Verkehr optimieren, schnelles Internet und Strom sparen: Das Projekt „5G-Verkehrsvernetzung“ bringt Jena voran
Vielfältige Natur, eine reiche Kulturszene und erfolgreicher Wirtschafts- und Wissenschaftsstandort – Jena ist eine lebenswerte Stadt. Doch eine Sache kann dennoch zuweilen anstrengend sein: Ist man zur Hauptverkehrszeit im Stadtzentrum unterwegs, muss man im Verkehr manchmal lange an den Ampeln warten. Dieser Herausforderung hat sich das vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr geförderte Projekt „5G-Verkehrsvernetzung“ gestellt. Wie es den Verkehrsfluss in Jena optimieren wird und dabei zugleich für schnelles Internet in der Stadt sowie einen energieeffizienten elektrischen Nahverkehr sorgt, berichtet diese erste Ausgabe des Digitalen Donnerstags nach der Sommerpause.
Optimierte Ampelschaltungen vermeiden unnötige Wartezeiten
Wahrscheinlich wartet niemand gern im Straßenverkehr an einer Ampel. Sei es zu Fuß, auf dem Fahrrad oder im Auto, jede:r möchte möglichst schnell ans Ziel kommen. Trotzdem ist es nachvollziehbar, dass man manchmal vor einer roten Ampel steht. Schließlich müssen alle Verkehrsteilnehmer:innen sicher eine Kreuzung oder Straße überqueren können. Ärgerlich ist es jedoch, wenn man unnötig wartet, etwa weil es bei der Ampel mit Grünphase überhaupt keine Verkehrsteilnehmer:innen gibt. Die Lösung in einem solchen Fall ist eine intelligente Ampelschaltung, die bei den Grün- und Rotphasen den tatsächlichen Verkehr erkennt. In Jena gibt es nun solche intelligenten Systeme. Dank des 5G-Verkehrsprojektes werden im Stadtzentrum bald KI-gesteuerte Ampelsysteme den Verkehr an zwei Stellen steuern: Die Kreuzung zwischen Paradiesbahnhof und Volksbad sowie die nahegelegene Kreuzung von Fischergasse, Stadtrodaer Straße und Knebelstraße profitieren von der neuesten Technik.
Moderne technische Infrastruktur
Um die optimalen Ampelschaltungen zu ermitteln, erfassen spezielle Kameras in jegliche Richtungen alle
Verkehrsteilnehmer:innen. Dabei hat der Datenschutz höchsten Stellenwert. Die Kameras geben keine Bilder oder Videos weiter und es ist nicht möglich, Personen und Nummernschilder zu identifizieren. Das System erkennt stattdessen verschiedene Fahrzeugkategorien wie zum Beispiel Autos, Lkws, Fahrräder, Fußgänger:innen, Busse und Straßenbahnen und ermittelt jeweils ihre Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung. Aus den Daten berechnet das KI-System, welche Ampeln wann und wie lange auf Grün bzw. Rot geschaltet werden müssen, um den effizientesten Verkehrsfluss zu erhalten.
Optimierte Ampelphasen und verbesserte Verkehrssicherheit
Die Optimierung des Verkehrsflusses kann nicht verhindern, dass es gar keine Wartezeiten mehr für die Beteiligten gibt. Sie bedeutet nicht, dass alle immer Grün haben, sondern dass es Verbesserungen für priorisierte Verkehrsgruppen, wie z. B. den ÖPNV, gibt und im Gesamtsystem Verbesserungen spürbar und objektiv messbar sind. Der Aspekt der Verkehrssicherheit spielt vor allem vor dem Paradiesbahnhof eine Rolle. Wollen nach der Ankunft eines Zuges viele Menschen die Knebelstraße mit dem Ziel Busbahnhof oder Stadtzentrum überqueren, erkennen die Kameras diese als größere Personengruppe und berücksichtigen dies bei der Auswahl der nächsten Ampelphase. Die Grünphase für die Fußgänger:innen wird so geschaltet, dass die Autofahrer:innen in dem Moment etwas länger warten. So verhindert das System, dass zu viele Menschen an den Fußgängerampeln warten und es zu möglicherweise gefährlichen Situationen kommt. Bis Ende des Jahres 2024 soll dieses System im Live-Betrieb getestet werden.
Schnelles Internet in der gesamten Stadt
Damit die Datenübermittlung der verschiedenen technischen Komponenten des Verkehrsprojektes funktioniert, ist vor allem eins nötig: Schnelles Internet. Bei Projektbeginn gab es das in Jena noch nicht. Die Mobilfunkanbieter sind zwar gesetzlich verpflichtet, in Deutschland die Verfügbarkeit des derzeit schnellsten Systems, 5G, überall auszubauen, doch der Ausbau erfolgt nach bestimmten Regeln, wonach etwa zunächst Groß- und Landeshauptstädte in den Genuss der schnellsten Verbindungen kommen. Jena wäre dabei erst spät an der Reihe gewesen.
Das Verkehrskonzept war jedoch so überzeugend, dass die Stadtverwaltung Jena ein großes Telekommunikationsunternehmen gewinnen konnte, den Ausbau in Jena vorzuziehen und voranzutreiben. Andere Mobilfunkanbieter zogen nach und so können heute viele Bürgerinnen und Bürger in verschiedenen Netzen eine 5G-Verbindung nutzen. Auf diese Weise hat das Projekt nicht nur für eine Verkehrsoptimierung gesorgt, sondern auch gleich das schnellste Internet in die Stadt geholt.
Busse und Straßenbahnen noch sparsamer unterwegs
Ein weiteres Projektergebnis spart zudem Strom: Die elektrisch betriebenen Straßenbahnen und Busse sind jetzt noch energieoptimierter unterwegs. Die meiste Energie verbrauchen Straßenbahnen, wenn sie anfahren oder stark beschleunigen. Dies führt zu Lastspitzen im Energienetz, was hohe Kosten verursacht und das Netz stark belastet. Deshalb wurde im Projekt ein Fahrsimulator mit spezieller Software entwickelt, der Fahrer:innen zeigt, wie sie besonders sparsam fahren. Später soll ein Fahrassistenzsystem den Fahrer:innen diese Empfehlungen während der Fahrt geben.
Die elektrischen Busse profitieren ebenfalls von einer Innovation: Im Betriebshof Burgau steuert nun eine KI die Ladestation. Die Software ermittelt, wie lange die Busse unterwegs sein werden, wie viele Kilometer sie dabei zurücklegen und wie viel Energie sie bis zum nächsten Ladevorgang verbrauchen. Mit diesem Wissen werden die Busse mengenmäßig und zeitlich optimiert geladen. Auf diese Weise werden Wartezeiten verringert, unnötiges Laden vermieden und die Lebensfähigkeit der Akkus verlängert.
Das 5G-Verkehrsprojekt hat Jena also gleich in mehreren Bereichen deutlich vorangebracht. Die Einwohner:innen können bereits jetzt stadtweit schnelles Internet nutzen und vom elektrisch effizienteren ÖPNV sowie in Zukunft von optimierten Ampelschaltungen an zwei wichtigen Kreuzungen profitieren.
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