Von der Verschmutzung zur Prävention:

Strategien zur Wiederherstellung der Luftqualität in städtischen Gebieten


Die Luftverschmutzung ist ein wichtiges globales Problem mit negativen Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit und die Umwelt. Überall auf der Welt unternehmen die Länder aktive Schritte, um dieses Thema mit einer Kombination aus regulatorischen Maßnahmen, technologischen Fortschritten und öffentlichen Sensibilisierungskampagnen anzugehen.  Einer der Hauptverursacher der Luftverschmutzung (bis zu 25 % der Treibhausgasemissionen in der EU) ist der Verkehrssektor, einschließlich des alltäglichen Straßenverkehrs, dem wir auf unseren regelmäßigen Fahrten begegnen, sei es beim Pendeln oder bei anderen Besorgungen.


Vor allem an hochfrequentierten Kreuzungen können Staus und die damit verbundenen Wartezeiten einen Autofahrer auf die Folter spannen. Obwohl wir wahrscheinlich alle der gleichen Meinung sind, dass das Warten im Stau reine Zeitverschwendung ist, übersehen wir oft, dass die Auswirkungen weitaus schädlicher sind als nur der Verlust einiger Minuten, die für unterhaltsamere Aktivitäten hätten genutzt werden können. Staus, die durch fehlendes oder ineffizientes Verkehrsmanagement verursacht werden, haben massive Auswirkungen auf die Luftqualität, und wenn wir dem Klimawandel wirksam entgegenwirken wollen, ist es eine Pflicht, sich darauf zu konzentrieren.


In diesem Artikel untersuchen wir gemeinsam mit SWARCOs Mobility Portfolio Manager Herman van der Vliet, wie Intelligente Verkehrssysteme (ITS) eine entscheidende Rolle bei der Verringerung der Luftverschmutzung spielen können, indem sie Verkehrsmanagementmaßnahmen zur Optimierung des Verkehrs durchführen.

Luftverschmutzung - woher kommt sie?

"Im Allgemeinen wird die Luftverschmutzung aus verkehrstechnischer Sicht durch das Beschleunigen der Autos verursacht. Sie können sich vorstellen, dass dies vor allem an Kreuzungen passiert, weil die Leute manchmal für eine rote Ampel anhalten müssen, was auch bedeutet, dass sie wieder beschleunigen müssen, sobald die Ampel grün wird", erklärt van der Vliet und weist damit darauf hin, dass dies ein wichtiger Schwerpunkt von ITS ist (neben den technischen Spezifikationen der Autos und dem Fahrverhalten der Menschen). "Wenn wir die von Fahrzeugen verursachten Schadstoffe nachhaltig verringern wollen, müssen wir uns überlegen, wie wir die Anzahl der Stopps beim Fahren durch städtische Gebiete steuern und begrenzen können." 

Unnötige Stopps und schnelle Beschleunigungen verschwenden nicht nur Kraftstoff, sondern tragen auch zu erhöhten Emissionen bei. Eine interessante Tatsache ist, dass diese Emissionen mit der Größe und dem Gewicht des beschleunigenden Fahrzeugs zunehmen. Was bedeutet das?


"Ein voll beladener Bus oder Lkw zum Beispiel benötigt bei einer Beschleunigung von null auf 50 Kilometer pro Stunde sehr viel Kraftstoff, viel mehr als ein durchschnittliches Auto braucht. In manchen Fällen kann man leicht über einen halben Liter Kraftstoff für eine Fahrt sprechen.  Eine wirksame Maßnahme zur Verringerung der Emissionen wäre es, grüne Ampeln strategisch so zu platzieren, dass die umweltschädlichsten Fahrzeuge nicht unnötig angehalten werden."
Dies ist eine interessante Ansicht zu einem kontroversen Thema: Die Frage, ob schwere Fahrzeuge in städtischen Gebieten zugelassen werden sollten, ist komplex. Unter Berücksichtigung von Umwelt- und Sicherheitsaspekten sollte das Ziel darin bestehen, die Zahl der Fahrzeuge auf ein Minimum zu reduzieren. Nichtsdestotrotz spielen sie eine entscheidende Rolle bei der Sicherung der Grundversorgung der Menschen, weshalb ein vollständiges Verbot keine Option ist.

Wenn wir also den starken Verkehr nicht ganz vermeiden können, wie können wir ihn dann bewältigen?

"Bus- und Lkw-Priorität ist ein sehr konkretes Beispiel. Es gibt verschiedene Modelle, die erkennen können, welche Art von Fahrzeug sich einer Kreuzung nähert. Mit diesen Informationen kann der Verkehr viel dynamischer und effizienter gesteuert werden, was wiederum den Einwohnern zugute kommt, da die Umweltverschmutzung begrenzt wird."
Mit modernen Sensoren oder fahrzeuginternen Geräten, die über eine integrierte Datenverarbeitung verfügen, können die Kriterien für die an das Verkehrssteuerungsgerät gesendeten Daten von den Abständen zwischen den Haltelinien, den Geschwindigkeiten, der erwarteten Ankunftszeit und der Klassifizierung (Größe, Gewicht) der Fahrzeuge abhängig gemacht werden. Neben den Detektordaten, die das Verkehrssteuerungsgerät über sein angeschlossenes Sensorsystem erhält, können auch Informationen von den in den Fahrzeugen installierten GPS-Systemen gesammelt werden. Intelligente Algorithmen weisen den verschiedenen Signalgruppen Grünzeiten zu, um die durchschnittliche Wartezeit des Gesamtsystems zu verringern. Durch die Zuweisung unterschiedlicher Gewichte für bestimmte Richtungen oder Verkehrsgruppen kann eine Priorisierung vorgenommen werden, da die Optimierung dann auf den durchschnittlichen gewichteten Wartezeiten des Systems basiert. Auf diese Weise kann z. B. eine Priorisierung von öffentlichen Verkehrsmitteln oder anderem Schwerverkehr leicht vorgenommen werden. Ein Beispiel für eine erfolgreiche Umsetzung ist die Installation einer Lkw-Prioritätslösung in der Provinz Zuid-Holland in der Nähe der Stadt Delft, Niederlande. Analysen der Verkehrssituation nach der Inbetriebnahme ergaben eine Reduzierung der Haltevorgänge um 60 % auf einer Strecke mit 12 Kreuzungen.

Aber das ist noch nicht das Ende der Geschichte:

Um eine maximale Verringerung der Schadstoffe zu erreichen, reicht es nicht aus, sich nur auf bestimmte Fahrzeuggruppen zu konzentrieren. Obwohl Halteverbote für diese einen wichtigen Beitrag leisten, können wesentliche Verbesserungen nur durch die Berücksichtigung aller Verkehrsarten erreicht werden. SWARCO bietet verschiedene ausgefeilte Lösungen an, die den Verkehrsfluss für alle Verkehrsteilnehmer nachhaltig verbessern und so die Schadstoffemissionen reduzieren können, wie wir kürzlich in Almaty, Kasachstan, bewiesen haben:

Mehr als 200 Kreuzungen wurden mit SWARCOs adaptivem Verkehrsalgorithmus "ImFlow" ausgestattet. ImFlow bietet eine hochmoderne Verkehrsoptimierung und voll integrierte Vorrangfunktionen, die die Straßenbehörde an den gewünschten Stellen und in den gewünschten Phasen anwendet. Die Analyse dieser Kreuzungen nach der Installation in Almaty ergab das folgende Bild:


Neben der Verringerung der Emissionen und der Verbesserung des Verkehrsflusses erhöht diese Anlage auch die Verkehrssicherheit, da die Zahl der Konfliktsituationen abnimmt. Eine Win-Win-Situation!

Wenn es so toll ist, warum installieren wir es dann nicht einfach überall?


"So einfach ist es nicht", betont van der Vliet und fügt hinzu: "Die Technologie ist verfügbar, die Vorteile liegen auf der Hand, aber es gibt einige große Hindernisse, die wir in Betracht ziehen müssen."

Welche Hindernisse?

  • Die Nutzungsdauer von Geräten wie z. B. einer Ampelsteuerung beträgt 15 Jahre oder sogar noch länger. Die Einführung neuer Technologien in ein bestehendes IVS-Ökosystem und die gleichzeitige Erhöhung des Standardisierungsgrads an allen Orten erfordert bestimmte Budgets. Da Budgetzwänge in vielen verschiedenen Bereichen bestehen, nicht nur im Verkehrsmanagement, gibt es einen Wettbewerb um die Verteilung der Mittel.     
  • Selbst wenn jedes neue Auto mit der notwendigen Technologie ausgestattet wird, wird es Jahre dauern, bis alle Fahrzeuge auf der Straße damit ausgerüstet sind. Das bedeutet, dass eine umfassende Konnektivität zwischen allen Verkehrsteilnehmern und Verkehrsmanagementlösungen ein langfristiges Projekt ist.
  • Die Konnektivität kann auch mit Geräten wie Smartphones erreicht werden, aber es ist schwierig, die Menschen davon zu überzeugen, sie dafür zu nutzen, da die Auswirkungen auf ihre persönliche Geldbörse relativ gering sind.


Aber was bedeutet das für die Zukunft?

"Die Aufklärung ist eine große Aufgabe, um die Verkehrsteilnehmer für das Ökosystem zu gewinnen. Sie müssen erfahren, dass die Technologie wirklich Tag und Nacht funktioniert. Die meisten werden sie nur dann akzeptieren, wenn sie sehen, dass sie funktioniert, und wissen, dass sie sich auf sie verlassen können. Die Menschen müssen über die Vorteile aufgeklärt werden, die IVS für ihr tägliches Leben bringen können. Wir müssen ihnen sagen, was auf den Straßen passiert, ihnen die Augen öffnen, wie IVS ihren Arbeitsweg bequemer machen können, wie sie ihren Geldbeutel schonen können und wie ihr individueller Beitrag zur Verringerung der Luftverschmutzung, und sei er noch so klein, das Gesamtbild erheblich verbessert."
Es ist offensichtlich, dass sich das gesamte Ökosystem auf die Zukunft zubewegt. Es gibt viele Stellen, an denen der Verkehrsfluss verbessert und negative Auswirkungen auf die Umwelt reduziert werden können, sei es durch intelligente Algorithmen, ausgeklügelte Datenverarbeitung, KI-Technologien oder ähnliches. Der mit Abstand wichtigste Faktor ist jedoch die Bereitschaft von Behörden, Politik und Kommunen, Verantwortung zu übernehmen, um eine lebenswerte Welt für unsere zukünftigen Generationen zu sichern. Intelligente Verkehrssysteme von SWARCO bieten ausgefeilte Technologien, um die klimatischen Herausforderungen im Verkehr zu meistern und sind in der Lage, das Reisen sicherer, schneller, bequemer und umweltfreundlicher zu machen. Lassen Sie uns in Kontakt treten.
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