Thierry Schwartz, der als Ingenieur und Abteilungsleiter bei der Straßenbauverwaltung arbeitet, erklärt im Interview, wie Ampeln funktionieren.
Thierry Schwartz
Bei Ampeln sprechen wir von Lichtsignalanlagen. In Luxemburg gibt es mehr als 500, im staatlichen Straßennetz etwas mehr als 300. Die drei wichtigsten Betreiber sind die Stadt Luxemburg, die Stadt Esch und die Straßenbauverwaltung. Jeder verfügt über ein eigenes Team für Planung, Umsetzung, Betrieb und Wartung. Die Straßenbauverwaltung hat diese Aufgabe 2015 übernommen, nachdem politisch beschlossen worden war, kleine Gemeinden zu entlasten und für eine gewisse Harmonisierung zu sorgen. Um auf die Frage zurückzukommen: Die Straßenbauverwaltung verfügt derzeit über 103 Anlagen, die mit 90 Ampelsteuerungen verbunden sind. Davon befinden sich zwölf an Autobahnkreuzen, 68 an Kreuzungen bzw. Kreisverkehren und 23 an Fußgänger- und Fahrradüberwegen. 70 neue Anlagen sind in Planung und sollen kurz- oder mittelfristig realisiert werden.
Thierry Schwartz
Dreifarbige Ampeln arbeiten mit Programmen, die auf verschiedene Verkehrslagen angepasst sind: Stoß- und Randzeiten sowie Wochenenden. Basis ist ein fester Zeitmodus, bei dem die Dauer der Grün- und Rotphasen (also der Signalzustand für einen Verkehrsstrom) konstant bleibt. Die meisten Anlagen arbeiten jedoch mit einem Programm, das je nach Verkehrslage variabel ist: Sensoren passen die Dauer der Grünphasen in Echtzeit an oder lösen eine Grünphase auf Anforderung aus, beispielsweise für Fußgänger oder Busse. Diese Systeme werden lokal oder aus der Ferne über eine Zentrale gesteuert, was es ermöglicht, schnell auf Verkehrsänderungen zu reagieren. Ein konkretes Beispiel: Wenn im Stadion von Luxemburg eine Veranstaltung stattfindet, ist es möglich, ein spezielles Programm einzuplanen, sodass der Verkehr nach Ende der Veranstaltung schnell abfließt. Genauso gibt es Programme, die an die morgendlichen Stoßzeiten angepasst sind, sodass die Menschen schneller in die Hauptstadt gelangen oder umgekehrt schneller hinauskommen. Alle drei Hauptbetreiber arbeiten mit diesem verkehrsabhängigen und zentral gesteuerten Modus. Es gibt auch Programme zur Verkehrsoptimierung auf wichtigen Abschnitten, zum Beispiel aus Sicherheitsgründen an Autobahnausfahrten. Wenn das Verkehrsnetz jedoch komplett überlastet ist, können selbst die besten Programme die Situation nicht ändern.
Thierry Schwartz
Die orange Phase, die das Ende der grünen Phase ankündigt, dauert in der Regel drei bis fünf Sekunden, je nach zulässiger Geschwindigkeit und Art der Straße. Anschließend ist eine Sicherheitszeit vorgesehen, bevor der Gegenverkehr Grün bekommt, um Kollisionen zu vermeiden, das heißt, um die Kreuzung zu räumen. In Luxemburg sind die Systeme so programmiert, dass die Ampeln nicht in zwei Richtungen gleichzeitig grün sind. Um eine Größenordnung anzugeben: Für einen typischen Ampelzyklus, das heißt die vollständige Abfolge aller Phasen, die den Verkehr an einer Kreuzung regeln, visieren wir durchschnittlich 90 Sekunden für alle Verkehrsteilnehmer an, wobei die durchschnittliche Wartezeit maximal 70 Sekunden beträgt.
Thierry Schwartz
Eine Lichtsignalanlage hat drei Ziele. In abnehmender Bedeutung sind dies: die Sicherheit gewährleisten (Konflikte vermeiden), einen reibungslosen Verkehrsfluss für alle sicherstellen und bestimmte Verkehrsströme (Busse, Straßenbahnen) regeln bzw. priorisieren. Kreisverkehre bieten Sicherheitsvorteile. Sie erlauben es aber nicht, das Verkehrsaufkommen zu steuern oder den öffentlichen Nahverkehr prioritär zu leiten. Auf Hauptverkehrsachsen bevorzugen wir daher Ampeln. Hinzu kommt, dass ein Kreisverkehr eine bestimmte Fläche benötigt. Und dann gibt es auch Kreisverkehre mit Ampeln. Das ist komplexer, funktioniert aber gut, wie wir am Beispiel des Kreisverkehrs Robert Schaffner, auch „Iergäertchen” genannt, sehen.
Thierry Schwartz
Tatsächlich gibt es in einigen Ländern nach der roten eine orange Phase, um den Fahrer darauf hinzuweisen, dass er sich zum Anfahren bereit machen soll. Dieses Prinzip sieht die nationale Gesetzgebung derzeit nicht vor. Historisch gesehen hat sich Luxemburg an den deutschen Gepflogenheiten orientiert und nach und nach eher deutsche Vorgehensweisen übernommen. Andere Länder, insbesondere angelsächsische, weisen einige Unterschiede auf, aber auch hier ist es eher historisch bedingt.
Thierry Schwartz
In Luxemburg leuchtet die Ampel so lange grün, bis ein Fußgänger die Straße mindestens bis zur Hälfte überquert hat, und es gibt Anpassungen zum Beispiel für Menschen mit einer Seheinschränkung. Wenn ein Fußgänger in letzter Sekunde losgeht, kann er die Straße überqueren, bevor die Autos Grün bekommen. Countdown-Ampeln, die anderswo verwendet werden, sind komfortabler, aber es nicht erwiesen, dass sie für mehr Sicherheit sorgen. Ihre Installation ist teuer, und angepasste Phasen sind oft die bessere Lösung. In Luxemburg sind sie daher optional.
Thierry Schwartz
Das hängt immer von mehreren Faktoren ab wie der geografischen Lage, dem Standort und der Komplexität der Installation. Ein Richtwert sind zwischen 20.000 und 30.000 Euro inkl. MwSt. für einen einfachen Fußgänger-/Radfahrerüberweg und zwischen 100.000 und 150.000 Euro inkl. MwSt. für eine Kreuzung. Bei komplexen Anlagen können es mehr als 200.000 Euro sein. Hinzu kommen die Kosten für Planung, Programmierung und Bauarbeiten. Der jährliche Energieverbrauch liegt je nach Größe zwischen 800 und 2.300 kWh – das entspricht in etwa dem Verbrauch eines Zwei-Personen-Haushalts für die größten Anlagen. Durch die Umstellung auf LED ist der Verbrauch natürlich gesunken. In Luxemburg sind die Anlagen rund um die Uhr in Betrieb, da eine nächtliche Abschaltung das Unfallrisiko erhöhen würde.
Thierry Schwartz
Bei der Straßenbauverwaltung sind sechs Mitarbeiter für die Planung, Umsetzung und Wartung zuständig; zwei Personen kümmern sich um den Betrieb und die Qualität. In regelmäßigen Abständen werden die Programme überprüft und aktualisiert (etwa alle zweieinhalb Jahre für Analysen und kleinere Eingriffe, alle fünf bis sieben Jahre für umfangreichere Überarbeitungen). Die durchschnittliche Lebensdauer beträgt 15 Jahre für die Elektronik, fünf bis sieben Jahre für die Sensoren und etwa 30 Jahre für die Masten und Kabel.
Thierry Schwartz
Lichtsignalanlagen entwickeln sich hin zu intelligenteren und vernetzten Systemen. Die Zentralen werden Vorhersagemodelle und Echtzeitdaten nutzen, um Verkehrsströme zu antizipieren und die Phasen mithilfe von KI dynamisch anzupassen. Die Anlagen werden mit Fahrzeugen und Smart-City-Plattformen kommunizieren. Die Sicherheitsparameter (Zwischenzeiten, Konfliktfreiheit der Phasen) bleiben aber bestehen und können nicht durch KI verändert werden.
Thierry Schwartz
Die Steuerung von Anlagen durch Rettungsdienste existiert tatsächlich. In mehreren Ländern wird dies genutzt. In Luxemburg haben wir keine solchen Anlagen, da die Rettungsdienste das nicht angefragt haben. Außerdem verfügen sie über Blaulicht und Sirenen, die ihnen Vorfahrt verschaffen. Cyberangriffe auf Lichtsignalanlagen, wie sie in Filmen zu sehen sind, sind nicht realistisch. Wir haben Systeme, bei denen es selbst mit informatischer Unterstützung schlichtweg unmöglich ist, alle vier Ampeln einer Kreuzung auf Grün zu schalten. Das ist technisch unmöglich.
„Bei Rot über die Ampel zu fahren ist extrem gefährlich”
Laut Roland Fox, Direktor der Straßenbauverwaltung, werden rote Ampeln immer häufiger missachtet. „Dieses Verhalten nimmt zu. Bei Rot über die Ampel zu fahren ist extrem gefährlich. Die Folgen können sehr schwerwiegend sein.“ Ampelblitzer an kritischen Punkten könnten eine Lösung sein. So mancher dürfte sich aber auch besser in Geduld üben, wenn er wüsste, wie eine Ampelschaltung funktioniert. „Die Ampeln an einer Kreuzung dienen in erster Linie der Sicherheit der Verkehrsteilnehmer. Wenn einer jedoch zu spät reagiert, wenn die Ampel auf Grün schaltet, benachteiligt er damit alle anderen Verkehrsteilnehmer an der Kreuzung. Es kommt zu einer Verkettung, da die Programme so ausgelegt sind, dass innerhalb einer bestimmten Zeit eine bestimmte Anzahl von Autos durchgelassen wird. Wenn ein Verkehrsteilnehmer jedoch unaufmerksam ist oder nicht nah genug an die Haltelinie heranfährt, kostet das die anderen Autofahrer wertvolle Sekunden und sorgt möglicherweise für Frustration“, sagt Roland Fox.
Den Ketteneffekt vermeiden
Im Jahr 2019 hat eine französische Studie des Cerema (eine anerkannte öffentliche Institution für Raumplanung in Frankreich) mit dem Titel „Auswirkungen des Zyklus auf Kapazität, Akzeptanz und Sicherheit“ gezeigt, dass eine Wartezeit an einer roten Ampel von 60 bis 90 Sekunden allgemein akzeptiert wird. Bei längeren Wartezeiten sinkt die Toleranz stark: 50 Prozent der Verkehrsteilnehmer halten 120 Sekunden für übermäßig lang. Dies erhöht das Risiko gefährlicher Verhaltensweisen wie das vorzeitige Überqueren.
Die Forscher beobachteten auch, dass die Wahrnehmung je nach Kontext variiert: In dicht bebauten städtischen Gebieten tolerieren Autofahrer längere Ampelzyklen eher als auf dem flachen Land. Laut Studie sind 80 bis 100 Sekunden optimal, weil somit möglichst viele Fahrzeuge die Kreuzung passieren können und die Verkehrsteilnehmer nicht frustriert sind.
Eine weitere wichtige Erkenntnis: Jede Sekunde, die beim Anfahren verloren geht (zum Beispiel, wenn ein Fahrer zu spät auf Grün reagiert), verringert die Aufnahmefähigkeit der Kreuzung um zwei bis drei Prozent. Dies ist der „Ketteneffekt”: Eine einzelne Verzögerung wirkt sich auf die Fahrzeugschlange und dann auf den nächsten Ampelzyklus aus, was den Verkehrsfluss behindert.
Die Studie zeigt zudem, dass zu kurze Zyklen (unter 60 Sekunden) ebenfalls die Sicherheit beeinträchtigen können, da sie Autofahrer dazu verleiten, zu beschleunigen, damit sie noch vor Rot über die Kreuzung kommen. Es braucht ein Gleichgewicht: weder zu lang, um Frustration zu vermeiden, noch zu kurz, um die Sicherheit zu gewährleisten.