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Wege aus dem Stau

Traffic on 42nd Street through Midtown Manhattan at rush hour in New York City

Für viele Pendler und Städter gehören sie zum Alltag dazu: die Staus in den Straßen der Stadt. Sie kosten nicht nur Zeit und Geld, sondern belasten auch die Umwelt. Deshalb braucht es kreative Lösungen, um den urbanen Stillstand zu vermeiden.

Inhaltsverzeichnis

Stauprobleme im Stadtverkehr

Von den deutschen Städten war München im Jahr 2019 „Spitzenreiter“ unter den stauauffälligsten Ballungsräumen: Insgesamt 87 Stunden verbrachten Menschen dort auf das Jahr gesehen im Stau. Das sind 21 Stunden mehr als etwa in Berlin und über 50 Stunden mehr als in Frankfurt am Main.

Im internationalen Vergleich sind diese Werte trotzdem immer noch moderat. Laut Inrix Global Traffic Scorecard führt das kolumbianische Bogota die Liste mit jährlich 191 Stunden Stau pro Jahr an. Selbst unter den europäischen Städten liegt München noch weit entfernt von Rom mit 166 Stunden, Paris mit 165 Stunden oder Dublin mit 154 Stunden.

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Am grundsätzlichen Problem ändern die Unterschiede jedoch wenig – in den Ballungsräumen fließt der Verkehr häufig langsam, bis hin zum Stillstand. Das ist nicht nur ärgerlich wegen des Zeitverlusts. Staus tragen zudem zur Umwelt- und Luftverschmutzung bei und kosten die Wirtschaft wegen der Verzögerungen beträchtliche Geldsummen.

Ursachenforschung: Wie entsteht ein Stau?

Zu viel Verkehr auf den Straßen, Unfälle und Baustellen – das sind die häufigsten Ursachen für die Entstehung eines Staus. Das Phänomen „Stau“ ist jedoch deutlich komplexer, als es diese kurze Liste möglicher Gründe wiedergeben könnte. Die genannten Erklärungsversuche bewegen sich schon auf der Mikroebene, indem sie konkrete Anlässe für die Staubildung beschreiben.

Die Makroebene von Staus

Die Problematik hat daneben eine Makroebene, die ihrerseits auf die Umstände einwirkt, die zu einem Stau führen können:

  • Mehr Autos beispielsweise sind erst durch ein gewisses Maß an Wohlstand in der Gesellschaft möglich.
  • Ähnliches gilt für ein höheres Aufkommen an Liefer- und Güterverkehr, an dem sich zugleich wirtschaftliche Veränderungen (wie Globalisierung, verändertes Konsumverhalten etc.) ablesen lassen.
  • Selbst die demografische Entwicklung, durch die vermehrt ältere Menschen länger in der Lage sind, ihr eigenes Auto zu fahren, beeinflusst auf der Makroebene die Verkehrsverhältnisse.
  • Alle diese Faktoren sind zwar im täglichen Straßenverkehr durchaus sichtbar, werden aber in der Regel nicht als konkrete Ursache für einen Stau oder stockenden Verkehr wahrgenommen.

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Das Phänomen Stau auf der Mikroebene

Daher gelten als Hauptgründe für Staus jene Ereignisse, die unmittelbar zu den Problemen im Verkehr zu führen scheinen – meistens sind es Baustellen oder Unfallstellen. Sie erklären das Stauphänomen aber nur teilweise. Denn auf der Mikroebene wirken sehr unterschiedliche Faktoren auf den Verkehrsfluss:

1. Angebot der Infrastruktur: Statische Faktoren

Ein wichtiger Umstand ist die erhöhte Nachfrage nach Raum im Straßennetz, auch unter dem Begriff „Sättigungsproblem“ bekannt. Problematisch wird dies, sobald die Kapazität einer Straße überschritten wird. Daraus resultiert eine überlastete Verkehrsinfrastruktur und ein Erliegen des Verkehrsflusses.

2. Wechselhafte Nachfrage nach Infrastruktur: Variable Faktoren

Besonders zu Spitzenzeiten, also in den Hauptverkehrszeiten am Morgen und Abend, sowie auf das Jahr betrachtet zur Urlaubssaison, macht sich die Diskrepanz zwischen dem sprunghaft ansteigenden Platzbedarf und dem starren Angebot bemerkbar. Eine kurzfristige Verbesserung des Raumangebots ist nicht möglich, ein langfristiger Streckenbau nur dann eine Lösung, wenn er wirklich auf neuen wie alten Straßen zu einer Entlastung führt.
Neben dem unterschiedlich ausgeprägten Verkehrsaufkommen (Pendler- und/oder Reiseverkehr) können äußere Einflüsse wie Regen, Schnee, Nebel oder Glatteis die Entstehung eines Staus begünstigen.

3. Behinderungen des Verkehrsflusses: Punktuelle Faktoren

Baustellen und Unfälle stellen Hindernisse im Straßenverkehr dar, auch wenn sie in der Regel wieder verschwinden. Sie verringern die Kapazität der Straße, etwa durch das Sperren von Fahrspuren, und erfordern wegen der veränderten Verkehrssituation ein anderes Fahrverhalten.

4. Fahrverhalten: Psychologische Faktoren

Neben diesen „äußeren“ Einflüssen auf die Stauentstehung, wirken die Autofahrer selbst auf den Verkehrsfluss ein. Wechselnde Fahrgeschwindigkeiten beispielsweise verringern die durchschnittliche Kapazität einer Straße, wodurch sich die Staugefahr erhöht.

Das gilt ebenfalls für häufige Spurwechsel, Unaufmerksamkeit und Ähnliches. Falsches Verhalten löst im Straßenverkehr eine Kettenreaktion aus, die alle nachfolgenden Verkehrsteilnehmer betrifft.

Wirksame Lösungen für die städtische Verkehrsproblematik müssen deshalb alle diese Faktoren berücksichtigen, da sie häufig gleichzeitig auf einem einzigen Streckenabschnitt auftreten können. Der Ausbau des Straßennetzes allein kann in diesem Zusammenhang keinen Ausweg bieten, aus verschiedenen Gründen:

  • Zum einen ist dies in innerstädtischen Bereichen selten möglich, denn die architektonischen Strukturen oder fehlende Flächen lassen bauliche Maßnahmen oft nicht zu.
  • Zum anderen besteht das Risiko, nicht nur das Raumangebot, sondern gleichzeitig das Verkehrsaufkommen weiter zu vergrößern.

Verkehrsbeeinflussung für freie Straßen

Auf den Autobahnen kommen bereits seit langem Verkehrsbeeinflussungsanlagen zum Einsatz, um die Entstehung von Staus zu vermeiden. Zusammen mit visuellen Staumeldern (etwa Kameras) und stationären, sensorischen Erfassungssystemen sind sie eingebunden in eine durchgängige Erfassung der Verkehrslage. Sie erlauben situative Maßnahmen, zum Beispiel eine Reduzierung der zulässigen Geschwindigkeiten oder den Warnhinweis „Stau“.

Staugefahr

Für städtische Bereiche müssen jedoch andere Lösungen gefunden werden. Das liegt nicht zuletzt an der vielfältigen Mobilitätslandschaft, die es zu koordinieren gilt: Fußgänger, Radfahrer, E-Bikes, E-Scooter, Mopeds und Motorräder, Autos, der ÖPNV und der Lieferverkehr beanspruchen den vorhandenen Verkehrsraum.

Intermodalität als Lösungsansatz

Die verschiedenen Mobilitätsformen sind dabei nicht nur als Herausforderung zu betrachten, sie eröffnen zugleich Möglichkeiten. Intermodale Verkehrskonzepte verbinden unterschiedliche Nutzen und Bedürfnisse, verknüpfen verschiedene Räume und können durch ein vielfältiges Angebot die Straßen entlasten.

Voraussetzung hierfür ist allerdings, dass die verschiedenen Mobilitätsangebote ineinandergreifen und fließende Wechsel zwischen den Mobilitätsarten – etwa beim Umsteigen vom Rad in den Bus oder vom Auto in die S-Bahn – realistisch umsetzbar sind. Dazu braucht es nicht nur eine ausreichende Zahl an Umsteigepunkten, an denen das Verkehrsmittel gewechselt werden kann.

Es muss außerdem gewährleistet sein, dass etwa Angebote des ÖPNV über eine attraktive Taktung verfügen oder dass Platz für nicht genutzte Verkehrsmittel vorhanden ist. Dazu könnten bestehende Verkehrsstationen wie Bus- und Bahnhaltestellen, S-Bahnhöfe und dergleichen zu Mobilitätsstationen ausgebaut werden, an denen die verschiedenen Angebote zusammenlaufen.

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Fußgänger und Radfahrer könnten so auf Carsharing-Dienste oder den ÖPNV zugreifen, Autofahrer finden Stellplatzmöglichkeiten und alternative Fortbewegungsarten, um beispielsweise die städtischen Zentren zu erreichen, in denen es oft nur wenig Parkraum gibt. Das sorgt unter den richtigen Voraussetzungen dafür, dass sich der Transportbedarf gleichmäßiger auf die verschiedenen Fortbewegungsmittel verteilt.

Solche Mobilitätsstationen könnten Start- und Zielpunkt für die verschiedenen Mobilitätsformen werden und mit ihrem breiten Angebot für komfortable Fortbewegung sorgen, wie sie ansonsten mit dem Auto möglich ist.

Ridesharing und Rideselling als mögliche Alternativen?

Eine Studie der Boston Consulting Group hat im Auftrag von UBER die potenziellen Auswirkungen von Ridesharing und Rideselling auf die Verkehrsnetze südostasiatischer Städte untersucht. Die erleben seit Jahren einen explosionsartigen Anstieg des Verkehrsaufkommens, seit 1980 hat sich der Transportbedarf – durch Bevölkerungs- und Wohlstandswachstum – vervierfacht.

Rezepte gegen den Stillstand Infografik 4

Die Verfasser der „Unlocking Cities“-Studie kommen zu dem Ergebnis, dass Ridesharing unter den richtigen Voraussetzungen erheblich zu einer größeren Effizienz der Verkehrsinfrastruktur beitragen kann. Sie stellen insgesamt fünf besondere Vorteile heraus:

  • Die Unterstützung von Einstellungen und Lebensstilen in den Städten, für die das eigene Auto eine weniger wichtige Rolle spielt.
  • Die durchschnittliche Belegung und die Nutzung der bereitgestellten Ridesharing-Fahrzeuge pro Kilometer kann im Vergleich zum konventionellen motorisierten Individualverkehr verbessert werden.
  • Der Anteil an „unproduktiven“ Kilometern, die ein Fahrzeug also ohne Fahrgast zurücklegt, ist beim Ridesharing laut der Studie nur annährend halb so groß wie bei Taxis.
    Die Angebote können die öffentlichen Transportangebote ergänzen.
  • Sie erlauben ein verbessertes Timing bei städtischen Investitionen in die Infrastruktur, indem sie beispielsweise zu behebende Versorgungslücken schließen, bis geplante Maßnahmen umgesetzt werden.

Bislang lassen sich die positiven Effekte von Ridesharing und Rideselling jedoch nicht in dem Maße erkennen, wie sie die genannte Studie verspricht. Im Verkehrsalltag sind sogar gegenläufige Entwicklungen zu erkennen. Vor allem Angebote ohne einen festen Fahrzeugpool sorgen nicht nur für ein höheres Stauaufkommen, wie es US-amerikanische Städte wie San Francisco oder New York seit einigen Jahren erleben. Dynamisch steigende Preise zu den Spitzenzeiten reduzieren außerdem die Kundenzufriedenheit – und damit die Akzeptanz solcher Dienste.

Ridesharing und Rideselling bleiben dennoch ein Wachstumsmarkt, sowohl in gepoolten wie nicht-gepoolten Varianten. Denn diese Angebote versprechen eine gewisse Flexibilität und Entscheidungsfreiheit, die Taxis und der ÖPNV in dieser Form nicht bieten. In Zukunft profitieren die Dienste womöglich zusätzlich von der Automatisierung von Fahrzeugen (also das autonome Fahren), etwa bei der Kostenentwicklung. Ohne Fahrer können solche Mobilitätsdienste deutlich günstiger angeboten werden.

Sao Paulo, SP, Brazil, June 12, 2018. Traffic jam on 23 de Maio avenue, both directions, south of Sao Paulo,

Smarter Straßenverkehr

Das bislang am häufigsten genutzte Mittel zur Beeinflussung des Verkehrs sind Ampelanlagen und deren Steuerung. Mit der Dauer und Häufigkeit der Rot- und Grünphasen lässt sich ein besserer Verkehrsfluss herstellen, etwa indem stark befahrene Straßen längere Fahrtzeiten zugesprochen bekommen. Die sogenannte „Grüne Welle“ bietet die besten Ergebnisse dann jeweils bei einer bestimmten Durchschnittsgeschwindigkeit der Fahrzeuge.

Adaptive Ampelsysteme können zusätzlich zu einer Verbesserung beitragen. Die Signalsteuerung berücksichtigt dabei die verschiedenen Verkehrsmodi, von Fußgängern bis zum Güterverkehr. In Verbindung mit Fahrzeugerfassungssystemen kann außerdem der ÖPNV priorisiert werden: Straßenbahnen und Busse übermitteln ihre Position an die Verkehrsampeln, die die Signalstellung daraufhin anpassen können.
Die Kommunen müssen hierbei allerdings die möglichen Nachteile für andere Verkehrsteilnehmer beachten. Eine bedingte Bevorrechtigung mit flexibleren Signalzeiten kann Nutzungskonflikte verhindern. Dabei wird die Signalphase nur geändert, wenn sich ein Fahrzeug des ÖPNV nähert. Die durchschnittlichen Wartezeiten für den (motorisierten wie nicht motorisierten) Individualverkehr lassen sich auf diese Weise im Durchschnitt verkürzen, während gleichzeitig der Vorrang des ÖPNV gewährleistet bleibt.

In mehreren deutschen Städten wird zudem bis Ende Oktober 2020 das Projekt SCHOOL vom Forschungszentrum Jülich (Strategiewechsel durch open-data-orientierte Lösungen) durchgeführt, um besser auf wechselnde Verkehrssituationen reagieren zu können. Ziel des Forschungsvorhabens, das vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur gefördert wird, ist die Bündelung von verschiedensten Informationen, um Empfehlungen an die Verkehrsteilnehmer weitergeben zu können.

Ein Beispiel für eine solche Anwendung ist die Empfehlung, vom Auto am nächstmöglichen P+R Punkt in Verkehrsmittel des ÖPNV umzusteigen, wenn die Schadstoffgrenzwerte in der Luft überschritten werden. Die Möglichkeiten des Systems für das Verkehrsmanagement werden in verschiedenen Pilotprojekten mit unterschiedlichen Schwerpunkten getestet:

  • Wie etwa der Verkehr bei Ereignissen wie Baustellen, Veranstaltungen oder sonstigen Störungen auf andere Strecken verlagert werden kann, wird in Kassel untersucht.
  • Umweltaspekte (u.a. Stickoxid- und Feinstaubkonzentrationen) und Verkehrssteuerung werden in Frankfurt am Main und der umliegenden Region erprobt.
  • In Dortmund dreht sich das Pilotprojekt um die Frage, wie im Zusammenhang mit Fußballspielen das damit verbundene Verkehrsaufkommen besser geregelt werden kann.

Die grundlegende Fragestellung von SCHOOL lautet jedoch, wie sich die vielfältigen Informationen, von der aktuellen Verkehrssituation bis zu Wetterdaten, in sinnvolle Empfehlungen für die Verkehrsteilnahme überführen lassen.

Lösungen für den kombinierten Verkehr in Innenstädten

Einen ähnlichen Ansatz hatte Renault Trucks mit seinem Optimod’Lyon-Projekt für den Lkw-Verkehr verfolgt. Per Echtzeit-Datenaustausch und mobiler Technologie – in Form eines speziellen Navigationssystems – sollten Lieferrouten anhand von Informationen über Fahrverbote, Lieferzonen und Verkehrslage angepasst werden.

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Allerdings ist der Transport von Gütern per Lkw nur ein Aspekt, den es beim Warentransport in die Städte hinein zu berücksichtigen gilt. Die sogenannte „Letzte Meile“ von Transportketten lässt sich wegen der Verkehrsanbindungen in der Regel nur über das Straßennetz absolvieren. Um die Belastung für die Infrastruktur zu reduzieren und die Transportabwicklung effizienter zu gestalten, gibt es unterschiedliche Herangehensweisen:

  • Kooperative Güterverkehrszentren fungieren seit längerem gewissermaßen als „Mobilitätsstationen“ für den kombinierten Verkehr. Transport- und Ladeeinheiten können hier an einem Ort gesammelt werden, die räumliche Nähe fördert die Zusammenarbeit der hier angesiedelten Unternehmen.
  • Daneben können die Transportmittel besser an die jeweiligen Aufgaben angepasst werden. So ist vor einigen Jahren das Combibox-System entstanden, zu dem ein Container für vier Europaletten und ein dafür entwickeltes, kompaktes Fahrzeug gehören.
  • In größeren Städten und Ballungsräumen setzen Speditionen zudem vermehrt auf den Einsatz von Lastenfahrrädern. Sie werden im Rahmen des Mikro-Depot-Konzepts eingesetzt, bei dem kleinere Zwischenlager für Lieferungen direkt im Zustellgebiet gesammelt und von dort verteilt werden.

Handlungsfelder bestehen also viele, um zukünftig das städtische Stauproblem zu lösen. Neben den genannten muss beispielsweise auch das Verhältnis von Zentrum und Peripherie intensiver beleuchtet werden, um etwa den Pendlerverkehr besser auffangen zu können.

Wie genau entsprechende Lösungen in das Verkehrsmanagement einer Stadt einfließen und umgesetzt werden, muss jedoch individuell untersucht und entschieden werden. Die Voraussetzungen – baulich, infrastrukturell, wirtschaftlich, gesellschaftlich – sind zu unterschiedlich, um Maßnahmen von einem Ort auf einen anderen zu transferieren. Intermodale Konzepte, alternative Mobilitätsangebote und smarte Verkehrsbeeinflussung sind dennoch drei große Trends, die bei der Entlastung der städtischen Verkehrsinfrastruktur helfen können.

Quellen:

ADAC: Staubilanz 2019 – So lange standen die Deutschen im Stau.
https://www.adac.de/verkehr/verkehrsinformationen/staubilanz/
Boston Consulting Group: Unlocking Cities. The impact of ridesharing in Southeast Asia and beyond.
https://image-src.bcg.com/Images/BCG-unlocking-cities-2017_tcm93-178660.PDF
Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur: Verlagerungswirkungen und Umwelteffekte veränderter Mobilitätskonzepte im Personenverkehr.
https://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Anlage/G/MKS/studie-verlagerungswirkungen-umwelteffekte-mobilitaetskonzepte.pdf?__blob=publicationFile
Forschungs-Informations-System: Lösungsansätze für die letzte Meile des Kombinierten Verkehrs in Ballungsgebieten.
https://www.forschungsinformationssystem.de/servlet/is/333704/
Spektrum: Jakarta steht im Stau.
https://www.spektrum.de/news/jakarta-findet-absurde-loesungen-fuer-das-verkehrsproblem/1669650
ZF Vision Magazin: Vom Fahrfehler zum Stau.
https://www.zf.com/site/magazine/de/articles_19712.html
ZF Vision Magazin: Therapie gegen den Verkehrsinfarkt.
https://www.zf.com/site/magazine/de/articles_19329.html
ZF Vision Magazin: Mobilität. Immer und überall verfügbar?
https://www.zf.com/site/magazine/de/articles_19456.html
Zukunft Mobilität: Die drei Haupttheoreme der Stauforschung. Der Schmetterlingseffekt, unsichtbare Wellen und die Tragik des Zufalls.
https://www.zukunft-mobilitaet.net/3344/analyse/wie-entstehen-staus-phantomstau/
Zukunft Mobilität: Welche Auswirkungen haben Staus auf die Wirtschaft?
https://www.zukunft-mobilitaet.net/358/strassenverkehr/auswirkungen-staus-wirtschaft/358/
Zukunft Mobilität: Mobilitätsstationen. Nutzen verknüpfen, Räume verbinden.
https://www.zukunft-mobilitaet.net/162772/urbane-mobilitaet/mobilitaetsstationen-nutzen-sinn-zweck-verknuepfung/?highlight=intermodalit%C3%A4t

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