Autonomes Fahren und Einfluss auf die Stadtstruktur

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Die im vorherigen Abschnitt dargestellten Szenarien entwickeln eine Vorstellung davon, in welcher Form das automatisierte Fahren in der Stadt der Zukunft als ein Bestandteil des Verkehrssystems denkbar ist. Im Folgenden wird ein näherer Blick auf die möglichen Veränderungen der Stadtstruktur gelegt, die sich in dem Zusammenhang ergeben: Wie ändern sich Verteilung von Nutzungen, Dichte und Gestaltung städtischer Räume unter dem Einfluss autonomen Fahrens?

Die genannten Szenarien zeigen, dass voneinander grundsätzlich unterscheidbare Optionen denkbar sind. Zum einen beschreiben sie die Entwicklung eines autonomen Privatfahrzeugs, welches je nach Szenario „bordautonom“ durch einen Autopiloten gesteuert wird oder durch Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation in den Verkehrsfluss eingebunden ist. Zum anderen sehen die Szenarien das autonome Fahren als integrierten Teil des öffentlichen Verkehrsangebots. Es ist davon auszugehen, dass die Wirkungen auf die Stadtstruktur abhängig von der Ausprägung des autonomen Verkehrssystems sehr unterschiedlich sein dürften. Daher werden nachfolgend beide Ausprägungen einzeln behandelt.

Das autonome Privatfahrzeug

Diese Ausprägung beschreibt im Kern die Übertragung von Fahraufgaben auf Automaten im unimodalen Individualverkehr. Sie greift Aspekte der in Kap. 2 dargestellten Anwendungsfälle Autobahnpilot, Vollautomat mit Verfügbarkeitsfahrer und Valet-Parken auf.

Dieser Fall geht davon aus, dass die zukünftige Nutzung mit der heutigen Pkw-Nutzung weitgehend übereinstimmt. Abgesehen von den veränderten Eigenschaften der eingesetzten Technologie werden keine Veränderungen angenommen. Nach wie vor ist der Pkw in individuellem Besitz. Es werden keine Annahmen zu Änderungen des Modalwahl- und Zielwahlverhaltens getroffen. Allerdings gibt es Änderungen gegenüber der derzeitigen Nutzung des Fahrzeugs. Zum einen ermöglicht autonomes Fahren andere Aktivitäten wäh-rend der Fahrt: Vormalige Fahrer können nun – beispielsweise – auf ihrem Laptop arbeiten, essen, ein Buch lesen, einen Film anschauen oder Freunde anrufen [14]. Zum anderen verändern sich die Zugangssituation und die Abgangssituation. Während der Pkw heutzutage entweder direkt vom Wohnort zum Zielort gefahren wird bzw. der Nutzer vor Fahrtantritt das Fahrzeug aufsucht und nach Fahrtende die Strecke vom Parkplatz/-ort zum Ziel zurücklegt, wird unter dem Einfluss des autonomen Fahrens dieser Zu- und Abgangsweg durch einen Vorbzw. Nachlauf des Fahrzeugs ersetzt. Der Fahrroboter manövriert das Fahrzeug von der ursprünglichen Parkposition zum Ort des Halters/Nutzers und nach Erreichen des Zielorts zu einer zugewiesenen Parkposition.

Die denkbaren Wirkungen bzw. Veränderungen durch den Einsatz eines autonomen Fahrzeugs auf die Stadtstruktur umfassen zum einen den benötigten Parkraum für Fahrzeuge am Wohnort sowie am Zielort. Zum anderen wird eine Veränderung der Attraktivität von Standorten als Wohnstandort von Haushalten erwartet, einen Attraktivitätswandel wird es aber auch bei Standorten geben, die Ziele für alltägliche Aktivitäten wie Einkaufen oder Freizeit sind. Hinzu kommt, dass sich mit dem Einsatz des autonomen Fahrzeugs der Flächenbedarf für den fließenden Verkehr verändert. Auf diese drei Aspekte wird nachfolgend näher eingegangen.

11.3.1.1 Veränderung des benötigten Parkraums

Die zu erwartenden Veränderungen des Parkraumbedarfs für Fahrzeuge am Wohnort sind insgesamt als gering einzuschätzen, unterscheiden sich allerdings abhängig von den Eigenschaften der Siedlungsstruktur. In Einfamilienhaus-Wohnsiedlungen, in denen sich der Stellplatz auf dem Wohngrundstück befindet, ist keine Veränderung zu erwarten. Hier wird der verfügbare Parkplatz lediglich durch ein anderes (autonomes) Fahrzeug belegt. In Gebieten hoher Dichte, wie beispielsweise in innerstädtischen Bereichen, ist von der Entwicklung bzw. Entstehung von wohnquartiersbezogenen Parkzonen oder Sammelgaragen auszugehen. Denn nur so kann sichergestellt werden, dass das autonom parkende Fahrzeug auch einen Platz im definierten Einzugsbereich des Wohnorts findet.

Weiterreichende Wirkungen auf den Parkraum durch den Einsatz autonomer Fahrzeuge sind am Zielort eines Weges denkbar, der nicht der Wohnort des Nutzers ist. Dies betrifft beispielsweise Einkaufswege, Wege zum Zweck der Erholung oder auch Arbeitswege. Autonome Fahrzeuge wären in der Lage, die Passagiere am Zielort abzusetzen und sich dann auf einem zugewiesenen Parkplatz oder auch in einer Sammelgarage eigenständig zu parken. Auch hier ist davon auszugehen, dass die entsprechenden Parkraumkapazitäten bereitgestellt werden, die dem Fahrzeug das Auffinden eines Parkplatzes sicher und verlässlich ermöglichen. Diese Anwendung autonomen Fahrens, bei der das Fahrzeug den Nutzer am Zielort absetzt und sich anschließend autonom parkt, dürfte einerseits mit einer höheren Akzeptanz bei Nutzern einhergehen, bestimmte Ziele mit dem Pkw aufzusuchen. Andererseits dürften sich erhebliche Effekte bezüglich der Bereitstellung und Bewirtschaftung von Parkraum ergeben. Insbesondere in Gebieten hoher Nutzungsdichte ist davon auszugehen, dass eine Bündelung des Parkraumangebots in Form von Sammelgaragen erfolgt.

Die Möglichkeit zur Einsparung von Fläche wird als ein wesentliches Argument für den Einsatz automatischer Parksysteme genannt, wobei die günstige Flächenausnutzung in erster Linie durch den Ersatz von Rampen und Fahrgassen durch Fördervorrichtungen sowie die Verringerung der Geschosshöhen erreicht wird, aber auch durch das dichte Einparken [14, 15]. Bei Einsatz des Parkroboters gehen die Entwickler von bis zu 60 Prozent mehr Parkplätzen auf gleicher Fläche aus [16].

Die effizientere Nutzung von Flächen für das Parken ist insbesondere aus Kostengesichtspunkten attraktiv [16, 17, 18]. Die für ein Bauvorhaben zu errichtenden Stellplätze haben einen hohen Flächenbedarf und stellen, vor allem wenn die Stellplätze nicht ebenerdig errichtet werden, einen nicht unerheblichen Anteil an den Kosten der Gesamtinvestition dar. Es gibt bereits erste Projekte, die das Parken in Parkhäusern mit autonomen Fahrzeugen testen [19, 20]. Der Fahrer übergibt das Fahrzeug am Eingang des Parkhauses. Die Parkfunktion wird mithilfe einer Smartphone-App aktiviert. Über WLAN erhält das Auto die Routendaten vom Zentralrechner im Parkhaus zum nächsten freien Parkplatz und fährt autonom dorthin. Als ein Vorbild können hierfür bereits heute existierende automatische Parksysteme dienen, bei denen abgesehen von der Ein- und Ausfahrt in einer Übergabekabine alle notwendigen Fahrzeugbewegungen automatisch über Fördervorrichtungen bzw. Verschiebeeinrichtungen realisiert werden, oder mit eigens entwickelten Parkrobotern, wie sie beispielsweise am Flughafen Düsseldorf bereits im Einsatz sind [16].

Wie erwähnt, dürfte sich die Restrukturierung und mögliche Konzentration von Parkflächen nicht flächendeckend durchsetzen, sondern vorrangig auf Gebiete beschränken, die als Ziel besonders attraktiv sind und deren Kosten für die Erstellung erforderlicher Parkflächen und damit die Anreize für platzsparende Lösungen besonders hoch sind (Baulandpreise, Flächenknappheit und damit Bedarf an mehrgeschossigen Lösungen). Hierzu zählen hoch verdichtete innerstädtische Dienstleistungs- und Einkaufszentren oder auch neue Gewerbegebiete mit hoher Zahl an Beschäftigten. Hinzu kommen Mobilitätsknoten – oft auch mit dem englischen Begriff Hub bezeichnet – wie Flughäfen oder Bahnhöfe, an denen neben den vorherigen Kriterien auch sichere Lösungen für das längere Einstellen von Fahrzeugen gefordert sind. Inwieweit sich im Zuge der Automatisierung die Kosten für das Parken insgesamt verändern dürften, ist nicht abzuschätzen. Einerseits kann das Absetzen von Passagieren am Zielort und anschließendes Parken an anderer Stelle im Stadtgebiet (mit etwas niedrigerem Nutzungsdruck und damit günstiger) Kosten sparen [21, 22]). Andererseits entstehen mit dem Umbau des Parkraumangebots für autonomes Fahren wiederum Kosten.

11.3.1.2 Veränderung der Attraktivität von (Wohn-)Standorten

Mit der Verfügbarkeit autonomer Fahrzeuge sind auch Effekte auf die Art der Flächennutzung denkbar. Einige Studien weisen auf den Zusammenhang einer steigenden Attraktivität von Wohngebieten am Stadtrand hin [2, 22, 23]. Nach dieser Argumentation kann die Verfügbarkeit eines autonomen Fahrzeugs dazu führen, dass Haushalte im Grünen gelegene, kostengünstigere, aber weiter vom Zentrum der Stadt entfernt gelegene Standorte wählen, da das autonome Fahrzeug die Standortnachteile (größere Entfernung) kompen-siert. Eine Folge wäre die Entstehung von neuen Siedlungsgebieten vergleichsweise geringer Dichte und geringer Nutzungsmischung analog zur Suburbanisierung in der zweiten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts. Dort haben Motorisierung, Infrastruktur und die planerisch-politischen Leitbilder der Nutzungstrennung und der aufgelockerten Stadt sowie die Entscheidung von Haushalten für die Ansiedlung im Grünen eine bis heute prägende Siedlungsstruktur geschaffen [24].

Generell ist bekannt, dass die Wohnstandortwahl von Berufstätigen durch Faktoren wie Wohn- und Wohnumfeldqualität weitaus stärker beeinflusst wird als durch den Wunsch nach Nähe zum Arbeitsplatz [25]. Erkennbar wird dies durch eine vergleichsweise hohe Bedeutung des Arbeitspendelns. Etwa 60 Prozent aller sozialversicherungspflichtig Beschäftigten in Deutschland, das sind rund 17 Millionen Personen, arbeiten nicht in der Gemeinde, in der sie wohnen. Um zum Arbeitsort zu gelangen, benötigen Beschäftigte durchschnittlich ca. eine halbe Stunde pro Weg. Dabei dominiert die Pkw-Nutzung, indem etwa 66 Prozent der Wege mit dem Auto zurückgelegt werden [26], in den USA sind es sogar 86 Prozent [27]. Auf Basis von Datensätzen zur Erwerbstätigkeit und Beschäftigung sowie zu regionalen Berufsverflechtungen haben Guth et al. [25] herausgefunden, dass in den Agglomerationsräumen in Deutschland der Anteil der gemeindeübergreifenden Berufspendelwege und die zurückgelegten Distanzen in den letzten Jahrzehnten angestiegen sind.

Autonomes Fahren könnte diesen Trend und die Bereitschaft zur Inkaufnahme längerer Pendel-Arbeitswege weiter fördern. Zum einen wird angenommen, dass sich mit dem autonomen Fahren eine Steigerung des Fahrkomforts verbindet (z. B. [14]). Die Fahrzeit muss nicht mehr für die aufmerksame und verantwortungsvolle Fahrzeugführung aufgewendet werden, sondern kann anderen Aktivitäten dienen. Mobilität wird nicht notwendigerweise als Zwang oder Zeitverlust empfunden. Des Weiteren lassen sich Fahrzeiten verkürzen. Im Zusammenhang mit dem autonomen Fahren bestehen hohe Erwartungen an eine allgemein effizientere Abwicklung des fließenden und ruhenden Verkehrs [2, 22, 28]. Autonome Fahrzeuge können ihre Fahrweise miteinander harmonisieren, beispielsweise bei Beschleunigungs- und Bremsvorgängen, und damit Wegezeiten reduzieren. Ebenso werden nahezu keine Verzögerungen mehr an Kreuzungen vorausgesagt [14]. Auch beim Parksuchverkehr werden deutliche Reduzierungen des Zeitbedarfs erwartet, bedingt durch das Absetzen von Passagieren. Die Fahrt mit dem autonomen Fahrzeug kann insgesamt prognostizierbarer und zeitlich verlässlicher geplant werden. Dies ergibt sich aus nahezu konstanten Geschwindigkeiten und einer verlässlichen und vorhersagbare Route vom Ausgangspunkt zum Ziel.

Verbesserter Fahrkomfort, verringerte Wegezeiten und höhere Verlässlichkeit von Reisezeiten sind relevante Faktoren für die Abwägung von Haushalten, weiter entfernte Arbeitsplätze oder sonstige Ziele wie Versorgungs- und Bildungseinrichtungen zugunsten anderer Kriterien eines Wohnstandorts wie die Bezahlbarkeit des Wohnraums oder die landschaftliche Attraktivität des Umfeldes. Besonders für Berufspendler dürfte sich mit der Verfügbarkeit eines autonomen Fahrzeugs und der prognostizierten Effekte die Entscheidungsgrundlage verändern. Insbesondere Wegezeiten stellen eine hohe Zusatzbelastung für Pendler dar [29]. Dies wird dort noch verstärkt, wo die Zeitdauer und damit das Erreichen des Ziels schwer kalkulierbar werden. Psychologische Studien [30] zeigen, dass Zeitverluste, die der Verkehrsteilnehmer nicht selbst kontrollieren kann – beispielsweise durch Stau – in besonders hohem Maße für Stress verantwortlich sind.

11.3.1.3 Flächenbedarf für den fließenden Verkehr

Die genannten Vorteile des autonomen Fahrens lassen auch erwarten, dass Kapazitäten von Verkehrswegen frei werden. Aufeinander abgestimmte Beschleunigungs- und Bremsvorgänge und die dichtere Fahrzeugfolge (das sogenannte Platooning) ermöglichen eine Reduzierung des Straßenraums zur Abwicklung des Fahrvorgangs [30]. Dadurch wird eine deutlich höhere Fahrzeugdichte bezogen auf die Fläche des Straßenraums erwartet [30, 31], wobei unterschiedliche Aussagen zum Umfang dieser Kapazitätssteigerung existieren. So geht Fernandez von bis zu 500 Prozent aus [31]. Brownell schätzt gut 250 Prozent für Autobahnen und etwa 180 Prozent für innerstädtische Straßen [32]. Dies bedeutet, dass die für den fließenden Verkehr erforderliche Fläche reduziert werden könnte, beispielsweise durch die Reduktion von Fahrspuren. Auch die Breite von Fahrstreifen könnte, aufgrund des veränderten Fahrzeugverhaltens autonom fahrender Fahrzeuge, gegenüber gegenwärtigen Maßen reduziert werden (s. Kap. 16). Aufgrund der Reduzierung des Flächenbedarfs durch den fließenden Verkehr könnten andere Nutzungen gefördert werden, wie beispielsweise Fahrstreifen für Fahrräder oder Fußwege. Allerdings weisen verschiedene Autoren darauf hin, dass diese Effekte erst bei vollständiger Automatisierung zum Tragen kommen [22].

Die Verdichtung des fließenden Verkehrs könnte aber auch in anderer Weise Auswirkungen auf Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger und Radfahrer nach sich ziehen. So dürfte die Trennungswirkung zunehmen und das Queren von Fahrspuren unter Bedingungen eines dicht fließenden Verkehrs erschwert werden. Um die Vorteile des autonomen Fahrens für den Verkehrsfluss zu gewährleisten und gleichzeitig die „Durchlässigkeit“ für den Fuß- und Radverkehr sicherzustellen, wäre die Anlage von kreuzungsfreien Querungen wie Überoder Unterführungen eine notwendige Konsequenz.

 
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