Ein plötzlicher Stau, eine Ölspur, oder ein liegengebliebenes Fahrzeug hinter der nächsten Kurve – der Straßenverkehr steckt voller Überraschungen. Doch wie wäre es, wenn alle Verkehrsteilnehmer nützliche Informationen über die Straßensituation miteinander teilen könnten? In Wien funktioniert das bereits auf einer Teststrecke.
Verkehrsteilnehmer im Dialog: In Wien testen Forscher die Mobilität der Zukunft. Eine Verkehrsleitzentrale sammelt aktuelle Daten über das Verkehrsgeschehen von Kameras und zahlreichen Sensoren an den Straßen und sendet sie an Testfahrzeuge. Onboard-Units zeigen dann den Fahrern genau die Informationen an, die auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind – etwa, wie man fahren muss, um die grüne Welle an den Ampeln zu nutzen.
Seit Wochen liefert sich Fritz Kasslatter einen Wettbewerb mit Ampeln. Die Herausforderung: Würde er es schaffen, die zahlreichen Verkehrslichter auf seiner gewohnten Strecke zu passieren, ohne auch nur einmal anhalten oder bremsen zu müssen? Heute gelingt ihm das hervorragend: Zwar ist die nächste rote Ampel schon zu sehen und er nimmt den Fuß vom Gaspedal, doch als die Ampel kurz darauf wie von Zauberhand auf grün umschaltet, huscht ein Lächeln über sein Gesicht. Es hat wieder funktioniert: Fritz Kasslatter surft auf der grünen Welle.
Doch es sind nicht wochenlange Übung und ein gutes Zeitgefühl, die Kasslatter so geschmeidig durch den Wiener Stadtverkehr huschen lassen. Vielmehr hat er einen kleinen digitalen Helfer, der ihm stets wichtige Informationen über die Verkehrssituation zuflüstert: Auf den ersten Blick wirkt der Monitor, der mit einem Saugnapf an der Windschutzscheibe befestigt ist, wie ein herkömmliches Navigationsgerät – er zeigt die eigene Position, die gewählte Route, die Ankunftszeit und die verbleibende Strecke an.
Nähert sich das Fahrzeug jedoch einer Ampel, rückt plötzlich ein digitaler Tacho ins Bild, und eine Frauenstimme kommentiert: „Grüne Welle bei 50 km/h“ oder „Rote Ampel schaltet gleich um“. Wie ein virtueller Beifahrer, der sich nur ins Geschehen einmischt, wenn es unbedingt nötig ist, dann aber hilfreiche und präzise Anweisungen gibt. Kasslatter muss seinen Fahrstil nur entsprechend anpassen, und rote Ampeln gehören der Vergangenheit an. Das Geheimnis hinter dem scheinbar allwissenden Gerät sind Hunderte von Kameras sowie Sensoren, die beispielsweise als Induktionsschleifen in die Fahrbahn eingelassen sind und eine Flut an Informationen sammeln: Wie viele Fahrzeuge sind unterwegs und wie schnell fahren sie? Wo staut sich der Verkehr? Wo gibt es Behinderungen? Wie ist die Straßenbeschaffenheit – besteht vielleicht die Gefahr von Aquaplaning, Ölspuren oder überfrierender Nässe? Wann schalten die Ampeln um?
Diese Helfer wurden im Rahmen des Projekts „Testfeld Telematik“ entlang einer etwa 45 Kilometer langen Teststrecke in Wien installiert. Ziel ist nichts Geringeres als die Mobilität der Zukunft: nach Wegen zu suchen, den Verkehr in Großstädten effizienter, sicherer und komfortabler zu machen. Das geht nach Ansicht der 14 Projektpartner nur, wenn alle Beteiligten am Straßenverkehr miteinander kommunizieren. Testfahrer Kasslatter, der bei der globalen Siemens-Forschung, der Corporate Technology (CT), in Österreich für kabellose Kommunikation zuständig ist, bringt es auf den Punkt: „Wir müssen all die Informationen, die auf den Straßen herumschwirren, ins Fahrzeug hineinbringen“.
Stets aktuelle Verkehrsmeldungen. CT-Forscher entwickelten gemeinsam mit der Siemens-Division Mobility and Logistics für den ITS Weltkongress 2012 in Wien einen Demonstrator für die Autobahn, zur Ampelkommunikation, und für den Empfang im Fahrzeug. Wie gut dies funktioniert, testen seit Februar 2013 die ersten von insgesamt 100 Testfahrern in Wien mit ihren Privatfahrzeugen. Sie konnten sich für eine Teilnahme bewerben und erhielten speziell umgerüstete Navigationsgeräte. 3.000 weitere Personen sollen eine kostenlose App verwenden, die für die gängigsten Smartphones entwickelt wurde. Die Ergebnisse werden nach Projektende ab Juni 2013 veröffentlicht.
„Car2X“ nennen die Experten den Informationsaustausch aller Verkehrsteilnehmer, wobei „Car“ nicht nur herkömmliche Pkw meint, sondern auch Lkw, Motorräder und Transporter. Das „X“ steht für andere Fahrzeuge, aber auch für die Verkehrsinfrastruktur, wie Ampeln oder Verkehrszeichen. In Wien laufen die Daten in der Verkehrsleitzentrale der ASFINAG zusammen, die das österreichische Autobahn- und Schnellstraßennetz betreibt und ebenfalls Projektpartner ist. Dank vieler fleißiger Datenlieferanten kann hier auf einem Meer an Bildschirmen ständig die aktuelle Verkehrssituation beobachtet werden: Verkehrskameras senden Bilder, Sensoren messen die Wetter- und Straßensituation, auch aktuelle Abfahrtszeiten und Störungen des öffentlichen Nahverkehrs sowie Informationen zu freien Park-and-Ride-Parkplätzen gehen hier ein. All diese Daten werden genutzt, um den Verkehr sicherer und umweltfreundlicher zu machen – durch weniger Unfälle, einen besseren Verkehrsfluss und weniger Abgase.
Ein Beispiel: Wegen eines Unfalls auf der Stadtautobahn ist eine Spur komplett blockiert. Aktuelle Kamerabilder zeigen, wie sich der Verkehr bereits staut. Eine Information, die die Verkehrsleitzentrale umgehend an alle Fahrzeuge in der Umgebung sendet. Auch an Fritz Kasslatter, der gerade mit seinem Testfahrzeug unterwegs ist. Ein Ausrufezeichen erscheint auf seiner „Onboard Unit“. Automatisch ändert sich seine Route, so dass er den Stau umfahren kann. Das Besondere: Diese Hinweise sind aktueller als Verkehrsmeldungen im Radio und vor allem auf die Bedürfnisse eines jeden Autofahrers zugeschnitten: „Bisherige Verkehrsmeldungen kommen teils spät und ungenau. In Zukunft wird jedes Fahrzeug zugleich auch Stau- bzw. Verkehrssensor sein und die Daten in Echtzeit an die Zentrale liefern. Diese kann dann sehr schnell eine neue Prognose erstellen und durch Car2X-Kommunikation gezielt an die unmittelbare Umgebung der Stausituation verteilen. Somit bekommen nur die Fahrzeuge die Information, die sie auch nutzen können“, erklärt Kasslatter.
Nutzerfreundlichkeit im Fokus. Doch es geht im Testfeld Telematik nicht nur darum herauszufinden, wie gut die Kommunikation zwischen Infrastruktur und Fahrzeug funktioniert, sondern auch, welche Funktionen die Fahrer wirklich brauchen. Dazu gehört, dass nur die Informationen angezeigt werden, die den Fahrer im Moment interessieren. Noch klingt dieses „Internet der Fahrzeuge“, in dem die Autos später auch direkt miteinander kommunizieren sollen, nach Zukunftsmusik. Zwar will das Testfeld Telematik zeigen, dass „Car2X“ prinzipiell bereits heute funktioniert. Bis das System jedoch Einzug auf europäischen Straßen hält, muss noch eine ganze Reihe an Voraussetzungen erfüllt sein. Denn die Funktionalität der Telematik-Funktionen steht und fällt mit der Anzahl der beteiligten Fahrzeuge und der entsprechend ausgerüsteten Infrastruktur.
In Zukunft sollen die Pkw auch Informationen über ihr eigenes Fahrverhalten – wie ihre mittlere Geschwindigkeit – oder über die Straßensituation mit den anderen Verkehrsteilnehmern teilen. Je mehr Fahrzeuge und je mehr Ampeln, Sensoren und Kameras an der Kommunikation teilhaben, umso genauer sind die Daten, die an die Fahrzeuge gesendet werden können. „Um den Verkehrsfluss zu messen, genügt schon ein einziges Auto. Wollen wir aber wissen, wo ein Stau endet, muss das letzte Fahrzeug entsprechend ausgestattet sein“, erklärt Kasslatter.
Eine weitere Herausforderung: Alle Beteiligten, über Marken und Hersteller hinweg, müssen ein und dieselbe „Sprache“ sprechen. Dazu wollen mehrere europäische Fahrzeughersteller, darunter BMW, Volvo und Volkswagen, eine gemeinsame Strategie für die „kooperativen Systeme“ entwickeln. Ab 2015 wollen sie ihren Kunden erste Dienste anbieten, die über Funk direkt ins Auto übertragen werden – etwa Informationen über stehengebliebene Fahrzeuge, Baustellen und ortsgenaue Verkehrsinformationen. Das geht nicht ohne zahlreiche weitere Partner, wie Infrastrukturbetreiber oder Verkehrsmanagement-Zentralen. Sie bilden zusammen das „Car2Car Communication Consortium“, das seit 2002 an den kooperativen Systemen forscht. Ein erster Erfolg: Ein Frequenzband im Bereich von 5,9 Gigahertz ist schon lizenzfrei für sicherheitsrelevante Dienste reserviert.
Vision wird Realität. Momentan entwickelt das Konsortium einen minimalen Standardsatz an Funktionen, den jedes Neufahrzeug besitzen soll, und der auch bei einer geringen Verbreitung von Car2X den Fahrern für relativ wenig Geld Nutzen bringt. Dazu gehören vor allem Informationen, die von der Infrastruktur über die Verkehrszentralen ins Auto übertragen werden. Danach sollen weitere Funktionen dazukommen. So überlegen die Forscher, welche Dienste für Fahrer von Elektroautos interessant sein könnten: etwa das Finden und Reservieren der nächsten freien Ladestation. Auch könnten Busse oder Rettungsfahrzeuge direkt mit Ampeln sprechenund erreichen, dass diese schneller auf grün umschalten.
Gleichzeitig gilt es, die Verkehrsinfrastruktur umzurüsten. „Als erstes kommen dafür Hauptverbindungsstrecken in Städten und Autobahnen mit einem hohen Verkehrsaufkommen in Frage“, sagt Kasslatter. So haben sich in der „Amsterdam Group“ europäische Straßenbetreiber und Fahrzeughersteller zusammengeschlossen. Ihr Ziel: Alle Beteiligten an einen Tisch zu bringen, um kooperativen Car2X-Systemen den Weg zu ebnen. Noch flüssiger und sicherer würde der Verkehr, wenn Fahrzeuge völlig autonom fahren würden. Ob es so weit kommt, ist weniger eine Frage der technischen Machbarkeit, die bereits in mehreren Forschungsprojekten bewiesen wurde, sondern eher der Kosten und der Akzeptanz. Die Fahrfreude ist auch ein wichtiger Faktor, gibt Kasslatter zu bedenken. Denn ein bisschen hat er schon Spaß gemacht – der tägliche Wettkampf mit den Ampeln.