Die Zukunft der Mobilität: Wie IoT-Sensoren unseren Verkehr revolutionieren

In einer sich rasch entwickelnden technologischen Welt zeichnet sich eine aufregende Zukunft für die Mobilität ab, in der IoT-Sensoren (Internet of Things) grundlegende Veränderungen in unserer Fortbewegung ermöglichen. Ähnlich dem ALFRIED-Projekt, einem spannenden Pilotprojekt, werden diese Sensoren eine Schlüsselrolle bei der Gestaltung einer nachhaltigen und effizienten Mobilität von morgen spielen.

von Valentin Gauß

Lesedauer 4 Min.

Nahtlose Verkehrssteuerung für stressfreie Fahrten

Stellen Sie sich vor, Sie könnten sich ohne den Frust von Verkehrsstaus und unnötigen Wartezeiten fortbewegen. IoT-Sensoren, die in Fahrzeugen, Straßen und Ampeln integriert sind, ermöglichen genau das. Der Verkehrsfluss wird in Echtzeit optimiert, was nicht nur für uns als Verkehrsteilnehmer bequemer ist, sondern auch die Umweltbelastung reduziert.

Das Internet der Dinge (IoT) ist eine Technologie, bei der Alltagsgegenstände und Geräte miteinander und mit dem Internet vernetzt sind, um Daten auszutauschen und Aufgaben automatisch auszuführen. Dies funktioniert, indem die Geräte mit Sensoren und Kameras ausgestattet werden, die Informationen über Temperatur, Feuchtigkeit, Bewegung und andere Umweltbedingungen erfassen. Die gesammelten Daten werden drahtlos oder über kabelgebundene Verbindungen über das Internet oder ein lokales Netzwerk an eine zentrale Plattform oder einen Cloud-Dienst übertragen. Dort werden die empfangenen Daten verarbeitet und analysiert.

Dies kann bedeuten, dass Muster erkannt, Anomalien identifiziert oder Entscheidungen getroffen werden, wie beispielsweise das Auslösen einer Benachrichtigung, wenn die Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet. So kann beispielsweise ein Hinweis auf Glatteis auf Straßen ausgegeben werden, und dem Streufahrzeug wird die genau richtige Menge an Streugut für die betreffende Stelle angezeigt. In der Industrie kann IoT dazu verwendet werden, Maschinenwartungen zu planen, bevor sie ausfallen.

Im Bezug auf den Verkehr kann IoT verschiedene Aspekte effizienter und sicherer gestalten. Hier sind einige Anwendungsbeispiele:

Verkehrsflussoptimierung: IoT-Sensoren an stark befahrenen Straßenkreuzungen und Autobahnen erfassen Echtzeitverkehrsdaten. Diese Daten werden analysiert, um den Verkehrsfluss kontinuierlich zu optimieren, Staus zu minimieren und die gesamte Verkehrseffizienz zu steigern.

In einer Großstadt sind zahlreiche Kreuzungen, insbesondere zu Stoßzeiten, stark befahren. Um den Verkehrsfluss zu erleichtern, könnten IoT-Sensoren eingesetzt werden, um die Menge und Geschwindigkeit des Verkehrs in Echtzeit zu messen und dann Grünphasen auf bestimmen Straßen verlängern oder verkürzen, um so den Verkehrsfluss zu optimieren.

Auf Autobahnen können plötzliche Verkehrsverzögerungen zu gefährlichen Situationen führen, wenn Fahrer nicht rechtzeitig informiert werden. So führt beispielsweise ein Unfall auf einer Autobahn zu einem Rückstau. IoT-Sensoren, die entlang der Autobahn verteilt sind, erkennen den plötzlichen Verkehrsstopp. Um die nachfolgenden Fahrer vor der Gefahrenstelle zu warnen und Auffahrunfälle zu verhindern, sendet das System basierend auf den erfassten Daten in Echtzeit Warnmeldungen an digitale Verkehrsschilder, die sich mehrere Kilometer vor der Unfallstelle befinden. Diese Schilder zeigen daraufhin Geschwindigkeitsreduktion an, sodass die Fahrer ihre Geschwindigkeit rechtzeitig reduzieren können, bevor sie die Stelle des Rückstaus erreichen.

Intelligente Parkplatzverwaltung: In urbanen Gebieten erleichtern IoT-Sensoren in Parkhäusern und auf öffentlichen Parkplätzen die Suche nach freien Stellplätzen. Fahrer können in Echtzeit Informationen über verfügbare Parkplätze erhalten, was die Parkplatzsuche erheblich verkürzt und den sog. Suchverkehr entlastet. Parkhäuser und Parkplätze werden immer häufiger mit Sensoren ausgestattet, welche die Belegung messen und diese an Apps rückkoppeln. Die Informationen tragen dazu bei, dass künftig weniger Zeit für Parksuchverkehr verwendet werden muss. Immerhin bis zu 30% der gesamten Fahrzeit einer Strecke wird dieser Aktivität zugerechnet.

Fahrzeugbezogene Verkehrssicherheit: Fahrzeuge werden mit IoT-Sensoren ausgestattet, die kontinuierlich Daten wie Geschwindigkeit, Abstand zu anderen Fahrzeugen und Verkehrszeichen überwachen. Bei drohender Gefahr können diese Sensoren nicht nur den Fahrer warnen, sondern auch autonom eingreifen, um Unfälle zu verhindern.

Öffentlicher Verkehr: Der öffentliche Verkehr profitiert von IoT wenn Fahrgästen Echtzeitinformationen zu Fahrplänen und Auslastung bereitgestellt werden. Grundlage für die Prognose sind z.B. Daten von anonymisierten Kamerabildern an Fahrzeugtüren und weitere Sensoren zur automatischen Fahrgastzählung. Am Bahnhof Bad Cannstatt wurde 2018 ein solches neuartiges Fahrgastleitsystem getestet. Die Deutsche Bahn AG und der Berliner Firma SIUT brachten an den Bahnsteigen der S-Bahn LED-Leuchtbänder an, die grün, orange oder rot leuchteten. Ein bis zwei Minuten bevor der Zug an den Bahnsteig fuhr, leuchteten die Abschnitte farblich auf und gaben so einen Anhaltspunkt über die Belegung im jeweiligen Abschnitt. Das Projekt wurde allerdings nach den sechs Monaten Erprobungszeitraum aufgrund des bis dato geringen Nutzens für die Fahrgäste wieder eingestellt. Aber mit besseren Daten, zum Beispiel durch Drucksensoren in den Sitzen, könnte das Projekt künftig Vorteile bringen.

Flottenmanagement: Unternehmen mit einer Fahrzeugflotte nutzen IoT, um den Zustand ihrer Fahrzeuge in Echtzeit zu überwachen. Dies ermöglicht eine präzise Wartungsplanung und die Optimierung des Kraftstoffverbrauchs.

Pilotprojekt: Intelligente Leitpfosten in Friedrichshafen und Erkennung unterschiedlicher Fahrzeugtypen

Konkret kann man sich diese zukünftige Mobilität bereits in einigen Städten Asiens oder im Projekt ALFRIED in Friedrichshafen anschauen. Das Projekt wird mit mehreren Millionen Euro durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. Aktuell werden rund 100 intelligente Leitpfosten an der Bundesstraße B31 aufgestellt. Diese mit fortschrittlichen IoT-Sensoren ausgestatteten Pfosten tragen dazu bei, die Straßensicherheit zu erhöhen und den Verkehrsfluss in schwierigen Fahrsituationen zu optimieren.

Ein Anwendungsgebiet ist dabei die effiziente Erkennung unterschiedlicher Fahrzeugtypen, sei es eines Lastwagens oder eines PKWs. Diese Sensoren erkennen automatisch die Art des Fahrzeugs und passen entsprechend die Verkehrssteuerung an. Hierfür werden beispielsweise LIDAR-oder Radar-Sensoren genutzt. Dies ist nicht nur hilfreich für die Optimierung des Verkehrsflusses, sondern auch für die Erhöhung der Sicherheit auf Straßen, die von verschiedenen Fahrzeugtypen genutzt werden.

IoT Anwendungen in der Mobilität

Abseits von ALFRIED gibt es bereits heute eine Vielzahl von IoT Anwendungen im Verkehr. So gibt es Sensoren, die auf der LKW-Achse sitzen, Erschütterungen messen und bei Löchern oder Rissen in der Straße an ein zentrales Instandhaltungssystem rückmelden können.

Vernetzte Fahrzeuge diverser Hersteller melden die Daten aus den Regensensoren in der Scheibe an die Flotte oder an Überwachungszentralen. Entsprechend können kleinräumige Wetterereignisse besser abgebildet werden. IoT-Sensoren bilden eine essenzielle Grundlage für die Entwicklung und Implementierung von autonomen Fahrzeugen. Diese Sensoren erfassen kontinuierlich Daten aus ihrer Umgebung und ermöglichen es dem Fahrzeug, Entscheidungen in Echtzeit zu treffen. Sie dienen nicht nur zur Erkennung von Hindernissen und zur Wegfindung, sondern auch zur Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und Infrastrukturen, wie beispielsweise Ampeln, Straßenmarkierungen, Ladesäulen oder auch Parkplätze. Lidar-Systeme, eine Art von „Licht-Radar“, nutzen Laser, um die Umgebung in hoher Auflösung zu kartieren und sind ein Schlüsselelement in vielen autonomen Fahrzeugen. Kameras liefern visuelle Daten, die durch Algorithmen zur Erkennung von Verkehrsschildern, Fußgängern und anderen Objekten verarbeitet werden. Radar- und Ultraschallsensoren helfen dabei, Abstände zu anderen Fahrzeugen zu messen und Kollisionen zu vermeiden. Zusätzlich zur Kommunikation zwischen einzelnen Fahrzeugen oder der „Infrastruktur“ werden auch kontinuierlich Daten an die Cloudsysteme der Hersteller oder an Verkehrsmanagagementsysteme gesendet.


Das Internet der Dinge (IoT) wird einen signifikanten Einfluss auf die Verkehrswende haben. Obwohl diese Entwicklung in der breiten Öffentlichkeit noch nicht vollständig bekannt ist, sind viele Unternehmen schon aktiv dabei, die Zukunft der Mobilität zu gestalten. Das IoT bringt zahlreiche Vorteile mit sich: Es steigert die Effizienz im Verkehrsbereich und erhöht durch Warnsysteme die Verkehrssicherheit. Darüber hinaus unterstützt es den Umweltschutz, da neben fahrspezifischen Daten auch Umweltdaten erfasst und analysiert werden können. Diese Daten geben Aufschluss über Schadstoffemissionen oder den Zustand der Straßen. IoT fördert zudem intelligente Verkehrslösungen und urbane Mobilität. So profitieren Bürger von Echtzeitinformationen, die sie bei ihren täglichen Mobilitätsentscheidungen unterstützen. Mit IoT haben wir also die Chance, den Verkehr effizienter, sicherer und umweltbewusster zu gestalten

Valentin Gauß ist Mobilitätsexperte, der sich leidenschaftlich mit nachhaltiger, vernetzter und digitaler Fortbewegung sowie Fragen der künftigen Energieversorgung und Stadt von Morgen beschäftigt. Bereits im Studium in Heidelberg entwickelte er eine Leidenschaft für dynamische gesellschaftliche Veränderungen. Ihn begeistern die sich daraus ergebenen Möglichkeiten. Als Referent eines Ministers analysierte er komplexe Themen und gewann Einblicke in politische Entscheidungsprozesse.