Die Schlüsselkomponenten des Straßenverkehrssystems – Mensch, Fahrzeug und Straßenraum – stehen in einem komplexen Zusammenhang und beeinflussen sich gegenseitig. Meist lassen sich Unfälle nicht durch die Wirkung lediglich einer der drei Komponenten erklären, sondern nur aus deren Interaktion und Kombination. Die physikalischen und geometrischen Faktoren in der Relation Fahrzeug und Straße sind die Grundlagen in unseren Entwurfsrichtlinien für Straßen. Über die Relationen zwischen Straßennutzer und Straßenraum fehlt jedoch ein systematischer Ansatz. Aus anderen Technikbereichen ist bekannt, dass der Faktor Mensch und die Besonderheiten und Grenzen der menschlichen Wahrnehmung einen erheblichen Einfluss auf die Sicherheit technischer Systeme haben. Unser Wissen über die psychophysiologischen Fähigkeiten und Grenzen des Menschen als Verkehrsteilnehmer ist jedoch unvollständig und nur ansatzweise bekannt und berücksichtigt. Die Technik, sich auch im Straßenverkehr an den Fähigkeiten und Grenzen des Menschen zu orientieren, anstatt zu versuchen, ihn unter Androhung von Strafen an das technische System anzupassen, ist der Weg zu „sich selbst erklärenden Straßenräumen“. Daran arbeiten heute international verschiedene Forschungsstellen, u.a. TRB (USA), SWOV (NL). Ein wesentliches Unterziel dabei ist es, aufzudecken, welche dauerhaften physiologischen und psychologischen Fähigkeiten und Grenzen von Straßennutzern zu fehlerhaften Wahrnehmungen und Reaktionen im Straßenverkehr führen können und wie diese Faktoren in die Gestaltungsstandards von Straßensystemen integriert werden können. Diese sogenannten „Human Factors“ (HF) erklären also die spezifischen Ursachen von Unfall- und Schadensprozessen, die in den psychischen und physischen Gesetzen der Wahrnehmung, Informationsverarbeitung und Handlungsregulation des beteiligten Menschen begründet sind. Dazu gehören ausdrücklich nicht vorübergehende Leistungsbeeinträchtigungen wie Trunkenheit oder aktuelle psychische oder physische Störungen. Der Welt-Straßenverband PIARC hat sich die Aufgabe gestellt, im Komitee für Verkehrssicherheit (C13) die in großer Bandbreite existierenden psychologischen, physiologischen und technischen Untersuchungen systematisch zu ordnen und daraus erste Gestaltungsgrundsätze für neue und vorhandene Straßen und ihre unmittelbare Umgebung zu entwickeln. Es werden erste Ergebnisse und Empfehlungen zur Diskussion gestellt.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder.

1 Einleitung

Man müsste wissen, was in den Köpfen der Autofahrer vorgeht, damit man leichter darin etwas verändern könnte. So ein Politiker in Sorge um die Unfallbilanz seines Bundeslandes.

Tatsächlich ereignen sich etwa 95 % aller Unfälle aufgrund von Irrtümern, z. B. über den Verlauf der Straße, durch Fehleinschätzung ihrer Funktionen oder durch falsche Entscheidungen, z. B. beim Überholen.

Auf Bild 1 zweigt, so zeigt es der Vorwegweiser, zweifelsfrei links eine Nebenstraße ab. Warum nur kommen immer wieder Verkehrsteilnehmer geradeaus von der Fahrbahn ab oder landen gar am Baum?

Bild 1

Mit solchen und anderen menschlichen Aspekten des Fahrverhaltens und seinem Bezug zum Straßenraum befassen sich zunehmend Forschungseinrichtungen vieler Länder in und außerhalb Europas. Ich darf hier aus meiner Sammeltätigkeit im Weltstraßenverband und über erste Anwendungen von Erkenntnissen daraus in der Straßenbauverwaltung Brandenburgs berichten.

Der Mensch ist kein perfektes System. Ein Mensch macht Fehler. Wie steht es mit Fehlern beim Fahren? Nicht jede Fehlhandlung führt unweigerlich und automatisch zu einem Unfall. Wenn ein Fahrer genügend Zeit hat oder rechtzeitig gewarnt wird, kann er Fehlhandlungen korrigieren und einen Unfall vermeiden (Bild 2).

Bild 2

Heute ist aus anderen Technikbereichen bekannt, dass der Faktor Mensch einen erheblichen Einfluss auf die Sicherheit technischer Systeme hat. Gefahrenintensive Anlagen werden heute üblicherweise „fehlerverzeihend“ konstruiert. Sie werden so gebaut, dass Fehlhandlungen entweder vermieden oder schnell erkannt und korrigiert werden können. Meist ist das Informationsangebot für den Nutzer entweder mangelhaft oder es führt wie im Bild 1 zu einer falschen Nutzung von Informationen. Wir müssen also die Grenzen der Wahrnehmung und Informationsverarbeitung des Menschen berücksichtigen, um Bedienungsfehlern mit Schadensfolgen nachhaltig vorzubeugen.

Der Weltstraßenverband hat sein technisches Komitee Verkehrssicherheit beauftragt, aus internationalen Veröffentlichungen und Forschungsergebnissen nach den Zusammenhängen zwischen menschlichem Fehlverhalten und der Gestaltung der Straßenräume zu suchen. Sich also der Antwort auf die Frage zu nähern, warum Verkehrsteilnehmer Fehler machen.

2 Unser Problem ist nicht der unsichere Verkehrsteilnehmer ...

In der jüngsten Veröffentlichung von Ray Futter u. a. „Human Factors for Highway engineers“ finden wir den entscheidenden Satz: Das Problem ist nicht der unsichere Straßennutzer, sondern das unsichere System aus Nutzer, Fahrzeug und Straßenraum (Bild 3).

Bild 3

Die Wechselwirkungen der Fahrzeuge mit dem Nutzer wurden von der Autoindustrie bereits gut erforscht und bei der Gestaltung der Fahrzeuge seit Langem berücksichtigt.

Die Wechselwirkung von Fahrzeug und Straßenanlage wird über physikalische und geometrische Faktoren berücksichtigt. Sie ist uns bekannt und vertraut durch unsere diversen Entwurfsrichtlinien. Doch wie sieht es aus mit den Wechselwirkungen zwischen Straßenverkehrsanlage und Fahrer? Unser Wissen hierüber ist unvollständig und sehr unsystematisch. In der Regel fassen wir die Summe menschlichen Verhaltens als verkehrstechnisches Phänomen auf, während die Humanwissenschaftler sich eher mit Verhaltensmustern bestimmter Gruppen von Verkehrsteilnehmern befassen. Mit Unterstützung der Hochschulen in Aachen und Dresden sowie der Intelligenz System Transfer Potsdam wurden aus rund 470 Studien, die den Einfluss von Merkmalen der Straßenverkehrsanlage auf das Fahrverhalten nachgewiesen haben, Grenzen der Wahrnehmung, der Informationsverarbeitung und der Handlungsregulation untersucht. Es ergab sich eine logische Struktur mit 5 Hauptfaktoren, die zu Handlungsfehlern führen können (Bild 4).

Bild 4

2.1 Bedeutung der Belastung und Beanspruchung

Die Fahrqualität ist abhängig vom Grad der Beanspruchung (Bild 5).

Bild 5

Ein niedriger Grad an Beanspruchung führt zu einer geringen Fahrqualität aufgrund von Unterforderung.

Monotonie in der Straßenumgebung führt zu einer Abnahme der Aufmerksamkeit und wird durch einen Anstieg der Geschwindigkeit kompensiert. Auffahr- und Abkommensunfälle sind typisch für diese Situation.

Ein hoher Grad an Beanspruchung führt ebenfalls zu einer geringen Fahrqualität aufgrund von Überforderung, denn die Kapazität der Informationsverarbeitung ist begrenzt. Es können z. B. nicht mehr als 2 Verkehrsschilder zur gleichen Zeit erkannt werden. Unter Zeitdruck können nur wenige Entscheidungen verlässlich getroffen werden.

2.2 Bedeutung der optischen Täuschungen

Aus dem Bereich der Wahrnehmung und der optischen Täuschungen zeigt das Bild 6 ein Beispiel für eine Entfernungstäuschung.

Bild 6

Schon in der Renaissance benutzten die italienischen Baumeister diesen Trick: Wenn eine Zufahrt zu einem Landgut länger und imposanter erscheinen sollte, pflanzte man die Bäume nicht parallel, sondern schräg zum Fahrweg. Dadurch erschien die Zufahrt länger. Genau diese Täuschung wird hier zum Verhängnis.

Die zusammenlaufenden Linien von Straße und Baumreihe suggerieren dem Fahrer eine größere Entfernung zur Kurve, als sie real vorhanden ist. Der Fahrer erreicht die Kurve schneller als erwartet und muss sowohl Richtung und Geschwindigkeit heftig korrigieren. Einige verpassen die Kurve, andere versuchen sie zu schneiden und haben einen falschen Baumabstand eingespeichert.

2.3 Wahrnehmung kombinierter Signale

Fahrer reagieren unterschiedlich schnell auf verschiedenartige Signale: Ein akustisches Signal wird um 1/4 schneller erkannt als ein optisches. Will man schnelle und sichere Reaktionen erreichen, so sollte man so viele Sinne wie möglich ansprechen. Denn kombinierte Signale werden noch schneller und zuverlässiger wahrgenommen als isolierte Einzelsignale (Bild 7).

Bild 7

Einige Länder, z. B. Kanada, nutzen dieses Phänomen durch sog. „rumble strips“ zur Fehlerkorrektur aus. Abkommensunfälle konnten so um bis zu 30 % reduziert werden.

In Deutschland wenden wir ein ähnliches Prinzip bei der Gestaltung verkehrsberuhigter Zonen durch Schwellen oder Kissen an.

2.4 Orientierung

Fahrer reagieren auf das Straßenbild unbewusst. Sie haben ein bestimmtes Fahrverhalten eingeübt, dass sich nach typischen optischen Straßenmerkmalen richtet. Dieses Verhalten läuft weitgehend automatisch oder halb automatisch ab. Die Aufgabe des Ingenieurs besteht also darin, Verkehrsteilnehmern durch die Gestaltung eine klare Orientierung zu geben, die der Kategorie und Funktion der Straße entspricht (Bild 8).

Bild 8

Für Autobahnen und Innerortsstraßen haben wir schon klare optische Unterscheidungsmerkmale entwickelt. Außerorts finden wir im Netz unterhalb der BAB aber noch ein kunterbuntes Merkmalsbild, das dem Fahrer häufig keine eindeutige optische Zuordnung des Straßentyps zu einem Verhaltensmuster bietet, und deshalb zu Fehlsteuerungen führt. Ein internationaler Workshop zum Thema menschengerechte Gestaltung von Straßensystemen kam daher in Brüssel im letzten Jahr zu der Empfehlung, einige wenige (ca. 4) hierarchisch abgestufte Straßenkategorien zu entwickeln, mit länderübergreifenden eindeutigen und charakteristischen Merkmalen. „Self explaining road design“ ist die heute internationale Forderung an einen guten Entwurf.

2.5 Antizipation (Erwartungskonformität)

Fahrer neigen zu Fahrfehlern, wenn es einen Unterschied zwischen der erwarteten und der realen Situation gibt oder wenn sich die Situation ganz plötzlich verändert.

Das Bild 9 zeigt eine kritische Kreuzung mit einer neuen Ortsumgehung. Die ordnungsgemäße Ausstattung mit Verkehrszeichen genügt leider nicht, um den Fahrer auf die bevorstehende Kreuzung und das Abbremsen vorzubereiten. Für den Fahrer entsteht der Eindruck, dass er auf freier Strecke fährt. Deshalb kann er sein Verhaltensmuster für „schnell Fahren auf freier Strecke“ nicht umstellen auf das Muster „Abbremsen und Orientierung an Kreuzungen“.

Bild 9

Es gibt an dieser Kreuzung viele Unfälle. Um die Situation zu verbessern, muss der Situationswechsel rechtzeitig und vor allen Dingen deutlicher angekündigt werden.

Fahrer brauchen vor jeder Veränderung der Situation Zeit, um ihr Verhalten zu planen, zu überprüfen und zu korrigieren (Bild 10).

Bild 10

In der Straßenplanung sind uns solche Übergangskonstruktionen in Form der Klothoide bei Richtungswechseln bekannt. Es fehlt bisher jedoch an der systematischen Einführung von Übergangsbereichen bei allen anderen Arten von Wechseln, z. B. bei:

• Wechseln von übergeordneter Straße zu untergeordneter Straße,
• Wechsel der Verkehrsdichte oder
• Wechseln von freier Strecke zu Kreuzungen.

„Never surprise the driver“ ist daher eine Forderung, die international derzeit zum Sprachgut der Verkehrssicherheitsingenieure geworden ist.

Das Problem ist nur – wie gestalten wir diese Übergänge?

Mittelinseln als Übergang von freier Strecke zur Ortsdurchfahrt sind uns bestens vertraut, ebenso die Klothoide als Übergangsbogen.

Doch Übergänge von der freien Strecke zur Kreuzung gehören noch nicht zu unseren Entwurfsstandards. Das Bild 11 zeigt eine Lösung aus Brandenburg:

Die alte Straße wurde verschwenkt, ihr ursprünglicher Verlauf durch bepflanzte Wälle verdeckt und die Sichtachse der Allee zugepflanzt.

Bild 11

Das vielen von uns bekannte Diagramm (Bild 12) zeigt nicht nur die Abhängigkeit der Reaktionszeit von der Anzahl zu verarbeitenden Informationen – also von der Belastung des Straßennutzers, sondern es verdeutlicht ebenso seine verlängerte Reaktionszeit bei unerwarteten Situationen. Mit einer Übergangsstrecke – international „transition“ – kann diese Schwäche behoben werden. Schließlich zeigt es auch, dass wir den erfahrenen Fahrer nicht zum Maßstab unserer Planungen machen dürfen. Wir müssen vielmehr zunehmend die immer älter werdenden Fahrer berücksichtigen.

Bild 12

2.6 Das Geschwindigkeitsverhalten

Eine der größten Überraschungen bei der Suche nach möglichen Fehlerquellen haben wir im Geschwindigkeitsverhalten gefunden. Landläufig nimmt man an, dass die Wahl der Geschwindigkeit ein bewusster Willensakt ist. Diese Meinung kann jedoch anhand der Forschungsergebnisse so pauschal nicht bestätigt werden!

Von einer bewussten Regulation der Geschwindigkeit kann anscheinend nur in neuen, in komplizierten oder in ungewohnten Situationen ausgegangen werden. Auf freier Strecke dagegen erfolgt die Wahl und die Regulation der Geschwindigkeit zumeist unbewusst und automatisch. Die Geschwindigkeit ist von drei wesentlichen Faktoren abhängig:

• Monotonie:
  Der Fahrer kompensiert die Monotonie im Straßenumfeld und in der Streckenführung spontan mit einer Geschwindigkeitssteigerung.
• sichtbare Fahrbahnfläche:
  Je größer die sichtbare Fahrbahnfläche ist, desto schneller wird gefahren.
• Fixaktionspunkt:
  Je weiter der Fahrer sehen kann und je kleiner das Sehfeld ist, desto schneller wird gefahren (Bild 13).

Bild 13

Beispiele dafür finden wir zahlreich, sowohl außer- als auch innerorts (Bild 14). Die Baumreihen der Allee engen das Blickfeld des Fahrers ein, der Fokus entfernt sich nach vorn. Die gefahrene Geschwindigkeit in diesem Straßenabschnitt ist deshalb höher als in dem nächsten Straßenabschnitt, in dem keine Allee die Straße flankiert. Außerdem wird die Kreuzung von den wenigsten Fahrern erkannt. Ein ähnlicher Fall bei einer Innerortsstraße, auch hier verlagert sich der Fokus des Fahrers weit nach vorn. Die sichtbare Fahrbahnfläche ist extrem hoch und die Geschwindigkeit überdurchschnittlich schnell.

Bild 14

Deshalb sollte die Straße öfter nähere Fixaktionspunkte bieten und z. B. als eine Abfolge von Räumen gestaltet werden (Bild 15). Eine Erkenntnis, die sich in der Architektur von Kaufhäusern längst wiederfindet!

Bild 15

2.7 Balance

Ein wesentlicher Faktor betrifft die Stabilisierung des Fahrzeugs. Diese Tätigkeit erfolgt zumeist automatisch oder halb automatisch. Der Fahrer reguliert den seitlichen Abstand zur Mittellinie oder Fahrbahnrand unbewusst.

Es gibt einige Straßenbaumerkmale, die dazu führen, dass der Fahrer sich eher zur Mitte der Fahrbahn orientiert als zum rechten Fahrbahnrand. Dies ist zum Beispiel der Fall bei:

1. Dammlagen ohne optische Balancehilfen (Bild 16):
   je steiler, je schwieriger, desto weiter mittig
2. Fehlende Orientierungslinien in Außenkurven:
   je breiter die Markierung, desto besser die Balance;
   je deutlicher Baumspiegel, desto größere Tendenz zur Mitte
3. Unerwartete Änderungen der Linienführung (Neigung/Kurvigkeit):
   Abnahme des seitlichen Sicherheitsabstandes.

Bild 16

Je schwieriger die Balance, desto häufigere und stärkere Korrekturen können im Gefahrenfall erforderlich sein. Dies kann die Fehlerwahrscheinlichkeit erhöhen und sollte deshalb vermieden werden.

3 Ausblick (Bild 17)

Bild 17

Viele dieser psychologischen Gestaltungsmerkmale sind nicht neu. Wir haben sie als Verkehrsingenieure oder Sicherheitsverantwortliche eher intuitiv oder als Ergebnis von Unfallforschungen genutzt. Aber bisher gab es noch keine systematische Erfassung und Aufbereitung des Wissens über den Straßennutzer und dessen psychologische und physiologische Fähigkeiten und Grenzen.

• Der Weltstraßenverband verfolgt den methodischen Ansatz, diese menschlichen Aspekte, ähnlich physikalischen Größen, herauszuarbeiten und daraus Entwurfs- und Gestaltungsgrundsätze abzuleiten. Die hier bereits dargestellten Grundzüge mit Beispielen werden in seinem Handbuch zur Verkehrssicherheit aufgenommen. Dies spricht für die internationale Relevanz des Ansatzes.
• Wir suchen für die praktische Anwendung des Wissens weiterhin gefahrenträchtige Beispiele und gute Lösungen, sodass die verschiedenen Ursachen von Fehlhandlungen anschaulich dargestellt und illustriert werden können.
• Vor allem aber müsste die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Psychologen und Ingenieuren im Bereich von Forschung und Praxis vertieft werden, denn wir stehen mit unseren Erkenntnissen noch ziemlich am Anfang.