fahren zu müssen, ist nur ein kurzes Kapitel in der Geschichte des Verkehrs. Besuchen Sie den Hub „Die Zukunft des Verkehrs“ von TE Connectivity. Dort finden Sie weitere Geschichten über die Zukunft der Mobilitätsbranche.