Das Geheimnis der Ampeln

Ein Auto fährt allein auf eine Ampel zu. Nahezu zeitgleich erscheint das grüne Licht. Mit Zufall hat das meist nur wenig zu tun. Wie funktionieren Ampeln? Wer kann die Ampeln steuern? Und wie lange darf es rot sein? «Fokus» klärt auf.

Die Lichtsignalanlagen in der Schweiz werden nicht beliebig grün oder rot, hier steckt ein System dahinter. Vor jeder Ampel befinden sich Drähte im Boden, sogenannte Induktionsschleifen. Mithilfe elektromagnetischer Induktion erkennen diese, wenn Metall in Form eines Fahrzeuges oder Velos in die Nähe kommt. Daraufhin finden Signalisierungs- und Informationsübermittlungen statt. Dies ermöglicht dem System zu wissen, wenn ein Auto vor einer Ampel steht. Sofern die anderen Strassen frei sind, wechselt nach dem Signal die Ampel dementsprechend auf Grün.

«Heutzutage werden Induktionsschleifen vermehrt durch Kameras abgelöst», erzählt Stefan Oess, diplomierter Elektrotechniker und Geschäftsführer eines Lichtsignalanlagen-Unternehmens. Er erklärt: «Hierzu kommt eine intelligente Bildverarbeitung zum Einsatz. Die Induktionsschleifen können am PC ‹eingezeichnet› werden und bei Belegung wird ein Kontakt geschlossen. Diese bildgebenden Systeme arbeiten mit geringer Auflösung – aus Datenschutzgründen sind Fahrende und Kennzeichen in der Regel nicht erkennbar. Für die gewünschte Funktion reicht das aber aus.»

Wer steuert die Ampeln?

Dadurch, dass vor den meisten Ampeln Induktionsschleifen eingebaut sind, funktioniert das System vollautomatisch. Fixe Lichtsignale seien jedoch mit einer Handsteuerung ausgestattet, um notfalls die Kreuzung manuell steuern zu können. Dies dient dazu, um beispielsweise bei einem Unfall oder Grossanlass die Ampeln manuell steuern zu können. Oess führt aus: «Dies wird aber nicht überall realisiert. Insbesondere in koordinierten Systemen wird so häufig mehr Schaden angerichtet als Nutzen. Solche Anlagen werden bei Bedarf gelb blinkend gestellt und der Verkehr manuell geregelt.»

Ausserdem seien in der Schweiz die meisten Ampeln verkehrsabhängig. Die fixen Ampeln sind meist an einen Zentralrechner angeschlossen. Oess erklärt: «Bei einem grösseren Ereignis, beispielsweise einem Unfall im Gubristtunnel, kann der Zentralrechner alle Ampelanlagen entlang der Ausweichrouten umprogrammieren und die Grünphasen dem nun plötzlich auftretenden Ausweichverkehr anpassen.»

Die grüne Welle

Von einer grünen Welle sprechen wir, wenn aufeinanderfolgende Ampeln so abgestimmt sind, dass Fahrende mit einer bestimmten Geschwindigkeit jede in ihrer Grünphase erreichen. Viele denken, dies sei Glück oder Zufall, doch dem ist nicht so. Laut Oess werden die Lichtsignalanlagen darauf programmiert. Dieser Zustand sei jedoch nicht immer möglich, wenn zum Beispiel eine Bahnschranke die Autofahrenden am Durchfahren hindert und die Fahrenden folglich im «Stauraum» anhalten müssen.

Für den Bus gilt meist die grüne Welle

Das älteste System, das an vielen Anlagen eingesetzt wird, ist das «SesamSystem». Oess erklärt, wie es funktioniert: «Das System basiert darauf, dass der Bus an seiner Fahrzeugunterseite einen Sender montiert hat. Fährt der Bus über eine Induktionsschlaufe, löst das bei der Ampelsteuerung eine An- oder Abmeldung aus.» Laut Verkehrsbetriebe Zürich VBZ wird in Zürich das Signal, ebenfalls durch das VBZ-Fahrzeug beeinflusst. Beim Tram wird sogar die Weichensteuerung mit demselben System geführt.

 «Wie lange muss ich noch warten?»

Laut der Süddeutschen Zeitung verbringen wir zwei Wochen unseres Lebens vor roten Ampeln. Es gibt Tage, da mag es so vorkommen, als wäre die Ampel für eine Ewigkeit rot. Doch dieses Gefühl ist oft subjektiv geprägt. Der Elektrotechniker weiss: «Bei fixen Ampelanlagen versucht man einen Richtwert einzuhalten, sodass diese nicht mehr als 120 Sekunden Rot sind. Bei dem steigenden Verkehrsaufkommen ist das aber nicht immer möglich. Bei Baustellenampeln kann das teilweise deutlich überschritten werden, da lange Baustellen auch lange Räumphasen ergeben und sich ein zu häufiges Wechseln der Ampelphasen sehr negativ auf die Verkehrskapazität auswirkt.»

Die grüne Welle für Fussgänger:innen

Die grüne Welle betraf bisher nur Autofahrende, doch dies soll sich ändern. Im Kanton Zug möchten ironischerweise «die Grünen» eine solche Welle für Fussgänger:innen einrichten. Bisher müssen Passant:innen den Knopf drücken, damit das Licht überhaupt grün wird. Neu sollen Wärmebildsensoren vor der Ampel installiert werden. Diese erkennen Fussgänger:innen schon von Weitem und stellen auf Grün. Nachdem diese die Strasse überquert haben, wechselt die Lichtsignalanlage wieder auf Rot. In Basel wurde ein Testlauf gestartet und das Resultat lässt sich sehen. Nicht nur mussten die Fussgänger:innen praktisch nie warten, auch die Wartezeit der Autofahrenden hat sich insgesamt um 11 Prozent vermindert. Ob die Idee jemals in die Tat umgesetzt wird, muss sich noch weisen.

Die Zukunft der Lichtsignalanlagen

Stefan Oess kann sich nicht vorstellen, dass Verkehrsregelungssysteme in naher Zukunft verschwinden: «Aufgrund der nach wie vor stark ansteigenden Anzahl der Verkehrsteilnehmenden, aber auch aufgrund der demografischen Entwicklung – mehr Pensionierte entspricht mehr Freizeitfahrten – werden Verkehrsregelungen immer häufiger notwendig sein.»