01.04.2010

Warten auf das fliegende Auto

Analyse von Peter Heller

Die Erfüllung unserer Mobilitätsbedürfnisse bedarf technischer Fortschritte, die vor allem die Verfügbarkeit und Verlässlichkeit von Verkehrssystemen steigern. Die Berücksichtigung dieser Paradigmen führt zu Zukunftsprojektionen, die derzeit in der öffentlichen Innovationsförderung nur unzureichend beachtet werden.

Umweltaktivisten argumentieren häufig, das Bedürfnis nach Mobilität wäre ein Abfallprodukt unserer Industriegesellschaft, und Abfall gälte es zu vermeiden. In dieser Haltung ist Verkehr überflüssig, eine Folge schlechter Entwicklung von Siedlungsstrukturen, ineffizienter ökonomischer Prozesse und nicht zuletzt unvernünftiger Ideen von Ingenieuren. Nichts könnte falscher sein.

Mobilität ist Grundlage unseres Wohlstandes

Der Handel mit Waren aller Art, materieller wie immaterieller Natur, ist eine Basis unseres Wohlstandes. Er erfordert die Möglichkeit, sich physisch zu bewegen, und ist der Ursprung unseres Bedürfnisses nach Mobilität. Rohstoffe und Vorprodukte müssen unterschiedlichsten Produktionsanlagen in passender Menge zu den richtigen Zeitpunkten zur Verfügung stehen. Auch Dienstleister aller Art sind darauf angewiesen, dass ihre Kunden sie oder sie ihre Kunden erreichen. Ideen und Konzepte sind letztendlich auch nur Handelsgüter. Mobilität ist daher nicht Abfall, sondern im Gegenteil notwendige Bedingung für eine moderne, wohlhabende Gesellschaft. Nicht die Prozesse der Wertschöpfung bedingen den Verkehr, sondern erst der Verkehr ermöglicht diese. Mobilität ist als die Möglichkeit der Bewegung von Menschen oder Gütern zu verbessern und auszubauen.

Über die Zukunft der Mobilität entscheidet nicht die Effizienz

Die Frage, wie das geschehen kann, beschäftigt nicht erst seit der ausufernden Klima- und Umweltdebatte die Wirtschafts- und Innovationsförderung der öffentlichen Hand. Man ist seitens der Fördermittelgeber auf europäischer, bundes- oder landesweiter Ebene dabei nicht nur davon überzeugt, man könne durch die inhaltliche Ausrichtung der Förderprogramme den technischen Fortschritt in eine gewünschte Richtung steuern. Man hat auch die Steigerung der Effizienz zum heiligen Gral erklärt. Die Zukunft der Mobilität ist in diesen Konzepten klar definiert: Wir bewegen uns weiterhin in den vorhandenen Systemen der Wasser-, Schienen-, Straßen- und Luftverkehrswege, und die dazu erforderlichen Maschinen werden einfach nur immer effizienter, sie bieten also dieselbe oder eine bessere Leistung mit einem geringeren Aufwand. Dieses Bild ist nicht nur unvollständig, sondern in seinen Grundideen auch falsch.

Der technische Fortschritt in der Entwicklung von Mobilitätssystemen erfolgt nicht gemäß administrativ definierter „gesamtgesellschaftlicher Erfordernisse“. Er folgt allein den Ansprüchen derjenigen, die ein Mobilitätsbedürfnis haben. Diese Anwender- oder Nutzerperspektive ist entscheidend, wenn man eine Projektion der Zukunft der Mobilität entwickeln will. Und aus der Nutzerperspektive hat ein Mobilitätssystem vor allem eines zu sein: robust. Effizienz ist zwar ein wichtiger, aber dennoch nur nachgeordneter Faktor. Die Effizienz einer Maschine oder eines technischen Systems entscheidet darüber, ob man die Kosten der Nutzung tragen, ob man es sich leisten kann. Die Robustheit eines Mobilitätssystems aber bedingt die Möglichkeit, sich überhaupt zu bewegen. Was nützt das schönste Auto, wenn es ausfällt? Was nützt das beste Eisenbahnnetz, wenn es infolge witterungsbedingter Störungen seine Transportaufgabe nicht erfüllen kann?

Ein Mobilitätssystem als Grundlage ökonomischen Handelns hat nicht in erster Linie effizient zu sein, sondern verfügbar. Es muss unter allen Bedingungen einen Transport eines Menschen oder eine Ware vom gewünschten Start zum gewünschten Ziel gewährleisten können. „Unter allen Bedingungen“ bedeutet dabei die Gewährleistung seiner Funktion auch im Falle einer beliebigen Störung. Dies ist, was hier unter „robust“ verstanden werden soll. Effiziente Systeme hingegen sind immer auf einen bestimmten Betriebszustand hin geplant und nur dann optimal, wenn sie diesen dauerhaft aufrechterhalten können. Robuste Systeme hingegen sind zu einer dynamischen Änderung ihres Betriebszustandes im Angesicht von Störungen fähig.

Es gehört also zu den Mythen der Debatte um die Zukunft unserer Mobilität, die Systeme des klassischen Linienverkehrs wären aufgrund ihrer nachgewiesenen Effizienz zukunftsträchtig. Denn um eine bestimmte Anzahl von Menschen oder eine bestimmte Menge an Gütern zu transportieren, ist es ganz offensichtlich kostengünstig, diese zu bündeln. Man fährt also beispielsweise mit einem Nahverkehrszug zum nächstgelegenen Hauptbahnhof und steigt dort in eine schnelle Verbindung des Fernverkehrs um. Diese bringt einen zu einem weiteren Knotenpunkt, von dem aus man über eine erneute Nahverbindung, etwa einen Regionalzug oder eine S-Bahn, sehr nahe an den gewünschten Endpunkt der Reise transportiert wird. Unter optimalen Bedingungen ist der Energieaufwand pro Personenkilometer deutlich geringer, als würden alle Reisenden individuell in einer eigenen Maschine, einem eigenen Auto, unterwegs sein. Und so ist eine Politik der Verlagerung von Verkehren auf die Schiene begründet. Das System des Schienenverkehrs funktioniert sehr gut, wenn ein ausgeklügelter Fahrplan exakt eingehalten werden kann.

Aber bei Störungen bricht es zusammen. Es ist nicht flexibel. Die Eisenbahn kann nicht einfach einen neuen Betriebszustand annehmen. Es bedarf nicht einmal einer größeren Naturkatastrophe, ein herrenloser Koffer in einem zentralen Knotenpunkt genügt. Eine hohe Nachfrage zu Stoßzeiten, eine terroristische Attacke, ein technischer Ausfall eines Triebwagens auf einer wichtigen Verbindung, schlechtes Wetter und vielerlei andere Dinge können Fehler produzieren, die sich unaufhaltsam durch das gesamte, fein optimierte System ausbreiten und es in großen Teilen zum Erliegen bringen. Dies ist der Grund für die Attraktivität des motorisierten Individualverkehrs. Er ist der Eisenbahn aus der Nutzerperspektive heraus überlegen, weil er robust ist. Eine Störung auf einer wichtigen Autobahn, etwa ein Stau durch einen Unfall, führt nicht zwangsläufig zu einem kompletten Systemausfall. Irgendwie gelangt man immer an sein Ziel, denn man kann individuell auf andere Straßen ausweichen. Das System Automobilverkehr nimmt dynamisch einen neuen Betriebszustand an, die Auslastung der Straßen ändert sich, die Reisegeschwindigkeit verringert sich möglicherweise, aber man kommt voran.

Robustheit als Gestaltungsprinzip

Aus diesem Beispiel kann die Definition eines robusten Verkehrssystems abgeleitet werden. Die Beschreibung orientiert sich am Personenverkehr, gilt aber für Güter gleichermaßen:
• Es muss die individuellen Transportwünsche in vollem Umfang erfüllen können, unabhängig von Einkommen, eventuellen physischen Einschränkungen (Behinderung) oder technischen Fehlern auf Nutzerebene (bspw. einer Autopanne).
• Es muss auf der Systemebene robust gegenüber planbaren Störungen sein (bspw. Baustellen, hohes Verkehrsaufkommen zu Stoßzeiten oder bei Veranstaltungen, Stromausfälle).
• Es muss auf der Systemebene robust gegenüber unerwarteten Störungen sein (bspw. extreme Wetterereignisse, Naturkatastrophen, terroristische Angriffe).

Das unter diesen Kriterien robusteste Verkehrssystem, das wir kennen, ist das des Fußgängers. Der Mensch selbst ist auf seinen zwei Beinen ungeheuer flexibel, er kann grundsätzlich jeden Ort der Erdoberfläche aus eigener Kraft erreichen und dabei nahezu jeden beliebigen Weg einschlagen. Dieser Modus der Fortbewegung ist extrem preiswert, er verlangt nichts als ausreichend Atemluft, Wasser und Nahrung. Für extreme Bedingungen kann eine Reihe relativ kostengünstiger Hilfsmittel die Robustheit sicherstellen.

Nun ist der Mensch in seiner Ausdauer im Tierreich unschlagbar, seine Geschwindigkeit und seine Transportkapazität sind aber begrenzt und genügen schon lange nicht mehr den Anforderungen unserer Ökonomie. Die technischen Prinzipien, nach denen die Verbesserung des Systems „Fußgänger“ durch Maschinen erfolgt, lassen sich in dieser Weise formulieren:

• Vielfalt: Noch im 18. Jahrhundert standen neben dem Fußgänger für die Mobilitätsbedürfnisse der Gesellschaft ausschließlich das Pferd (Reittier oder Kutsche) und das Segelschiff zur Verfügung. Heute haben wir Eisenbahnen, Motorschiffe, Automobile, Flugzeuge, Fahr- und Motorräder in jeweils großer Vielfalt. Je größer die Bandbreite an verfügbaren Transportmitteln ist, desto höher ist die Robustheit eines Mobilitätssystems.
• Redundanz: Für jeden Transportmodus ist eine größere Vielzahl von Verbindungen, eine ausgedehntere Infrastruktur (Straßen, Schienen, Wasser- und Luftverkehrswege) ein Weg zu höherer Robustheit.
• Komodalität: Die einzelnen Transportmodi müssen in immer besserer Weise miteinander verbunden und aufeinander abgestimmt werden. Je einfacher, komfortabler und preiswerter der Übergang zwischen den Verkehrsträgern (Auto-Eisenbahn-Flugzeug-Schiff), aber auch innerhalb eines Verkehrsmodus (U-Bahn-Regionalzug-ICE) ist, desto robuster ist das Gesamtsystem.
• Automatisierung und Autonomie: Verkehrssysteme müssen bis auf die Ebene einzelner Maschinen dazu in die Lage versetzt werden, Störungen zu erkennen, zu kommunizieren und situationsgerecht auf diese zu reagieren (Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Infrastrukturen sowie Leitzentralen, Fahrerassistenzsysteme). Je höher der Grad an Selbstorganisation eines Verkehrssystems, desto höher seine Robustheit. Man beachte die Vielzahl an Menschen, die sich mit jeweils unterschiedlichen Zielen gleichzeitig durch einen Hauptbahnhof oder ein Einkaufszentrum bewegen, ohne miteinander zu kollidieren, und übertrage dies auf eine Autobahn.
• Sicherheit und Schutz: Von Infrastrukturen bis hin zu einzelnen Fahrzeugen sind alle Teile eines Verkehrssystems so zu konstruieren, dass sie destruktiven äußeren Einflüssen widerstehen können. Die Bandbreite reicht von Witterungsbedingungen (Temperatur, Niederschlag, Wind) über extreme Naturkatastrophen (Erdbeben, Überschwemmungen) bis hin zu direkten terroristischen Attacken.

Der Markterfolg neuartiger Mobilitätstechnologien entscheidet sich an diesen Kriterien. Die Nutzer werden sich immer für ein Verkehrssystem entscheiden, das ihnen im Vergleich für den jeweiligen individuellen Anspruch das höchste Maß an Verfügbarkeit und Verlässlichkeit bietet.

Zukunftsperspektive robuster Luftverkehr

Diese Motivation, die die Erfolgsgeschichte des Kraftwagens trotz des Vorhandenseins eines gut ausgebauten Schienennetzes erklärt, kann auch die Zukunft des Fliegens prägen. Das derzeitige System des Linienluftverkehrs ist nicht an den individuellen Interessen des einzelnen Reisenden ausgerichtet, sondern an den ökonomischen Zielen der Betreiber. Der Passagier hat sich zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort einzufinden, ganz unabhängig von seinem tatsächlichen Reiseziel. Dies hat er mit einigen Hundert Leidensgenossen gemein. „Leidensgenossen“, denn ein Flugreisender heute ist nicht mehr ein gern gesehener Kunde, der umsorgt und gepflegt, sondern ein potenzielles Sicherheitsrisiko, das gegängelt und überwacht wird. Schlechtes Wetter an einem anderen Flughafen genügt schon, Flugausfälle und Verspätungen irgendwo können jedoch das gesamte auf den optimalen Betriebszustand ausgerichtete System, genau wie bei der Eisenbahn, merklich beeinträchtigen. Der Linienluftverkehr ist nicht nur nicht mehr dazu in der Lage, dem einzelnen Reisenden die Erreichung des Ziels ausreichend zu garantieren. Eine Störung kann gleich Hunderte oder viele Tausend Passagiere betreffen.

Der Individualverkehr in der Luft hätte demgegenüber entscheidende Vorteile. Man könnte fliegen, wann man will und wohin man will. Eine Attraktivität für Terroristen wäre im Grundsatz nicht gegeben. Ein Ausfall, ein Problem würde nur ein Individuum behindern – und nicht gleich Hunderte oder Tausende. An Fahrzeugen, an „fliegenden Autos“, die ein solches neues Mobilitätssystem begründen können, wird derzeit rund um die Welt gearbeitet. Viele kleine Unternehmen investieren hier ihren Erfindergeist, und auch staatliche Förderprogramme, etwa die US-amerikanische Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), widmen sich diesem Thema. In Deutschland und Europa sind die öffentlichen Fördermittelgeber derzeit dabei, diese Entwicklung zu verschlafen, obwohl gemäß den oben dargestellten Kriterien der Robustheit der Individualverkehr dem Massentransport per Linie grundsätzlich überlegen ist. Und gerade der Individualverkehr in der Luft könnte als zusätzlicher Transportmodus die vorhandenen Systeme ideal erweitern.

Dem Individualverkehr gehört die Zukunft

Die Entwicklung der Mobilität über die Menschheitsgeschichte hinweg ist im Prinzip nichts anderes als die technische Verbesserung von Kapazität und Geschwindigkeit des Fußgängers unter Bewahrung seiner natürlichen Robustheit. Daher werden die wesentlichen Fortschritte hin zu einer höheren Verlässlichkeit und Verfügbarkeit von Mobilitätssystemen von den individuell nutzbaren Maschinen ausgehen. Der Massentransport per Linie kann den Individualverkehr niemals ersetzen oder gar überflüssig machen. Er wird im Gegenteil nur überleben, wenn er sich als Ergänzung entlang individueller, komplexer Reiseketten versteht und sein Angebot entsprechend ausrichtet.