Elektromobilität

Car2Car-Kommunikation soll Ampeln überflüssig machen

von Carola Franzke

Die Idee klingt toll: Autos kommunizieren und handeln aus, wer Vorfahrt hat. Offen bleibt aber, ob Straßenverkehr ohne Ampeln auch hier funktionieren kann.

Noch bestimmt die Ampel, wann gefahren werden darf. In Zukunft könnten Autos das unter sich regeln.
Wird die Ampel in Zukunft überflüssig? In Pittsburgh arbeiten Forscher bereits an einer Alternative. Foto: Unsplash/Carlos Alberto Gómez Iñiguez

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie man in Zukunft auf Ampeln verzichten könnte
  • Was sich ein Projekt aus Pittsburgh von einer Verkehrsregelung ohne Ampeln verspricht
  • Warum die Car2Car-Kommunikation andere Verkehrsteilnehmer ausschließen könnte

Geregelter Straßenverkehr ohne Ampeln: Auf einem Parkplatz in Pittsburgh haben Studenten der renommierten Carnegie Mellon Universität dieses Konzept getestet – und damit einen weiteren Baustein für die Elektromobilität gesetzt.

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audi.de/DAT-Hinweis

Das Forschungsprojekt ergab, dass sich die Fahrzeit mit einer Regelung des Verkehrs durch Car2Car-Kommunikation um etwa 20 Prozent verkürzen ließe, verglichen mit der gleichen Strecke bei einer Verkehrsregelung durch Ampelsignale.

Zukunft ohne Rotlicht?

"Mit einer Verkehrsregelung durch virtuelle Ampeln könnte man 20 Prozent Fahrzeit und mehr einsparen", sagt Rusheng Zhang, Ingenieur an der Carnegie Mellon Universität in Pittsburgh, angesichts der Forschungsergebnisse.

Das Projektteam um Ingenieur Rusheng Zhang hat bei dem Test-Setup die Idee der "Virtual Traffic Lights" (VTL) – also virtuelle Ampeln – auf den Prüfstand gestellt. Zhangs Konzept basiert darauf, dass sich zwei Fahrzeuge, die sich einer Kreuzung oder Einmündung nähern, direkt verständigen.

Bei dieser sogenannten Car2Car-Kommunikation von einem Auto zum anderen wird ein Fahrzeug zum "Leader" erklärt. Der Leader bekommt ein virtuelles Rotlicht, muss also anhalten. Das andere Fahrzeug bekommt virtuell ein grünes Licht und hat freie Fahrt, ohne anhalten zu müssen.

Für ihren Praxistest auf einem großen Parkplatz haben Zhangs Kollegen ein Straßennetz zugrunde gelegt, das sich an den üblichen Straßenplänen von US-Städten orientiert: Die Straßen verlaufen parallel und senkrecht zueinander.

Durch den Einsatz von VTL statt klassischer Ampelsysteme und Verkehrsschilder ließe sich nicht nur die Fahrzeit senken, die Autofahrer benötigen. Car2Car-Kommunikation und virtuelle Assistenten würden darüber hinaus auch den Bedarf an Straßenschildern an unübersichtlichen Kreuzungen senken: Stopp- und Vorfahrtsschilder, aber auch die – in Deutschland recht seltenen – Rechts-vor-Links-Beschilderungen würden damit zum großen Teil überflüssig.

Aus einer dem Experiment angeschlossenen Simulation geht zudem hervor, dass VTL die CO2-Emission um bis 20 Prozent senken könnte. Allerdings ist dieser Wert unter Vorbehalt zu verstehen, da er lediglich errechnet und nicht im realen Test ermittelt worden ist.

Praxisferne Theorie zur Verkehrsregelung?

Das Prinzip der virtuellen Ampeln funktioniert sehr gut bei dieser in den USA sehr verbreiteten, fast überall streng geometrischen Straßenanordnung. Europa und Asien mit vielen teilweise sehr alten, gewachsenen Städten eignen sich für diese Art der Verkehrsregelung nur bedingt. Dort sind Straßen eng, verlaufen oft nicht einfach geradeaus und vor allem nicht in der strengen Anordnung, wie man es von amerikanischen Stadtplänen kennt.

Doch das Straßennetz im Rest der Welt ist nicht das einzige Problem, denn vermutlich werden autonome Autos all das irgendwann ohnehin beherrschen: Vielmehr bleibt die Frage offen, wie sich Radfahrer, Motorräder und Fußgänger in einer Infrastruktur ohne Ampelsignale bewegen sollen, wenn sie nicht Car2Car kommunizieren?

Außerdem geht aus den Ergebnissen des Projekts nicht hervor, wie VTL den Verkehr mit mehr als zwei Teilnehmern regelt – vor allem, wenn es sich um unterschiedliche Fahrzeugarten handelt.

Wie ermittelt das System, welches Fahrzeug Vorfahrt hat, wenn zum Beispiel drei oder mehr zeitgleich an einer Kreuzung eintreffen? Werden Faktoren wie Beschleunigung und Bremsweg, zum Beispiel bei Lkw, in der Kalkulation berücksichtigt? Erst wenn Antworten auf derartige Anwendungsfälle gefunden sind, scheint eine flächendeckende Anwendung überhaupt erst umsetzbar.

An einer schmalen, verschneiten Bergstraße steht ein Verkehrsampel und zeigt rot.
Allein im Niemandsland: Es könnte einsam werden für die klassische Ampel. Foto: Unsplash/Dominik Dvorak

So schnell werden Ampeln nicht verschwinden

Vor dem Londoner Parlamentsgebäude ging 1868 die weltweit erste Ampelanlage in Betrieb – in Form von Gaslaternen, von einem Polizisten manuell bedient. Das war der Aufbruch in eine neue Zeit und ein gelungenes Experiment, mit dem das große Aufkommen an Pferdefuhrwerken geregelt werden sollte.

Rückblickend ein Erfolg, denn mittlerweile sind überall auf der Welt Ampeln in Betrieb. Mit der Verbreitung immer höher automatisierter Fahrzeuge wird sich das mit großer Wahrscheinlichkeit in Zukunft ändern.

Solange ältere Autos ohne smarte Technologien noch mit zum Straßenbild gehören, bleibt das aber Zukunftsmusik. Ampeln könnten frühestens dann abgeschafft werden, wenn ausnahmslos jeder Verkehrsteilnehmer vernetzt ist.

Damit sind eben auch Fußgänger und alle anderen denkbaren Fahrzeuge, wie Fahrräder, Elektroscooter oder Monowheels, gemeint. Als Alternative zur Car2Car-Kommunikation wäre eine Integration per Smartphone in den virtuellen Ampelverkehr denkbar. Allerdings funktioniert auch das Szenario nur solange, bis der Akku versagt.

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Und: Es müsste wirklich jeder ein Smartphone oder eine andere Art der elektronischen Identifikation besitzen und mit sich führen, damit er sich im Straßenverkehr gefahrlos bewegen kann. Das klingt dann sehr schnell nach einer allumfassenden Orwell'schen Überwachung – und nicht nur Datenschützer dürften an dieser Stelle der guten alten Ampel den Vorzug geben.

Vermutlich dauert es noch, bis autonome Autos per Car2Car-Kommunikation die Vorfahrten automatisch regeln. Bis dahin könnten Ampelassistenten in Autos, die die nächste Grünphase voraussagen, zumindest eine Übergangslösung sein – oder vielleicht sogar eine langfristige Alternative.

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