Drei Ampelfarben: Das war bisher das Maximum an Farben bei Lichtsignalanlagen. Doch laut Forschenden der North Carolina State University braucht es in Zukunft mehr als nur Rot, Gelb und Grün. Sie schlagen vorerst Weiß vor, wobei die Farbe des "weißen Lichts" eigentlich keine Rolle spielt. "Wichtig ist, dass das Signal für Autofahrer klar erkennbar ist", teilt die Hochschule mit.
Mit der vierten Farbe wollen die Forschenden den Straßenverkehr fit für die Zukunft machen, wenn neben von Menschen bedienten Fahrzeugen auch autonome Fahrzeuge ("connected and autonomous vehicles", kurz: CAV) unterwegs sind. "Das Konzept der 'Weißphase' nutzt die Rechenleistung autonomer Fahrzeuge selbst", sagt Ali Hajbabaie von der North Carolina State University.
Von seinem Team stammt die Idee. Die neue Farbe braucht es, "damit menschliche Fahrer wissen, was sie tun sollen: Rote Ampeln bedeuten weiterhin Stopp. Grüne Ampeln bedeuten weiterhin Fahren. Und weiße Ampeln signalisieren menschlichen Fahrern, einfach dem vorausfahrenden Auto zu folgen".
Ampel-Geschichte: Am Anfang gab es nur Rot und Grün
Die erste Lichtsignalanlage der Welt wurde am 10. Dezember 1868 in London auf dem Parliament Square aufgestellt. Sie wurde mit Gaslicht betrieben und zeigte Rot und Grün an. Allerdings explodierte sie im Jahr darauf und verletzte den Polizisten, der sie bediente.
Die am 5. August 1914 installierte Lichtsignalanlage in Cleveland (US-Bundesstaat Ohio) gilt als erste elektrische Verkehrsampel der Welt. Auch sie hatte nur zwei Lampen, rot und grün.
Die ersten dreifarbigen Lichtsignalanlagen wurden 1920 in Detroit installiert.
In Europa wurde die erste dreifarbige Lichtsignalanlage – mit noch mechanischer Steuerung – Anfang der 1920er-Jahre in Paris eingerichtet.
Das Konzept basiert laut den Forschenden auf der Möglichkeit, dass CAV drahtlos miteinander und mit dem Computer, der die Ampel steuert, kommunizieren können. Nähern sich mehrere solcher autonomer Fahrzeuge der Kreuzung, wird die weiße Farbe aktiviert. Sie signalisiert den menschlichen Fahrern: Die Verkehrssteuerung wird gerade durch die autonomen Fahrzeuge vorgenommen. Sie checken selbst die Lage, kommunizieren untereinander und überlegen sich den schnellsten Weg, wer wann fährt. Das Ziel: den Verkehr möglichst effizient durch die Kreuzung leiten.
Das neue Lichtsignal richtet sich laut dem Forschenden vor allem an die menschlichen Fahrer: Ihnen signalisiert das Weiß, dass sie nun einfach dem vorausfahrenden Fahrzeug folgen müssen: Hält dieses an, halten auch sie. Fährt das vorausfahrende Fahrzeug über die Kreuzung, fahren auch sie. Sind weniger autonome Autos an einer Kreuzung, übernimmt die klassische Ampelschaltung wieder.
Laut Computersimulationen der Forschenden tut es das und zahlt sich auch auf anderer Ebene aus: "Erstens verbessern autonome Fahrzeuge den Verkehrsfluss, unabhängig von der Weißphase. Zweitens verbessert die Weißphase den Verkehrsfluss zusätzlich, wenn autonome Fahrzeuge vorhanden sind. Dies reduziert auch den Kraftstoffverbrauch, da es weniger Stop-and-Go-Verkehr gibt", so Hajbabaie. "Drittens: Je höher der Anteil autonomer Fahrzeuge an einer Weißphase ist, desto schneller fließt der Verkehr durch die Kreuzung und desto besser sind die Kraftstoffverbrauchswerte."
Noch ist eine vierte Ampelfarbe Zukunftsmusik. Es ist auch offen, ob sie jemals in der von den US-Forschenden angedachten Form kommt. Erste Tests in geschützten Bereichen laufen laut US-Medien bereits.
Ganz neu ist die Idee nicht: Die ersten Überlegungen dazu wurden bereits 2020 im Fachjournal "Transportation Research Part C: Emerging Technologies" vorgestellt, Anfang 2023 präsentierte dasselbe Team im Fachjournal "IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems" einen überarbeiteten Vorschlag. Doch erst jetzt zieht der Vorschlag international medial große Kreise.
