Jeder Autofahrer kennt das leidige Problem: Ob zum Ferienbeginn oder zu den Stoßzeiten im alltäglichen Berufsverkehr, es kommt häufig zu Staus. Laut ADAC wurden 2013 in Deutschland rund 415.000 Staus mit einer Gesamtlänge von 830.000 Kilometern registriert – das entspricht der Entfernung einer Hin- und Rückreise von der Erde zum Mond. Grund genug für OSK, dem „Phänomen Stau“ einmal gemeinsam mit einem Stauforscher auf den Grund zu gehen.
Durch Staus entstehen in Deutschland jährliche Kosten von 7,8 Milliarden Euro (lt. INRIX und Centre of Economics and Business) – 533 Euro für jeden Pendlerhaushalt. Kostentreiber sind die verschwendete Zeit (4,8 Milliarden Euro), steigende Warenkosten (2,1 Milliarden Euro) und zusätzlich verbrannter Kraftstoff (824 Millionen Euro).
Die schlimmste Stau-Straße Deutschlands befindet sich in München: Auf der Lerchenauer Straße entstanden Autofahrern durch Staus insgesamt Verspätungen von 48 Stunden. Auf der Donnersbergerbrücke, ebenfalls in München, waren es 37 Stunden. Auf der A 8 von Stuttgart nach Möhringen summierte sich die Standzeit auf 35 Stunden.
Einen der schlimmsten Staus der Geschichte musste 2012 São Paulo erleben. Wegen eines Streiks der Angestellten der U-Bahn konnten fünf Millionen Menschen nicht wie gewohnt zur Arbeit gelangen. Auf 249 Kilometern städtischen Straßen stand der Verkehr still.
* Interne Herstellerstudie
Prof. Dr. Michael Schreckenberg ist theoretischer Physiker und hat in statischer Physik promoviert. Als wir ihn in seinem Büro in der Universität Duisburg treffen, fühlen wir uns bestätigt: Genau so haben wir uns einen Physik-Professor vorgestellt. Dabei betrifft das Forschungsgebiet des 58-Jährigen mit der Nerd-Brille, der vor bedrohlich überladenen Bücherregalen sitzt, nahezu jeden: Schreckenberg ist international als Stauforscher bekannt und hat 1997 die erste deutsche Professur für Physik von Transport und Verkehr erhalten.
Unsere erste naheliegende Frage an Herrn Schreckenberg: Wie kommt es eigentlich zu einem Stau? Ganz einfach: Eine hohe Verkehrsdichte und ein Moment der Unaufmerksamkeit eines Fahrers genügen schon, um einen Stau auszulösen. Wer etwa in der Handtasche auf dem Beifahrersitz nachschaut, ob er das Portemonnaie auch eingesteckt hat und deswegen kurz langsamer wird, löst bei hoher Verkehrsdichte eine Kettenreaktion aus. Derjenige, der direkt dahinter fährt, muss bereits leicht bremsen, der dann Nachfolgende bremst noch stärker und weiter hinten kommen dann die ersten Fahrzeuge zum Stillstand. Der Stau pflanzt sich wie eine Schockwelle nach hinten fort – mit etwa 15 Stundenkilometern entgegen der Fahrtrichtung. Das ist mathematisch exakt berechenbar und als „Nagel-Schreckenberg-Modell“ in der Wissenschaft etabliert.
Die Gültigkeit des Modells wurde schon im Praxistest simuliert. Die Universität von Nagoya/Japan ließ 22 Autofahrer auf einer Kreisbahn von insgesamt 230 Meter Länge fahren – für jedes Auto also etwa zehn Meter Verkehrsraum. Die Anweisung lautete, bei mäßiger Geschwindigkeit im Abstand von einigen Metern hintereinanderher zu fahren. Es dauerte aber jedes Mal nur kurze Zeit, bis die Kolonne ins Stocken kam. Sobald ein Fahrer langsamer wurde, weil er in den Rückspiegel geschaut oder das Radio eingestellt hatte, ging die Staulawine los und es kam zum Stillstand aller 22 Teilnehmer.
Ameisenstraßen als Modell
Der Grund dafür ist laut Stauforscher Schreckenberg ein Mix aus psychologischen und physikalischen Faktoren. Denn das hohe Verkehrsaufkommen, das viele jeden Morgen auf dem Weg zur Arbeit oder in den Urlaub erleben, ist ein physikalisch sensibler Zustand, in dem unsere Psychologie den Ausschlag gibt, wie wir reagieren – mit den oben beschriebenen Konsequenzen. Dann stellt der Physik-Professor einen ungewöhnlichen Vergleich an: Schreckenberg nimmt das über 700 Seiten dicke Standardwerk „The Ants“ von Bert Hölldobler und Edward O. Wilson vom bis zur Belastungsgrenze ausgereizten Schreibtisch und erklärt, wie Ameisen – die weder Hirn noch Psyche, sondern nur Nervenknoten besitzen – mit dem Thema „Stau“ umgehen. Wird das „Verkehrsaufkommen“ auf Ameisenstraßen dichter, erhöhen sie einfach kollektiv das Tempo. Wer nicht mitkommt, schert aus, um denen Platz zu machen, die schneller sind. Die Insekten sind wie Roboter auf ihre Aufgabe fokussiert, die Transportleistung der Gruppe zu erhöhen. Eine Form der Kooperation, zu der Menschen nicht in der Lage sind.
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Dabei nähern sich vor allem Pendler in ihrem Verhalten den Ameisen teilweise an: So ist mit Kernspintomografie-Aufnahmen belegbar, dass unser Gehirn auf Routinewegen, etwa dem täglichen Weg zur Arbeit, nur noch im Energiesparmodus arbeitet. Schließlich ist es das Organ mit dem höchsten Energiebedarf – und der Mensch hat im Laufe der Evolution gelernt, wann immer es möglich ist, Energie zu sparen. Die Folge: In diesem Stand-by-Modus wird auf Veränderungen nur sehr langsam reagiert. So wurden nach einer Herabsetzung des Tempolimits von 120 auf 80 km/h auf einer Autobahn in NRW binnen 48 Stunden 1.500 Führerscheine wegen erheblicher Geschwindigkeitsübertretung eingezogen. Die Pendler hatten die veränderten Bedingungen auf ihrer Hausstrecke einfach nicht wahrgenommen.
Vernetzung und Internet – Fluch und Segen
Im autonomen Fahren – bei dem Automobile mithilfe der Elektronik nur nach logischen Parametern selbstständig Entscheidungen treffen, ohne Einfluss eines menschlichen Fahrers fahren, steuern und einparken können und sogar mit anderen Fahrzeugen kommunizieren – sieht der Stauforscher Potenzial, um bis zu 20 Prozent der Staus zu verhindern. Aber nur, wenn die Vernetzung wirklich das gesamte Verkehrsgeschehen erfasst: „Wir haben durch Navigationsgeräte und Verkehrsfunk netto mehr Staus, weil auf den Umfahrungsstrecken Staus entstehen, wo vorher keiner langgefahren ist. Viele Hinweise sind einfach Unfug, weil die Kapazität des nachgeordneten Straßennetzes, also Bundes-, Landes- und Kreisstraßen, so gering ist, dass es die Ausweicher nicht bewältigen kann. Generell gilt: Am besten immer auf der Hauptstrecke bleiben.“
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Aber auch die totale Vernetzung hat Grenzen. Psychologen plädieren dafür, autonomes Fahren auf 45 Minuten zu begrenzen. Der Grund: Der Mensch schafft es nicht, sich mehr als eine Dreiviertelstunde fahren zu lassen, still zu sitzen und trotzdem konzentriert zu bleiben. Was er aber sein muss, denn er bleibt verantwortlich und haftet, wenn das vernetzte Auto doch einen Fehler macht. Der zeitungslesende Pendler, der bei 150 km/h auf der linken Spur – elektronisch gesteuert – 30 Zentimeter hinter seinem Vordermann fährt und dabei in aller Seelenruhe sein zweites Frühstück einnimmt, bleibt also eine Medienillusion, die mit der Realität wenig zu tun hat.
Bei allen Versuchen, Staus zu verhindern, sieht Schreckenberg auch Trends, die mehr Staus provozieren. Vor allem durch immer mehr Infotainment-Angebote: „Ablenkung mindert die Aufmerksamkeit und damit die Kooperationsfähigkeit. Unsere Aufmerksamkeit geht im Auto immer mehr dadurch verloren, dass wir das Navi bedienen, den Tempomaten einstellen oder die Klimaanlage beobachten“, erklärt der Wissenschaftler. „Dabei halten die Apps erst jetzt Einzug ins Automobil. Ablenkungen erhöhen aber nicht nur das Unfallrisiko, sondern bringen den Verkehrsfluss aus dem Takt – und erzeugen damit Staus.“
Der Schlüssel: mehr Kooperation
Ohnehin setzt das Verkehrssystem nach Meinung des Stauexperten zu sehr auf Disziplinierung der Autofahrer statt auf Kooperation. Studien zeigen, dass zu viel Disziplinierung auf Dauer Aggressionen fördert. So hätten viele Autofahrer das Gefühl, „richtig draufhalten“ zu müssen, wenn sie vorher durch Geschwindigkeitsbeschränkungen diszipliniert wurden, deren Sinn sie nicht erkennen konnten. Tatsächlich entstehen 15-mal mehr Unfälle unterhalb des jeweils vorgeschriebenen Tempolimits als darüber. Schreckenberg plädiert daher für variable Anzeigen, die den Grund für Verkehrsbeschränkungen nennen.
Mehr Kooperation werden wir in Zukunft bitter nötig haben. Denn der Lkw-Verkehr wird weiter zunehmen und die Infrastruktur belasten. Ein Lkw verschleißt eine Straße etwa so stark wie 60.000 Pkw. Weil in den vergangenen 40 Jahren zu wenig in das Straßennetz investiert wurde, stehen vor allem an Brücken gewaltige Sanierungsmaßnahmen an. Baustellen werden das Verkehrsbild der nächsten 15 Jahre mehr als je zuvor beherrschen.
Seine private Mobilität organisiert der Stauforscher im Nahbereich am liebsten per Fahrrad und ÖPNV. Bei Letzterem sieht er auch Lösungsansätze, um dem Verkehrskollaps zu entgehen. So hat eine Megacity wie Singapur mit einer Mischung aus Verkehrsbeschränkungen und hocheffizientem Nahverkehrssystem erreicht, woran viele andere Metropolen gescheitert sind: den Verkehrsfluss aufrechtzuerhalten.
Hätten wir mal den Zug genommen, denken wir auf dem Weg zurück, im alltäglichen Stau auf dem Kölner Autobahnring. Oder wir machen es wie die Ameisen: Jeder, der nicht mindestens 130 km/h fahren kann, fährt erst mal rechts ran und lässt die Schnelleren passieren …