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Die Entstehung von Staus hat sehr viele unterschiedliche Gründe. Am Einleuchtensten sind uns meistens Baustellen, und die sogenannten Elefantenrennen, bei dem ein LKW einen anderen, vermeintlich langsameren LKW überholt und sich der Überholvergang aufgrund der auf achtzig Stundenkilometer und der ähnlichen Geschwindigkeit lange hinzieht.

Dies sind aber keinesfalls die häufigsten Gründe wieso ein entsteht. Ein Team von Mathematikern hat sich vor kurzem dieses Problems angenommen und folgendes herausgefunden:

Das Hauptproblem von Staus ist ein Sättigungsproblem. Auf einem Kilometer Straße ist nur ein gewisser begrenzter Raum vorhanden, der den Autos zur Verfügung steht. Typischerweise liegt die Kapazität einer Straße bei 1500 bis 2500 Fahrzeugen pro Stunde und Spur, wenn sich die Fahrzeuge mit einer Geschwindigkeit von 80-100 km/h bewegen. Schnelleres und langsameres Fahren verringert die Kapazität. Das Sättigungsproblem beginnt, wenn die Nachfrage nach diesem Raum größer ist als das Raumangebot. Etwa 50 Prozent der Staus entstehen durch Überlastung des Straßennetzes.

In der Stauforschung existieren drei größere Theorien: der Schmetterlingseffekt, unsichtbare Wellen (= ) und die Tragik des Zufalls.

Der Schmetterlingseffekt oder auch “Stau aus dem Nichts”

Die Theorie des Schmetterlingseffekts geht davon aus, dass ein einzelner Fahrer für einen Stau verantwortlich sein kann. Sein Verhalten löst eine Kettenreaktion aus, die folgendermaßen ablaufen kann:

Durch einen Verbremser, einen Überholvorgang oder etwas ähnliches kann viele Kilometer und Minuten später ein Stau entstehen. Man könnte sich beispielsweise folgendes vorstellen: Auf einer viel befahrenen fährt Fahrer A mit 120 Stundenkilometern. Da er ein anderes Fahrzeug überholen will, schert er nach links auf die sich links neben dem Fahrzeug befindende Fahrspur aus. Die dort fahrenden Autos von Fahrer B und Fahrer C, die ebenfalls mit 120 Stundenkilometern unterwegs waren, müssen ihre Geschwindigkeit auf 100 Stundenkilometer reduzieren um Fahrer A auf ihre Spur einfädeln zu lassen. Natürlich müssen auch alle anderen Fahrer, die hinter Fahrer B und C fahren ihre Geschwindigkeit auf weniger als 100 Stundenkilometer reduzieren um einen Auffahrunfall zu vermeiden und den notwendigen Fahrzeugabstand einzuhalten. Dies setzt sich wie bei einer Kettenreaktion fort. Dadurch verringert sich die Reisegeschwindigkeit immer mehr. Diesen Effekt nennt man Rückwärtsreisewelle, da die Geschwindigkeitsverringerung sich durch den ganzen Verkehr fortsetzt.

Dieser Effekt lässt sich nur stoppen, wenn alle Fahrzeuge immer mit dergleichen Geschwindigkeit fahren könnten. Da dies aufgrund des Faktors Mensch nicht der Fall ist, werden immer wieder Staus entstehen.

Bei einer Untersuchung der Universität Köln traten vier menschliche Fehlerursachen zutage:

  1. Zu dichtes Auffahren, was ein abruptes Abbremsen des ersten und aller folgenden Autos auslösen kann,
  2. zu schnelles Aufschließen und dadurch bedingtes ebenso schnelles Abbremsen und
  3. eine geistige Unterforderung in zähfließendem Verkehr ständig einen ausreichenden Abstand einzuhalten, weil die Autofahrer mit ihren Gedanken abschweifen.
  4. kontraproduktives Fahren, um auf der Spur mit vermeintlich fließenderem Verkehr schneller voranzukommen (Kolonnenspringen).

Ein Weiteres Problem ist ein ökonomisches. Da die meisten Straßen mautfrei sind, kostet die Nutzung dieser Straßen den Autofahrer nichts. Er wird daher die Bereitstellung dieser Dienstleistung gerne und oft in Kauf nehmen. Da die ökonomischen Kosten des Straßenbaus, des Unterhalts und des volkswirtschaftlichen Schadens dem Autofahrer nicht klar sind, wird er auf die Straßennutzung nicht verzichten. Da viele Autofahrer so denken, kommt es zu einer Überlastung des gesamten Straßennetzes oder bestimmter Abschnitte, die sich im Symptom Stau äußert.

Aus diesem Grund bringt der Neubau und Ausbau von Straßen nicht viel. Dies mag zwar auf den ersten Blick Staus in den ersten Monaten vermindern, allerdings steigt die Nachfrage durch den freigewordenen Raum und die damit verbundene Angebotssteigerung wieder an. Dadurch wird der durch den Ausbau geschaffene Raum wieder belegt. Die Nachfrage steigt solange bis die Opportunitätskosten des Staus wieder erreicht sind. Aus diesem Grund vermindern gut gemeinte “Entlastungsstraßen” den Straßenverkehr keinesfalls sondern erhöhen die Nachfrage sogar! Die einzige Möglichkeit, Staus effizient zu bekämpfen wäre eine Verringerung des Straßenverkehrs. Dies ist aus ökonomischen Gründen dringend notwendig.

Weltweit gibt es noch kein allgemein anerkanntes Modell zur Berechnung des volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Staus entsteht. Man kann diese nur näherungsweise schätzen. (siehe auch: Welche Auswirkungen haben Staus auf die Wirtschaft?) Man geht allerdings davon aus, dass der volkswirtschaftliche Schaden jedes Jahr in die Milliarden gehen muss.

Daher versucht auch die Politik dagegenzusteuern. Der deutsche Bundesverkehrsminister hat vor kurzem erst sein – in meinen Augen uneffektives -  “Anti-Stau”-Programm vorgestellt. Durch den Einsatz von Anlagen zur Zuflussregelung, Wechselwegweisungsanlagen und Busspuren kann der beschleunigt werden und die Auswirkungen von Staus vermindert werden.

Die effektivste Maßnahme zur Verringerung von Staus wäre eine verstärkte Verlagerung von Gütertransporten auf die Schiene und die Wasserwege. Möglichkeiten und Wege zur schnellen LKW-Verladung bestehen bereits oder sind schon seit längerem einsatzfähig. Durch steuerliche Anreize, einer Förderung von KV-Anlagen und -Verkehren sowie der Schlechterstellung des herkömmlichen LKW-Verkehrs müsste sich eine Verkehrsverlagerung durchführen lassen. Notfalls muss die Möglichkeit von LKW-Verkehren auf gewissen Autobahnabschnitten zu gewissen Tageszeiten eben eingeschränkt werden.

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