Verkehrsforschung Ameisen stehen nicht im Stau

Anders als Autofahrer tauschen sich Ameisen ständig über die schnellsten Wege zu ihrem Ziel aus. Forscher meinen, dass Tempolimits und Verkehrsleitsysteme nach Vorbild der Insekten helfen könnten, Staus zu vermeiden.

Autofahrer können durch ihre eigene Fahrweise dazu beitragen, Staus zu vermeiden oder schneller aufzulösen. Bei Engpässen, wie etwa Baustellen, soll der Fahrer besonders aufmerksam sein und vor allem am Ende der Engstelle zügig wieder beschleunigen, erklärte der Physiker Martin Treiber vom Fachbereich Verkehrswissenschaften der TU Dresden im AP-Interview am Sonntag.

Ameisen tauschen sich permanent aus

Der "Stauforscher" studiert auch das Verhalten von Ameisen, um einen Weg aus dem Verkehrskollaps zu finden. Anders als Autofahrer tauschen sich die winzigen Tiere ständig über die schnellsten Wege zu ihrem Ziel aus. Im Autoverkehr könnten Tempolimits und Verkehrsleitsysteme helfen, den Verkehr gleichmäßiger und somit staufreier fließen zu lassen, sagte Treiber.

Für nahezu alle Staus sind dem Physiker zufolge drei Faktoren verantwortlich: Ein hohes Verkehrsaufkommen, etwas, das einen gleichmäßigen Verkehrsfluss stört, und eine kurze, örtliche Störung. Der Verkehrsfluss könne durch vielerlei ins Stocken geraten: Anschluss-Stellen, Autobahnkreuze, die Sperrung oder Verengung von Fahrspuren, ein Unfall, Steigung, Gefälle, Kurven oder ein Unfall auf der Gegenfahrbahn. Dann könne schon eine kleinen lokalen Störung, etwa ein abruptes Bremsmanöver oder der plötzliche Spurwechsel eines Fahrers einen Stau auslösen.

Tempolimits könnten helfen

Tempolimits und Verkehrsleitsysteme können dem Verkehrsforscher zufolge helfen, dass Straßen und Autobahnen nicht verstopfen. Bei einer Tempobeschränkung würde der Verkehrsfluss weniger durch abrupten Bremsmanöver beim Spurwechsel gestört. Auch Leitsysteme können dazu beitragen, Autos, Busse und Lastwagen gleichmäßiger auf das Straßennetz zu verteilen. Die Systeme müssten aber schnell auf die aktuelle Verkehrslage reagieren, damit sie wirkungsvoll sind.

Der Physiker Martin Treiber vom Fachbereich Verkehrswissenschaften der TU Dresden im Interview mit AP:

AP: Als Stauforscher studieren sie das Verhalten von Ameisenkolonien. Sind Ameisen die besseren Autofahrer?

Treiber: Die Analogie darf man nicht überstrapazieren: So stören Kollisionen im Ameisenverkehr nicht wesentlich, denn die Ameisen laufen übereinander weg. Aber das Interessante beim Ameisenverkehr ist die Selbstorganisation der "Ameisenstraßen" und die Effektivität bei der Erkundung von neuen Futterquellen. Wenn die Tiere durch Zufall auf neue Nahrung stoßen, melden sie das durch Geruchsstoffe, Pheromone, an die anderen Ameisen weiter. So was gibt es beim Autoverkehr natürlich nicht.

AP: Wie entsteht überhaupt ein Stau?

Treiber: Für nahezu alle Staus sind drei "Zutaten" verantwortlich: Ein hohes Verkehrsaufkommen, etwas, was einen gleichmäßigen Verkehrsfluss stört und eine kurze, örtliche Störung. Der Verkehrsfluss kann durch vielerlei ins Stocken geraten: Das können Anschluss-Stellen oder Autobahnkreuze sein, die Sperrung oder Verengung von Fahrspuren, ein Unfall, Steigung, Gefälle oder Kurven. Sogar ein Unfall auf der Gegenfahrbahn kann Schuld sein. Dann bedarf es nur noch einer kleinen lokalen Störung, etwa ein abruptes Bremsmanöver oder der plötzliche Spurwechsel eines Fahrers.

In der Praxis sind bei über 95 Prozent der Staus alle drei Faktoren im Spiel. Dennoch begegnen dem Autofahrer öfter scheinbare "Staus aus dem Nichts". Dabei handelt es sich um "Stop-and-Go"- Wellen, die durch Störstellen ausgelöst werden und die sich, selbst organisiert, mit der universellen Geschwindigkeit von etwa 15 Stundenkilometern gegen die Fahrtrichtung auf homogene Strecken fortpflanzen. Für den Autofahrer, der einer solchen Welle entgegenfährt, erscheint er dann als unerklärlicher "Stau aus dem Nichts".

AP: Helfen Geschwindigkeitsbegrenzungen oder Verkehrsleitsysteme gegen den täglichen Stau?

Treiber: Ja, denn der Stau kann vermieden werden, wenn man die drei Zutaten, also das Verkehrsaufkommen, die stationären und die lokalen Störstellen, verringert. Das läuft auf ein generelles Prinzip der Verkehrsbeeinflussung hinaus: "Homogenisiere den Verkehrsfluss räumlich und zeitlich so gut wie möglich!"

Ich nehme das Beispiel Tempolimit: Bei Tempo 80 fahren Laster und Pkw gleich schnell. Dadurch werden abrupte Bremsmanöver durch Spurwechsel oder Lasterwettrennen überflüssig. Das verringert örtliche Störungen des Verkehrsflusses. Auch Leitsysteme können helfen: Das Verkehrsaufkommen wird gleichmäßiger auf das Straßennetz verteilt. Aber Achtung: Dynamische Verkehrsführung bedarf einer zeitnahen Erfassung der Verkehrsflusses! Ansonsten gibt es den "Peitschenschlag-Effekt". Die Autos werden erst dann umgeleitet, wenn sich auf der Autobahn der Stau aufgelöst hat und sich der Verkehr auf den Nebenstrecken umso mehr staut.

Auch durch die eigene Fahrweise kann jeder Autofahrer dazu beitragen, Staus zu vermeiden oder aufzulösen: Wenn man zum Beispiel bei Engpässen, wie etwa Baustellen, besonders aufmerksam fährt und vor allem am Ende der Engstelle zügig wieder beschleunigt. Das ist auch die einzige Möglichkeit, die der Fahrer selbst hat.

Das Interview führte Agnes Tandler


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