Die smarte Autobahn der Zukunft

Ausfälle können nicht nur den Verkehrsfluss stören, sondern auch sicherheitsrelevante Folgen haben. Unsichtbar für die meisten Autofahrer:innen, aber unverzichtbar für die Sicherheit und Effizienz auf unseren Straßen, leisten sie einen entscheidenden Beitrag zur Mobilität der Zukunft.

Mit mehr als 13.000 km ist Deutschlands Autobahnnetz eines der längsten in Europa. Ein Drittel des gesamten Straßenverkehrs nutzt täglich Autobahnen. Seit 2021 ist die Autobahn GmbH des Bundes verantwortlich für den Betrieb, den Erhalt und den Ausbau der Autobahnen. Damit ist sie hierzulande eine der größten Betreiberinnen von Infrastruktur und treibt in Zusammenarbeit mit Mobilfunkbetreibern und spezialisierten Generalunternehmen für Telekommunikations- und Netzwerktechnik die Digitalisierung voran.

Zu den Kernprojekten der Autobahn GmbH des Bundes gehören die Umsetzung sogenannter Smart-Highway-Maßnahmen, die mit vernetzter Sensorik die Erfassung und Steuerung des Verkehrs in Echtzeit ermöglichen sowie der flächendeckende 5G-Ausbau entlang der Autobahnen. Ein weiteres Aufgabenfeld ist der Ausbau von 5G Pilotstrecken, die als Teststrecken für autonomes Fahren und Echtzeitkommunikation einen wichtigen Schritt in eine zukunftsfähige Autobahn darstellen. Voraussetzungen für diese Technologie sind die Glasfaseranbindung von Mobilfunkmasten entlang der Strecken, eine dichte Mobilfunkinfrastruktur sowie Edge Computing. Diese Datenverarbeitungssysteme garantieren durch die Nähe zu den Erfassungspunkten eine schnelle dezentrale Datenverarbeitung mit niedrigen Latenzen.

Die Herausforderungen auf dem Weg zur intelligenten Autobahn sind vielfältig: das große Streckennetz, unzählige Bauarbeiten bei laufendem Verkehr, Tiefbauarbeiten, die Kabelverlegung in überdeckten Rohranlagen sowie die Kabelmontagen. Hinzu kommen die regelmäßige Wartung und der Erhalt der bereits in Betrieb genommenen Infrastruktur.

Brückensanierungen – für ein durchgängiges Autobahnnetz

Ein Sicherheitsrisiko stellen die in die Jahre gekommenen Autobahnbrücken dar. Der zunehmende Schwerlastverkehr setzt den Bauwerken vehement zu. Deshalb ist die Sanierung von rund 4.000 Autobahnbrücken eines der vordringlichsten Infrastrukturprojekte in Deutschland. In den nächsten Jahren ist mit umfangreichen Bauarbeiten zu rechnen, die auch die Telekommunikations- und Netzwerkinfrastruktur an diesen Baustellen betreffen werden. Hier sind Expert:innen gefragt, die die komplexen und oft jahrelangen Baustellen mit Blick auf die umliegenden Telekommunikationsinfrastrukturen begleiten.

Telematik-Systeme – für einen besseren Verkehrsfluss

Zu mehr Sicherheit trägt auch ein intelligentes Verkehrsmanagement bei: Die Planung, Steuerung und Überwachung von Verkehrsströmen sorgt für weniger Stau auf vielbefahrenen Strecken. Gerade zwischen den großen Metropolregionen Deutschlands muss der Verkehr mit dem sogenannten Korridormanagement optimal gesteuert werden, damit die Verkehrsteilnehmer:innen möglichst sicher, komfortabel und zuverlässig ihr Ziel erreichen. Über Schilderbrücken und LED-Wechselverkehrszeichen können alternative Routen, variable Geschwindigkeitsbegrenzungen oder temporäre Streifenfreigaben angezeigt werden.

Zudem sind in bestimmten Autobahnabschnitten digitale Anlagen für die Erkennung und Prognose von Glatteis sowie entsprechende Taumittelsprühanlagen installiert. Die Daten werden in Echtzeit über Kameras, Sensoren und Messeinrichtungen erfasst und an die Verkehrsleitzentralen weitergeleitet. Moderne Betriebssysteme wie AutobahnOS werten dort die Daten aus. Die Ergebnisse werden für das intelligente Verkehrsmanagement genutzt. Voraussetzung dafür ist die Anbindung der Schilderbrücken und Anzeigetafeln mit Strom- und Glasfaserkabeln – gerade auch im Bereich von wechselnden Baustellen. Die Anlagen müssen regelmäßig gewartet werden, auch sind Service und Entstörungsdienst unerlässlich.

Mobilfunkausbau – für eine zukunftsfähige Autobahn

Ein flächendeckendes 5G-Mobilfunknetz dient nicht allein einer zukunftsfähigen Infrastruktur entlang der Autobahnen, sondern kommt auch unmittelbar den Verkehrsteilnehmer:innen zugute. Erst dadurch wird eine stabile und schnelle Internetanbindung mit sehr geringen Latenzen für die Fahrzeugnavigation möglich. Auch hier gilt: Voraussetzung ist die lückenlose Glasfaseranbindung der Mobilfunkmasten entlang der Autobahnen. Für Lkw-Fahrer:innen z. B. ist die digitale Identifizierung von freien Stellplätzen eine große Hilfe. Zudem ist die Versorgung des deutschen Autobahnnetzes mit rund 4.000 Schnellladepunkten vorgesehen – auch hierfür ist die Anbindung mit Strom- und Glasfaserkabeln notwendig.

Zukunftsprojekte sind zudem C-ITS-Anwendungen (kooperative intelligente Verkehrssysteme). Sie setzen auf die Vernetzung von Fahrzeugen, Dienstanbietern und Infrastruktur. Auch hier steht die Verkehrssicherheit im Fokus. Je intelligenter Fahrzeuge und Infrastruktur ausgestattet sind, desto smarter und situativer lassen sich Verkehrsströme lenken, Stau- und Unfallrisiken senken und CO2-Emissionen reduzieren. Im Rahmen der C2I-Kommunikation (Car-to-Infrastructure) sollen Fahrzeuge künftig mit Verkehrsleitsystemen kommunizieren und direkt für eine dynamische Verkehrssteuerung sorgen. Was heute noch Vision ist, könnte zumindest für Lkws bald möglich werden. Erste Forschungsprojekte dazu laufen bereits.

Notrufsäulen – für den Fall der Fälle

Ein wichtiger Sicherheitsaspekt auf Autobahnen sind zudem zuverlässig funktionierende Notrufsäulen. Sie ermöglichen eine schnelle und direkte Kommunikation mit der Rettungsleitstelle im Falle von Unfällen, Pannen oder anderen Notfällen – auch bei eingeschränktem Mobilfunkempfang, Deshalb müssen sie 24/7 einsatzbereit sein. Dies gilt auch im Falle von Baustellen. Bei Fahrbahnverbreiterungen z. B. müssen die Notrufsäulen weichen und für die Dauer der Baustelle an einem alternativen Standort aufgestellt werden. Spezialisierte Unternehmen übernehmen den Rückbau der Anlagen, die Errichtung flexibler Alternativen, wie z. B. die Funknotrufsäule, deren Wartung sowie den Entstörungsdienst und später auch die Errichtung und Anbindung neuer Notrufsäulen.

Cyber Security – für mehr digitale Sicherheit

Sicherheit auf Deutschlands Autobahnen hat jedoch nicht allein einen physischen Aspekt. Auch die Digitalisierung des Autobahnnetzes an sich kann zu einem Risiko werden. Das Autobahnnetz gilt als kritische Infrastruktur und könnte zum Ziel von Cyberattacken werden. Um das Risiko zu senken, setzt die Autobahn GmbH auf eine Cloud-First-Strategie. Damit einher geht die sichere und skalierbare Nutzung von Cloud-Lösungen.

Um die Integrität und Verfügbarkeit der digitalen Verkehrssteuerung zu gewährleisten, müssen alle Komponenten gegen Manipulation, Datenmissbrauch und Sabotage geschützt werden. Dies umfasst sowohl die Absicherung der Kommunikationswege zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur als auch den Schutz zentraler Betriebssysteme und sensibler Verkehrsdaten. Nur durch konsequente Cybersecurity-Maßnahmen kann die digitale Autobahn ihre Vorteile voll entfalten und das Vertrauen von Nutzern, Wirtschaft und Behörden langfristig sichern.

Fazit

Die smarte Autobahn gewährleistet eine sichere, effiziente und nachhaltige Mobilität und wird Deutschland in den Bereichen Verkehrssicherheit, Effizienz und Zukunftsfähigkeit erheblich voranbringen. Grundlage hierfür ist eine leistungsfähige Infrastruktur: Erst durch flächendeckende Kupfer- und Glasfasernetze sowie die Stromversorgung aller relevanten Komponenten entlang der Trassen werden autonomes Fahren und smarte Verkehrssteuerung in Echtzeit mit minimaler Latenz möglich. Für einen erfolgreichen Ausbau sind die Anstrengungen der Autobahn GmbH sowie der Netzanbieter und Generalunternehmer, die den Ausbau vor Ort durchführen, gleichermaßen erforderlich.