Morgens und abends ist es am schlimmsten mit dem vielen Verkehr in Stuttgart. Am Morgen drängen etwa 400.000 Pendlerinnen und Pendler mit ihren Fahrzeugen in den Talkessel und ebenso viele hinaus zu ihrem Arbeitsplatz im Umland, am Abend fließen die Ströme in ihre jeweilige Gegenrichtung. Dazu kommt der Binnenverkehr im Stadtbezirk. Menschen etwa, die im Osten Stuttgarts wohnen und im Westen arbeiten.

Die staugeplagten Stuttgarter Fahrer standen im vergangenen Jahr im Schnitt 44 Stunden. Damit liegt die baden-württembergische Landeshauptstadt gleichauf mit Hamburg und Berlin auf Platz zwei der verkehrsreichsten Städte und Ballungsräume Deutschlands, hat der Verkehrsdatenanbieter Inrix ermittelt. Nur in München standen die Fahrzeuge noch länger: Mit 51 Staustunden liegen die Oberbayern sieben Stunden vor den Schwaben.

"Wir haben an den Werktagen gut eine Million Fahrten pro Tag im Stadtgebiet", sagt Reinhard Unkhoff. Er ist als Sachgebietsleiter bei der Stadt Stuttgart verantwortlich für die Ampeln im Stadtgebiet. Aufgrund seiner Tätigkeit könnte man vermuten: Unkhoff ist verantwortlich für die vielen Staus in der Stadt. Aber stimmt das?

Jede Kreuzung ist besonders

Seit Ende der Achtzigerjahre ist Unkhoff bei der Stadt Stuttgart tätig, zunächst als Sachbearbeiter, dann als Leiter der Lichtsignalsteuerung im gesamten Stadtgebiet. Er ist zuständig für 818 Lichtsignalanlagen, an denen sich die Wege von Autos, Fußgängerinnen, Bahnen und Busse kreuzen. Als er anfing, waren die Anlagen Einzelläufer mit immer demselben Programmablauf. Dann kam die Zeit der grünen Wellen: Alle Ampeln in einem Straßenzug wurden in einen 90-Sekunden-Takt gezwungen.

Heute regeln die meisten Ampeln den Verkehr abhängig davon, wie viel auf den Straßen los ist. Induktionsschleifen unterhalb des Asphalts vor den Ampeln messen das Verkehrsaufkommen und verlängern Grünphasen entsprechend zwischen fünf und 20 Sekunden. Außerdem gibt es ganz moderne Anlagen, die dem Fahrzeug Grün geben, das am längsten gewartet hat. Diese Kreuzungen werden autark und flexibel mit Software geregelt.

Fußgängerampeln und Lichtsignale für die Straßenbahn sind technisch einfache Anlagen mit stets dem gleichen Programmablauf, aber unterschiedlichen Zuteilungszeiten. Zum Beispiel: Die Tram kommt – also springt die Ampel für die Autos auf Rot. Kompliziert wird es dann, wenn unterschiedliche Verkehrsströme aufeinandertreffen: Autos, Busse, Fußgänger, Straßenbahn. Weil jede Kreuzung ihre Besonderheiten hat, laufen dort jeweils individuelle Programme ab, mit speziellen Modi für morgens, mittags und abends.

Die Anlagen schalten weitestgehend voneinander unabhängig – es sei denn, sie sind Teil der aussterbenden grünen Welle. Dann werden sie vom zentralen Verkehrsrechner gesteuert. Manche breiten Kreuzungen sind so geschaltet, dass Fußgänger und Fußgängerinnen auf einmal die Straße überqueren, in anderen Fällen nur zur Hälfte, bis zur Insel in der Mitte. So sind an jeder Kreuzung individuelle Kompromisse notwendig, damit jeder Verkehrsteilnehmer halbwegs zufrieden ist.

Digitalisierung hilft – oder auch nicht

Doch was ist nun Unkhoffs Aufgabe? Im Wesentlichen dafür zu sorgen, dass intelligente Software an den Anlagen läuft, die Verteilung der Grünphasen ausgewogen ist und niemand zu lange wartet. Öffentliche Verkehrsmittel werden allerdings bevorzugt behandelt. "Straßenbahnen und Busse sind bei uns priorisiert und haben stets grüne Fahrt", sagt Unkhoff. Diese Politik wirkt sich auf seine Arbeit aus: Sie begrenzt seinen Einfluss darauf, dass der Verkehr reibungslos rollt.

Das ist der erste Grund, weshalb er nichts für Staus kann. Der zweite sind die vielen Baustellen, an denen sich die Autos stauen, wenn aus zwei Spuren eine wird. Auch in dem Fall ist der Verkehrsingenieur machtlos. Der dritte Grund ist der entscheidende: "Mit dem vielen Verkehr sind wir an der Kapazitätsgrenze von dem, was Stuttgarts Straßen verkraften."

Wegen der seit Langem anhaltend guten Konjunktur schaffen die Unternehmen neue Stellen – und damit mehr Verkehr. "Als ich 1982 an der Universität Stuttgart mit meiner Promotion in Verkehrstechnik angefangen habe, kamen auf 1.000 Einwohner 360 Autos", sagt Unkhoff. Heute sind es 530. Nicht nur in Stuttgart steigt die Zahl der Pendler: Bundesweit pendelten im vergangenen Jahr etwa 18,4 Millionen Menschen zu ihren Arbeitsplätzen, so viele wie nie zuvor.

Früher schaffte es Unkhoff, mit einer moderneren Ampelanlage den Verkehr flüssiger zu machen – "heute funktioniert das nicht mehr, weil auf den Straßen einfach zu viel los ist", sagt er. Mitunter fühlt er sich hilflos in seinem Job, weil das Verkehrsaufkommen kaum mehr zu bewältigen ist.

Mehr Fahrspuren, mehr Fahrzeuge

Etwa 100.000 Ingenieure beschäftigen sich in ganz Deutschland mit Verkehrsströmen, zu Land, auf dem Wasser und in der Luft. Die meisten von ihnen haben eine ähnliche Ausbildung wie Unkhoff abgeschlossen. Er hat an den Universitäten Bochum und Aachen Bauingenieurwesen mit Schwerpunkt Straßenbau studiert, dann an der Uni Stuttgart in Verkehrstechnik promoviert. Den bundesweit einzigartigen Studiengang Verkehrsingenieurwesen gibt es an der Technischen Universität Dresden.

Karl Nachtigall ist dort Studiendekan und Professor für Verkehrsströmungslehre. "Man könnte denken: Wenn mehr Fahrspuren gebaut werden, werden die Staus weniger", sagt er. Doch diese Annahme sei falsch. "Aus Studien wissen wir: Wenn die Kapazität erhöht wird, wird noch mehr und öfter gefahren." Das grundsätzliche Problem bleibt dann bestehen: Die Masse an Fahrzeugen führt zu Staus, weil es zu viele für die bestehenden Straßen sind.

Forscher sehen inzwischen dank der modernen Technik des 21. Jahrhunderts einen anderen Ansatzpunkt, um mit dem vielen Verkehr umzugehen: die Vernetzung von Fahrzeugen untereinander und von Fahrzeugen mit der Infrastruktur, etwa Ampelanlagen – die Fachleute sprechen von Car-to-X-Kommunikation. "Durch die Digitalisierung sind wir mitten in diesem Veränderungsprozess", sagt Nachtigall.

Er sieht darin allerdings nur einen Zwischenschritt hin zum autonomen Fahren – und das wird nach Einschätzung des Verkehrsexperten das Stauproblem nicht lösen. Im Gegenteil. "Die Staus werden eher länger werden, weil dann vermutlich vermehrt Ältere wieder mit dem Auto fahren werden", prognostiziert Nachtigall. Vor den Staus gibt es wohl kein Entkommen.