eJournals Internationales Verkehrswesen78/2

Internationales Verkehrswesen
iv
0020-9511
2942-7800
expert verlag Tübingen
10.24053/IV-78-0028
iv782/iv782.pdf0629
2026
782

Die Zukunft der Lichtsignalanlagen

0629
2026
Benjamin Gabber
Felix Rudolph
Lichtsignalanlagen (LSA) gehören zu den zentralen Steuerungsinstrumenten des Straßenverkehrs. Zur zielgerichteten Weiterentwicklung von LSA-Systemen wurden in Deutschland 15 Experten aus Verwaltung, Wirtschaft und Forschung zu aktuellen Herausforderungen und zukünftigen Entwicklungen befragt. Die Experten bewerten die Qualität heutiger LSA grundsätzlich positiv, sehen jedoch erheblichen Verbesserungsbedarf hinsichtlich Detektion, Planungsaufwand, Netzkoordination sowie technologischer Offenheit. Die Untersuchung liefert konkrete Hinweise für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsfelder.
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Mehr Ordnung im öffentlichen Raum Ein weiterer Effekt der Mobilitätsstationen zeigt sich in einer verbesserten Ordnung und Sauberkeit an den jeweiligen Standorten. Durch klar definierte Stellflächen für Leih-Fahrzeuge werden diese geordneter und sicherer abgestellt und Konflikte im öffentlichen Raum somit reduziert. Gleichzeitig tragen regelmäßige Wartungen und die Pflege der Stationen dazu bei, dass die Orte dauerhaft attraktiv bleiben. Ein anschauliches Beispiel hierfür ist die Mobilitätsstation Wehrhahn S, bei der es sich um eine klassische ÖP- NV-Station handelt. Während der Ort zuvor durch wenig einladende, teilweise beschmierte Wände und Verunreinigungen geprägt war, wurde das Umfeld durch die neue Gestaltung deutlichaufgewertet. Eine begrünte Fahrradstation, neue Sitzgelegenheiten sowie künstlerisch gestaltete Wandflächen verleihen dem zuvor eher anonymen Durchgangsort eine neue Qualität. Nachhaltigkeit und Klimaanpassung im Fokus Diverse Klimaanpassungsmaßnahmen tragen an den Mobilitätsstationen dazu bei, die Aufenthaltsqualität zusätzlich zu verbessern und gleichzeitig ökologische Ziele zu verfolgen. Wo immer möglich, werden an den Mobilitätsstationen Flächen entsiegelt und neue Grünflächen geschaffen. Auch Baumscheiben werden vergrößert oder neu angelegt und Beete sowie zusätzliche Bäume gepflanzt. Die Bäume spenden in den Sommermonaten Schatten und verbessern das Mikroklima, während die Entsiegelungen und zusätzlichen Grünflächen zur Versickerung von Regenwasser beitragen. Auch die Module der Mobilitätsstationen selbst werden unter Nachhaltigkeitsaspekten gestaltet. Die Fahrradstationen verfügen über begrünte Dächer, die Hitzeinseln reduzieren, die Luftqualität verbessern und Lebensraum für Insekten schaffen. An einigen Standorten, wie der Mobilitätsstation Schinkelstraße (Bild 3), werden Sitzelemente mit Pflanzkästen kombiniert. Auf ausgewählten Moduldächern sind zudem Photovoltaikanlagen installiert, die beispielsweise die Beleuchtung der Überdachungen mit erneuerbarer Energie versorgen. Darüber hinaus wird auch auf langlebige Materialien und regionale Wertschöpfung geachtet. Materialien wie FSC-zertifiziertes Accoya-Holz oder Edelstahl gewährleisten eine hohe Lebensdauer und reduzieren langfristig den Wartungsaufwand. Bild 2: Vorher-Nachher-Vergleich der Mobilitätsstation Schloßstraße Bild 3: Vorher-Nachher-Vergleich der Mobilitätsstation Schinkelstraße Ein wachsendes stadtweites Netzwerk Der ganzheitliche Ansatz der Mobilitätsstationen zeigt sich nicht nur in der Gestaltung einzelner Mobilitätsstationen, sondern auch in der strategischen Planung der Standorte. Denn die Mobilitätsstationen bilden ein zusammenhängendes Netzwerk im gesamten Stadtgebiet. Der Ausbau erfolgt dabei schrittweise von der Innenstadt in die umliegenden Stadtteile. Bereits heute existieren mehr als 30 Mobilitäts- 38 Internationales Verkehrswesen (78) 2 |2026 DOI: 10.24053/ IV-78-0027 MOBILITÄT   Mobilitätsstationen bislang wenig genutzte Flächen neu strukturiert und aufgewertet. Schritt für Schritt entsteht so ein stadtweites Netzwerk urbaner Orte, an denen Mobilität, Stadtgestaltung und Lebensqualität zusammen gedacht werden. Eingangsabbildung: © Connected Mobility Düsseldorf GmbH stationen in verschiedenen Düsseldorfer Stadtbezirken, bis Ende des Jahres 2026 werden es 40 Stationen sein. Bis zum Jahr 2035 ist die Umsetzung von rund 100 Mobilitätsstationen im gesamten Stadtgebiet vorgesehen. Durch diese flächendeckende Verteilung wird sichergestellt, dass nachhaltige Mobilitätsangebote für möglichst viele Menschen in erreichbarer Nähe zur Verfügung stehen. So entstehen Orte von nachhaltiger städtebaulicher Qualität, die zugleich als wirtschaftliche Standortfaktoren wirken. Die Vorher-Nachher-Betrachtung der Düsseldorfer Mobilitätsstationen zeigt deutlich, welches Potenzial in der ganzheitlichen Planung liegt. Mobilitätsstationen werden dabei nicht nur als funktionale Verkehrsknotenpunkte verstanden, sondern als Bestandteil einer ganzheitlichen Stadtentwicklung, vielerorts mitten im Quartier verankert. Durch die Verknüpfung nachhaltiger Mobilitätsangebote mit Maßnahmen zur Verbesserung der Verkehrssicherheit, Aufenthaltsqualität, Klimaanpassung und Ordnung werden Bild 5: Übersicht des Mobilitätsstationen-Netzwerks in Düsseldorf (Stand März 2026) AUTOR: INNEN Nora Baisch, Kommunikationsmanagerin, Connected Mobility Düsseldorf GmbH nora.baisch@cmd.nrw Ariane Kersting, Leiterin Kommunikation, Connected Mobility Düsseldorf GmbH ariane.kersting@cmd.nrw Bild 4: Vorher-Nachher-Vergleich der Mobilitätsstation Wehrhahn S 39 Internationales Verkehrswesen (78) 2 |2026 DOI: 10.24053/ IV-78-0027 Mobilitätsstationen   MOBILITÄT Steuerungsverfahren einbinden lassen. Dies umfasst sowohl klassische regelbasierte Verfahren als auch moderne modellbasierte Ansätze. Um die technologische, organisatorische und marktseitige Ausgangssituation realistisch einschätzen zu können, wurde eine Expertenbefragung durchgeführt. Ziel ist es, den Status quo der LSA-Technik zu ermitteln, Hemmnisse früherer Innovationsversuche zu identifizieren und Erwartungen an zukünftige Steuerungsverfahren, insbesondere im Kontext von C-ITS, zu formulieren. Die Ergebnisse tragen zu einer zielgerichteten und nutzerorientierten Weiterentwicklung von LSA- Steuerungsverfahren bei und geben Hinweise darauf, an welchen Stellen regelbasierte Verfahren an ihre Grenzen stoßen sowie welche Potenziale sich durch datenintensi- Einleitung Kooperative, intelligente Verkehrssysteme (C-ITS) ermöglichen einen kontinuierlichen Informationsaustausch zwischen Verkehrsteilnehmern und Verkehrsinfrastruktur. Für Lichtsignalanlagen (LSA) eröffnen sich dadurch neue Möglichkeiten hinsichtlich Effizienz, Sicherheit und der Unterstützung verkehrsabhängiger Steuerungsprozesse [1]. Trotz langjähriger Erkenntnisse über die Potenziale von C-ITS beschränkt sich deren Einsatz in Deutschland bislang weitgehend auf Pilotprojekte, sodass die Integration in bestehende Steuerungsverfahren weiterhin eine zentrale Herausforderung darstellt [2]. Im Forschungsprojekt TransUrban [3] wird daher untersucht, wie sich C-ITS Daten wirksam in etablierte LSA- Die Zukunft der Lichtsignalanlagen Expertenbefragungen in Deutschland Lichtsignalanlagen, LSA, C-ITS, KPI, TransUrban Lichtsignalanlagen (LSA) gehören zu den zentralen Steuerungsinstrumenten des Straßenverkehrs. Zur zielgerichteten Weiterentwicklung von LSA-Systemen wurden in Deutschland 15 Experten aus Verwaltung, Wirtschaft und Forschung zu aktuellen Herausforderungen und zukünftigen Entwicklungen befragt. Die Experten bewerten die Qualität heutiger LSA grundsätzlich positiv, sehen jedoch erheblichen Verbesserungsbedarf hinsichtlich Detektion, Planungsaufwand, Netzkoordination sowie technologischer Offenheit. Die Untersuchung liefert konkrete Hinweise für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsfelder. Benjamin Gabber, Felix Rudolph 40 Internationales Verkehrswesen (78) 2 | 2026 DOI: 10.24053/ IV-78-0028 Die einheitliche Struktur wird durch einen Interviewleitfaden sichergestellt, der alle relevanten Themengebiete, Standardfragen, bevorzugte Übergänge sowie mögliche Nachfragen umfasst. Der Leitfaden definiert zudem die thematische Richtung, in welche sich das Gespräch jeweils entwickeln soll. Dieser ist vor dem Einsatz im Rahmen eines Pre-Tests zu validieren und datenschutzrechtlich zu prüfen. Bild 1 zeigt die übergeordnete methodische Vorgehensweise — von der Operationalisierung der Forschungsfrage über Leitfadenerstellung, Expertengewinnung und Durchführung bis hin zu Transkription, Kodierung und Analyse. Da die Qualität einer Expertenbefragung maßgeblich von der Expertise der Gesprächspartner abhängt, ist deren Auswahl mit besonderer Sorgfalt durchzuführen. Die Literatur empfiehlt bei komplexen technischen Fragestellungen die Befragung der zweiten Hierarchieebene, da diese über ein ausgewogenes Verhältnis aus Fach- und Betriebswissen verfügt [9]. Für die Untersuchung sind daher Experten aus dem gesamten Bundesgebiet und aus unterschiedlichen Bereichen der Lichtsignalanlagenplanung anzufragen. Die finale Auswahl erfolgt anhand öffentlich verfügbarer Informationen zum beruflichen Werdegang sowie auf Basis von Empfehlungen aus dem Projektkonsortium und bereits befragten Personen. Dementsprechend verfügen alle ausgewählten Experten über umfangreiche Fachkenntnisse in den Bereichen LSA-Steuerung und/ oder C-ITS. Das Ziel ist ein Umfang von mindestens zehn Interviews, wobei der Leitfaden auf eine Gesprächsdauer von etwa 90 Minuten auszulegen ist. Vorab erhalten alle Teilnehmer eine Projektbeschreibung sowie eine gekürzte Version des Interviewleitfadens. Grundsätzlich sind persönliche Vor- Ort-Interviews zu bevorzugen; alternativ können Videokonferenzen vorgesehen werden. Sofern technisch möglich und datenschutzrechtlich zulässig, werden die Gespräche aufgezeichnet; ergänzend erfolgt eine Protokollierung der Interviewsituation sowie relevanter Kontextfaktoren zur Unterstützung der späteren Analyse. vere, modellbasierte oder kooperative Steuerungsansätze erschlossen. Hintergrund/ Stand des Wissens In Deutschland werden LSA nach den RiLSA [4] geplant und qualitativ nach dem HBS [5] bewertet. Diese Werke stellen umfangreiche Anforderungen an die technische Ausführung, an den Entwurf und an das Qualitätsmanagement. Insbesondere sicherheitskritische Elemente sind genau definiert. Für die Ausgestaltung der verkehrsabhängigen Steuerungsprogramme bieten diese Regelwerke jedoch einen großen Gestaltungsspielraum. Die RiLSA teilen LSA- Steuerungsverfahren grob in regelbasierte und modellbasierte Steuerungsverfahren ein, wobei erstere in Deutschland weit verbreitet sind [6]. Die aktuelle Forschung im Bereich der LSA-Steuerung beschäftigt sich vorrangig mit der Integration kooperativer Aspekte, welche häufig als C-ITS, C2X oder V2X bezeichnet werden. Dabei kommunizieren Fahrzeuge, Infrastruktur- und Betreiber mittels standardisierter Funknachrichten miteinander [7]. In Bezug auf LSA-Steuerungen wird insbesondere die verbesserte Detektion durch kontinuierliche fahrzeugseitige Nachrichten, erweiterte Möglichkeiten zur Priorisierung von ÖV- und Einsatzfahrzeugen sowie die frühzeitige Weitergabe von Signalinformationen als Potenzial hervorgehoben [8]. Dadurch soll die Verkehrseffizienz gesteigert, die Verkehrssicherheit erhöht und die verkehrliche Umweltbelastung reduziert werden. Voraussetzungen sind jedoch eine weitreichende Harmonisierung des Systems sowie eine entsprechende Ausrüstung von Verkehrsteilnehmern und Infrastruktur [1]. Die Nutzung kooperativer Informationen erfordert darüber hinaus eine Anpassung bestehender LSA-Steuerungsverfahren, da diese überwiegend auf lokaler Detektion und regelbasierten Entscheidungsstrukturen beruhen und die zusätzlichen, kontinuierlichen und prognosebezogenen Daten aus C-ITS nur eingeschränkt berücksichtigen können [2]. Bislang fehlen belastbare Erkenntnisse darüber, ob und unter welchen organisatorischen sowie technischen Randbedingungen eine Bereitschaft zur Umrüstung auf Seiten der LSA-Betreiber besteht und worauf bei der Weiterentwicklung konventioneller LSA-Steuerungen hin zu C-ITS-fähigen Verfahren zu achten ist [8]. Methodik Den Kern der Untersuchung bildet die teilstandardisierte Methode der Experteninterviews (vgl. [9],[10]). Diese Form der qualitativen Datenerhebung eignet sich insbesondere in Fällen, in denen nur eine ausgewählte Gruppe fachkundiger Experten verfügbar ist und zugleich eine begrenzte Anzahl einschlägiger Veröffentlichungen vorliegt. Sie ermöglicht zugleich eine strukturierte Vergleichbarkeit und ausreichend Flexibilität für vertiefende fachliche Aussagen. Bild 1: Methodik von Experteninterviews 41 Internationales Verkehrswesen (78) 2 |2026 DOI: 10.24053/ IV-78-0028 Lichtsignale   TECHNOLOGIE sowie zur allgemeinen LSA-Steuerung auf. Auch Leistungskennzahlen (KPIs) und modellbasierte Verfahren wurden mehrfach adressiert. Bei den Verkehrsmodi wurde insbesondere der Öffentliche Verkehr häufig genannt, gefolgt von Fuß- und Radverkehr. Analyse Die nachfolgenden Ausführungen konzentrieren sich auf diejenigen Themenfelder, die sich im Rahmen der Auswertung als besonders relevant oder wiederkehrend erwiesen. Dabei handelt es sich ausschließlich um zusammengefasste Expertenaussagen, die nicht zwangsläufig die Position der Autoren widerspiegeln. Divergierende oder widersprüchliche Einschätzungen werden als Bestandteil der fachlichen Meinungsvielfalt dargestellt. Heutige LSA Die Experten schätzen die Leistungsfähigkeit heutiger LSA überwiegend positiv ein, insbesondere hinsichtlich der damit erreichbaren Verkehrsqualität auf Einzelknotenebene. Die dem entgegenstehende, häufig kritische Wahrnehmung in der Öffentlichkeit führen sie dagegen auf psychologische Effekte und ein begrenztes Verständnis für verkehrstechnische Zielkonflikte zurück. Demnach liegen Defizite primär in der Netzebene, d. h. der zuverlässigen Koordination zwischen benachbarten LSA. Darüber hinaus wurden wiederholt folgende Problemfelder angesprochen: ƒ Regelbasierte Steuerungsverfahren weisen eine eingeschränkte Prognosefähigkeit auf, da Entscheidungen über Signalwechsel in der Regel kurzfristig und zustandsbasiert getroffen werden, was exakte Vorhersagen des Signalprogramms erschwert. ƒ Der Verkehrszustand wird in der Praxis häufig durch ortsfeste Sensorik erfasst, wobei unvollständige bzw. qualitativ unzureichende Detektion zu nicht optimalen Steuerungsentscheidungen führen kann. ƒ In vielen bestehenden Anlagen zeigt sich weiterhin eine historisch bedingte Fokussierung auf den motorisierten Individualverkehr (MIV), wenngleich mit rückläufiger Tendenz. Diese äußert sich insbesondere in einer auf der Flüssigkeit des Verkehrs ausgelegten Parametrierung der Signalprogramme (z. B. Mindestgrünzeiten, Umschaltbedingungen) sowie in einer vorrangig für den MIV installierten passiven Detektion, was andere Verkehrsmodi strukturell benachteiligen kann. ƒ Aus den heutigen Planungsparadigmen resultieren lange Planungs- und Anpassungszyklen, da umfangreiche Qualitätsanforderungen für alle Verkehrsmodi, zahlreiche Rand- und Sonderfälle sowie zusätzliche Funktionalitäten (z. B. ÖV-Priorisierung, Fernzugriff) berücksichtigt werden müssen. Dadurch steigt die Komplexität regelbasierter Steuerungen überproportional. Zugleich nannten die Experten ein durchschnittliches Anlagenalter von 10 bis Die Auswertung wird nach den Prinzipien der qualitativen Inhaltsanalyse durchgeführt. Die Transkription erfolgt zweistufig: zunächst mithilfe der lokalen KI-Unterstützung NoScribe [11] und anschließend vollständig manuell zur Überprüfung. Aus den Transkripten sind Thesen und Kernaussagen abzuleiten, in einer strukturierten Datenbank zu hinterlegen und mithilfe offener Kodierung thematisch zu erschließen. Zur Sicherstellung der inhaltlichen Validität erhalten die Experten die jeweiligen zugeordneten Thesen zur Rückmeldung. Durchführung Auf Grundlage der positiven Rückmeldungen konnten insgesamt 15 Experteninterviews realisiert werden. Die Verteilung der beruflichen Hintergründe ist in Bild 2 dargestellt: Acht der befragten Personen arbeiten in unterschiedlichen Bereichen der kommunalen Verwaltung (z. B. Straßen- und Verkehrsämter, Verkehrsunternehmen), vier sind in der Industrie tätig (u. a. Signaltechnik, Steuergeräteentwicklung, Softwareplanung) und drei in der Forschung. Diese Zuordnung ist jedoch nicht trennscharf, da die beruflichen Werdegänge vieler Teilnehmer mehrere Bereiche umfassen. Sechs Interviews wurden als persönliche Vor-Ort-Gespräche durchgeführt, acht fanden per Videokonferenz statt. Ein weiteres Interview musste aufgrund technischer Einschränkungen telefonisch durchgeführt werden. Bis auf dieses eine Gespräch konnten sämtliche Interviews aufgezeichnet und anschließend vollständig transkribiert werden. Insgesamt wurden 935 Aussagen und Thesen identifiziert. Bild 3 zeigt die Häufigkeit ausgewählter Schlagwörter, die während der Kodierung vergeben wurden. Die Darstellung gibt nicht die Bedeutung oder Priorität einzelner Inhalte wieder, sondern eine thematische Orientierung, welche Aspekte im Expertenkreis besonders präsent waren. Demnach traten am häufigsten Schlagwörter zu C-ITS Bild 2: Hintergrund der Experten 42 Internationales Verkehrswesen (78) 2 |2026 DOI: 10.24053/ IV-78-0028 TECHNOLOGIE   Lichtsignale enförmige Erfassung, sicherheitsrelevante Detektion und eine robuste Erfassung von Fahrzeugpulks. Darüber hinaus sollten zukünftige Steuerungen nach Einschätzung der Experten folgende Eigenschaften aufweisen: ƒ bedarfsgerecht und flexibel, um auf situative Verkehrsbedingungen reagieren zu können ƒ einfach bedienbar und transparent, insbesondere hinsichtlich Parametrierung und Nachvollziehbarkeit ƒ harmonisiert und modular, um den Integrationsaufwand zu reduzieren ƒ kommunikativ und kooperativ, im Sinne offener Schnittstellen und einer Prognosefähigkeit für zukünftige Steuerungsentscheidungen ƒ leistungsfähig und präzise für alle Verkehrsteilnehmer ƒ robust und sicher, sowohl im Hinblick auf Störungen als auch hinsichtlich sich fortlaufend ändernder Verkehrszustände Erwartet wird, dass zukünftige Steuerungsverfahren zunehmend mathemische Optimierungsansätze integrieren, skalierbar sind und durch offene Schnittstellen unterschiedliche Datenquellen — einschließlich C-ITS — verarbeiten können. Eine einfache und transparente Qualitätsanalyse wird ebenfalls als zentrale Anforderung genannt. Modellbasierte Verfahren Im Rahmen der Befragung wurde der Begriff „modellbasierte Verfahren“ entsprechend der RiLSA-Einteilung weit gefasst. Er umfasst damit sämtliche nicht regelbasierten Ansätze zur LSA-Steuerung, darunter makroskopische und mikroskopische Modelle, modellprädiktive Verfahren sowie KI-gestützte Optimierungsansätze. Die Experten bewerteten modellbasierte Verfahren insgesamt sehr heterogen. Die Experten nannten unter anderem folgende Vorteile: ƒ die Möglichkeit einer direkten mathematischen Optimierung verkehrlicher Kenngrößen ƒ eine höhere Flexibilität bei der Abbildung komplexer und inhomogener Verkehrssituationen ƒ das Potenzial, bislang schwer erfassbare Zusammenhänge systematisch zu berücksichtigen Gleichzeitig wurden verschiedene Herausforderungen und Vorbehalte geäußert: ƒ eingeschränkte Nachvollziehbarkeit („Blackbox-Charakter“) ƒ häufigere Umschaltvorgänge und damit verbundene Effizienzverluste ƒ hoher Migrations- und Implementierungsaufwand ƒ begrenzte zusätzliche Potenziale hinsichtlich der Einzelknotenqualität ƒ die Gefahr einer erneuten überwiegenden Ausrichtung auf den MIV ƒ hohe Kosten für Einführung und Betrieb 20 Jahren, was darauf hindeutet, dass die zugrundeliegenden Steuerungslogiken seit mehreren Jahrzehnten nicht grundlegend angepasst wurden (nicht repräsentativ). Insgesamt zeigt sich, dass die wesentlichen Herausforderungen nicht auf der Ebene einzelner Anlagen liegen. Vielmehr betreffen sie das Zusammenspiel mehrerer Knotenpunkte sowie datenbezogene Aspekte, die insbesondere für zukünftige kooperative Verfahren relevant sind. Weiterentwicklung LSA Im Hinblick auf zukünftige LSA-Steuerungen formulierten die Experten eine Vielzahl unterschiedlicher Entwicklungsrichtungen. Genannt wurden unter anderem weitergehende Standardisierungsansätze, modellbasierte und mathematisch optimierende Verfahren sowie KI-gestützte Elemente. Eine grundsätzliche Reduktion der Funktionsumfänge - etwa durch Vereinfachung der Steuerungslogiken - wurde hingegen durchgängig als nicht tragfähig eingestuft. Für die kommenden Jahre sehen mehrere Experten erhebliche Herausforderungen durch eine weitere Verknappung personeller und finanzieller Ressourcen. Besonders die immer weiter steigenden hohen Planungs- und Anpassungsaufwände gelten als langfristig nicht aufrechtzuerhalten. Entsprechend werden Verfahren gefordert, die entweder den Planungsaufwand reduzieren oder durch neue Automatisierungs- und Prognoseansätze eine effizientere Umsetzung ermöglichen. Als zentraler technologischer Bedarf wird eine deutlich verbesserte Detektion genannt. Diese soll zuverlässig, umfassend und auch für kooperative Verfahren geeignet sein - beispielsweise durch größere Erfassungshorizonte, lini- Bild 3: Häufigkeit der Thesenthemen (ausgewählte Themen) 43 Internationales Verkehrswesen (78) 2 |2026 DOI: 10.24053/ IV-78-0028 Lichtsignale   TECHNOLOGIE