Wiens Ampeln werden mit 10.000 Wetter- und Umweltsensoren ausgerüstet. Gemessen werden sollen zunächst Luftfeuchtigkeit und Temperatur, später Licht- und Schallwerte. © MA 33

Mit der Verkehrsampel die Temperatur messen

10.000 Wetter- und Umweltsensoren: Damit sollen Wiens Ampeln im Rahmen eines gemeinsamen Projekts der Stadt Wien mit der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) ausgestattet werden. So sollen Verkehr und Luftqualität verbessert werden.

Rund 1.200 Verkehrsampeln gibt es in Wien. Einem guten Teil von ihnen soll neben dem Regeln des Verkehrsflusses eine neue Aufgabe zuteilwerden. Mithilfe von 10.000 verschiedenen Wetter- und Umweltsensoren sollen Daten im großen Stil erhoben werden. So sollen nicht nur Wetterprognosen erstellt, sondern auch Lösungen bei Hitzestaus oder problematischen Verkehrssituationen gefunden werden. Möglich ist das, weil sich zwei große Institutionen zusammengetan haben: die MA 33 – WIEN LEUCHTET und die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG).

600 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde

"Es ist im wahrsten Sinne des Wortes eine Kooperation", erklärt Harald Bekehrti, Abteilungsleiter der MA 33. "Wir stellen das Netzwerk zur Verfügung, die ZAMG ihre Supercomputer und wir beide unser jeweiliges Know-how." Bei den Supercomputern handelt es sich um Hochleistungsrechner, die bis zu 600 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde leisten können. Mit den Verkehrslichtsignalanlagen wiederum steht eine sichere Kommunikationsinfrastruktur zur Verfügung. Die Verteilung der Rollen ist klar, so Günther Tschabuschnig, Leiter der Abteilung für Informations- und Kommunikationstechnologie an der ZAMG: "Gemeinsam ist alles, was Projektleitung, Management und Planung betrifft. Die Trennung findet dort statt, wo es um den Betrieb, die Hardware geht. Das betrifft die MA 33. Die ZAMG kümmert sich um die Software und Analyse sowie um das Datenzentrum."

Zwei Schlagworte sind die Schlüssel zum Erfolg des Projekts: Internet of Things und Big Data Analytics. Das Internet of Things (Deutsch: Internet der Dinge) erlaubt, physische und virtuelle Gegenstände miteinander zu vernetzen und diese zusammenarbeiten zu lassen - in diesem Fall Ampeln, Sensoren und den Superrechner der ZAMG. Big Data Analytics wiederum widmen sich der Auswertung der so entstandenen riesigen Datenmengen.

Günther Tschabuschnig erklärt, wie Big Data Analytics bei diesem Projekt eingesetzt werden: "Bei uns werden die Daten am High Performance Computer, dem Supercomputer, verarbeitet. Alle Daten kommen strukturiert und unstrukturiert ins Datencenter. Algorithmen lesen und erkennen dann Muster daraus. Bei Hitzeinseln beispielsweise erstellen sie über die Temperaturen ein Lagebild der Stadt: Wo gibt es im Sommer Extremtemperaturen? Dann wird simuliert, wie man dem entgegenwirken könnte, etwa durch Begrünungen oder Sprühwassersysteme."

Luftfeuchtigkeit und Temperatur

Gemessen werden über die Sensoren an den Ampeln zunächst Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Diese Grundausstattung soll dann um Schadstoffsensoren, Licht- und Schallsensoren erweitert werden. Gerade beim letzten Punkt wird Neuland betreten, so Bekehrti: "Schall ist ein Umweltfaktor, der zurzeit nicht bewertet wird. Alle sagen nur: Es ist viel zu laut. Aber ein Lärmbild über die Stadt hat noch niemand erstellt: Etwa Rot ist laut, Grün ist leise. Niemand weiß, wo sich in dicht besiedelten Zentren Oasen der Ruhe befinden. Diese gibt es aber sehr wohl. Wenn Sie zum Beispiel im Burggarten beim Theseustempel stehen, hören Sie nicht mehr, dass Sie am Ring stehen."

Wetter und Verkehr beeinflussen einander, einer der Gründe, warum MA 33 und ZAMG gemeinsame Sache machen. Durch die neu gewonnenen Daten und Analysen können in Zukunft Rückschlüsse gezogen werden, wie etwa der Verkehr bei gewissen Wetterbedingungen geregelt werden kann. Je nach Windströmung sind beispielsweise die Belastungen im Freien für den Menschen unterschiedlich hoch.

Schadstoffe durch Bremsen und Anfahren

"Dazu gibt es eine schöne Studie aus Dänemark", erläutert Tschabuschnig. "Dabei wurde durch Messungen herausgefunden, dass im Schwerlastverkehr durch Bremsen und Anfahren die meisten Schadstoffe und höchsten Feinstaubmengen freigesetzt werden. Das müssen wir uns in Wien auch anschauen: Gibt es Hotspots? Wie können wir dem Herr werden?" Bekehrti dazu: "Wenn wir dann zum Ergebnis kommen, dass Lkw bei einer bestimmten Wetterlage und bei einer bestimmten Temperatur in einem bestimmten Bereich nicht mehr fahren sollten, dann werden wir nach einer Möglichkeit suchen müssen, sie auf eine andere Route zu leiten."

Nicht alle Wiener Ampeln werden übrigens mit Sensoren ausgerüstet sein. Das liegt auch daran, dass das von der Stadt verwendete Netzwerk bei geringem Energieverbrauch eine Reichweite von rund zweieinhalb Kilometern im verbauten Gebiet hat. Ist eine der Verkehrslichtsignalanlagen mit besonders vielen Sensoren ausgestattet, wird mitunter ein zweiter Sender benötigt. Um eine gute Abdeckung zu haben, reicht es aber, wenn ein Drittel der Ampeln mit Sensoren ausgestattet ist.

Privatsphäre und Datensicherheit

Wo viel gemessen wird und Sensoren im Spiel sind, ist bei manchen die Sorge groß, dass mit den Daten Schindluder getrieben wird. Günther Tschabuschnig beruhigt allerdings: "Wir in der öffentlichen Verwaltung haben natürlich ein sehr hohes Privatsphären- und Datensicherheitslevel. Wir werden keine Personen tracken, also ihren jeweiligen Aufenthaltsort verfolgen, das müssen wir klipp und klar unterstreichen." Und Harald Bekehrti ergänzt: "Wir sind nicht dazu da, Menschen zu verfolgen, wir sind nicht dazu da, Menschenmassen zu durchleuchten. Wir sind dazu da, unsere technischen Aufgaben zu erfüllen: die ZAMG im Bereich Wetter, die MA 33 in den Bereichen Verkehr, Ampelschaltungen und Licht."