Technische und infrastrukturelle Rahmendaten
Erstellt am: 16.06.2015 | Stand des Wissens: 05.09.2023
Synthesebericht gehört zu:
Die steigenden Ansprüche an eine Vernetzung von Fahrzeugen, zwischen Nutzern von Verkehrsdienstleistungen und zwischen Verkehrsanbietern setzen eine leistungsfähige digitale Infrastruktur voraus. Für die Übermittlung aller anfallenden Daten zwischen den Knotenpunkten des gesamten Mobilitätssystems werden überwiegend Internetverbindungen genutzt. Der Internetzugang ermöglicht es, dass Personen Informationen erhalten und selber digital mit anderen Personen an anderen Orten kommunizieren können. Folglich spiegelt sich die Vielschichtigkeit der Digitalisierung in der Nutzung des Internets wider. Laut einer jährlichen Studie zur Entwicklung der digitalen Gesellschaft in Deutschland wird im Jahr 2020 der Anteil der Internetnutzer in der deutschen Bevölkerung auf 89,9 Prozent beziffert, vergleiche [DeST20j]. Von besonderem Interesse für die Nutzung des Internets sind mobile Endgeräte, mit denen an jedem Ort auf digitale Daten zugegriffen werden kann. Im Jahr 2018 hat erneut der Besitz an digitalen Endgeräten im Vergleich zu den Vorjahren zugenommen. 73,9 Prozent der Deutschen steht ein Notebook und 77,9 Prozent ein Smartphone zur Verfügung [DeST18f]. Dass die Internetnutzung im Verkehrsalltag immer wichtiger wird, zeigt sich auch in der Nutzungsintensität von Mobilitätsdiensten auf digitalen Endgeräten. In der Studie "Mobile-Nutzung in Wartesituationen", die sich der Unterwegs-Nutzung mobiler Dienste widmete, wurde nachgewiesen, dass Verkehrsapplikationen von 56 Prozent der Pendler im öffentlichen Personennahverkehr genutzt werden, vergleiche [Medi14]. Zu ähnlichen Ergebnissen kommt der Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V. (BITKOM): Rund 60 Prozent der mobilen Internetnutzer (das entspricht 15 Millionen Deutschen) verwenden Navigations- und Kartendienste auf ihren mobilen Endgeräten, um ihre Reise zu planen oder sich während der Fahrt zu orientieren. Allgemein werden Fahrplaninformationen und Navigationsdienste wie Google Maps, iOS Maps, Bing Maps, Nokia here, TomTom oder Garmin derzeit von etwa einem Drittel der Nutzer über mobiles Internet und von zwei Dritteln über stationäres Internet abgerufen, vergleiche [Bit14].
Im Individualverkehr konnten 2018 insgesamt 3,435 Millionen Neuzulassungen an Personenkraftwagen verzeichnet werden, von denen 59 Prozent aller Neuwagen mit einem Navigationssystem ausgestattet war, vergleiche [Hell15]. 97 Prozent der Deutschenbevolkerung surft mittlerweile mit einem mobilen Endgerät [Stat19h]. Um Applikationen unterwegs anzuwenden, muss ein Internetzugang über das Datennetz eines Mobilfunkproviders bestehen. Über den Long-Term-Evolution (LTE)-Mobilfunkstandard, der für höhere Datenübertragungsraten und kürzere Latenzzeiten sorgt, surfen aktuell 23 Prozent der mobilen Internetnutzer. Mit einer deutschlandweiten LTE Abdeckung von über 90 Prozent [yofo23] führt diese Funktechnologie zu einer besseren Nutzererfahrung und folglich zu einer intensiveren Datennutzung, vergleiche [Delo15]. Neben den mobilen Internetzugängen zählen auch stationäre Technologien zur digitalen Infrastruktur. Mit Very High Speed Digital Subscriber Line (VDSL) als kupferbasierte Netzinfrastruktur werden momentan 40 Prozent der deutschen Haushalte versorgt. Daneben können rund zwei Drittel der Haushalte auf die Fernsehkabel Technologie Data over Cable System Interface Specification (DOCSIS) zugreifen, während nicht einmal ein Prozent der Breitbandkunden Glasfaseranschlüsse im Ausbaugrad bis zur Wohnung oder zum Haus (Fiber to the Home (Glasfaser bis zur Wohnung, FTTH) oder Fibre To The Building (Galsfaser bis zur Wohnung, FTTB)) beziehen. In Bezug auf den Glasfaserausbau im Zugangsnetz liegt Deutschland im europäischen Vergleich an letzter Stelle, vergleiche [TNS14]. Dieser Umstand ist den leistungsfähigen Kupfer- und Fernsehkabelnetzen geschuldet, die aufgrund von Aufrüstungsmaßnahmen der vorhandenen Netze, wie Vectoring, G.fast und DOCSIS 3.0 den aktuellen Bedarf der Privatnutzer an Bandbreite genügen oder übertreffen. Während in Ballungsräumen die Breitbandinfrastruktur gut ausgebaut ist sowie kurz- und mittelfristig keinen dringenden Netzausbau erfordert, sind auf dem Land zeitnah infrastrukturelle Maßnahmen zwingend notwendig. 94,1 Prozent der Internetnutzer kann dort bereits mit einer Internetgeschwindigkeit größer gleich 16 Megabits pro Sekunde surfen [bmdv21o]. Für die ländliche Bevölkerung sollte daher die Anbindung an eine leistungsfähige Breitbandinfrastruktur in den nächsten Jahren erfolgen, um die noch bestehenden Versorgungslücken zu schließen und das Ziel der Bundesregierung, bis 2018 allen Haushalten eine Bandbreite von mindestens 50 Megabits pro Sekunde zur Verfügung zu stellen, zu erfüllen. Doch Stand 2019, waren nur 90 Prozent der deutschen Haushalte mit einer Breitbande von mindestens 50 mbit ausgestattet [bmdv21o].
Neben der Voraussetzung einer flächendeckenden Internetversorgung muss die Masse an Daten von einer Mobilitätszentrale verarbeitet werden, damit alle Teilnehmer des öffentlichen und individuellen Verkehrs Mobilitätsdienste nutzen können und folglich das Bedürfnis nach Vernetzung befriedigt werden kann. Ein erfolgreiches Verkehrsmanagement kann durch telematische Lösungen eine Verbesserung der Verkehrsabläufe schaffen. In Deutschland existieren viele regionale Verkehrsmanagementzentralen, die den Verkehr im zuständigen Gebiet überwachen und optimieren. In Berlin beispielsweise hat die Verkehrsregelungszentrale (VKRZ) die Aufgabe, den Straßenverkehr mit hochmoderner Technik zu steuern und über aktuelle Mobilitätsangebote zu informieren. Für die Zusammenfassung aller verkehrsrelevanten Informationen stehen rund 50.000 angeschlossene Lichtsignalanlagen zur Verfügung [BAVC23]. Aktuelle Verkehrsmeldungen werden über den Traffic Message Channel (Verkehrsnachrichtenkanal, TMC) automatisch an den Verkehrsfunk und in die Navigationsgeräte geleitet, vergleiche [VKRZ13]. Neben der VKRZ werden weitere verkehrsrelevante Informationen, wie beispielsweise Meldungen zu Baustellen von der Verkehrsinformationszentrale (VIZ) aufbereitet. Die Verkehrsdaten können anhand von 800 Messquerschnitten auf Autobahnen und auf 600 Detektoren im 1.600 Kilometer langen Hauptverkehrsstraßennetz ermittelt werden, vergleiche [SaRie14]. Die zunehmende Verkehrsnachfrage und der damit verbundene Anstieg digitaler Daten, die von den Verkehrszentralen verarbeitet werden müssen, bedürfen eines stetigen Ausbaus der digitalen Infrastruktur, um die Leistungsfähigkeit auch in Zukunft gewährleisten zu können.
Der Ausbau der digitalen Infrastruktur hat auch in der Automobilbranche innovative Trends, wie beispielsweise das vernetzte Auto, geschaffen. Mit Infotainment sind Kraftfahrzeuge bestens ausgerüstet, um die Vorlieben der Reisenden nach Informations-, Kommunikations- und Unterhaltungsdiensten gerecht zu werden. Dabei gibt es verschiedene Möglichkeiten, Daten abzurufen. Zum einen können Smartphones über einen Universal Serial Bus (serielles Bussystem, USB)-Anschluss oder über Bluetooth mit dem Auto verbunden werden. Zum anderen sind Fahrzeuge mit einem Internetanschluss ausgestattet und können als Endgerät selbst Daten empfangen und verarbeiten, vergleiche [VDA12a]. Bei den gegenwärtigen und zukünftigen großen Datenmengen muss die Vernetzung über ein leistungsstarkes Datennetz geschehen. Die technische Infrastruktur ist daher so auszubauen, dass eine flächendeckende Versorgung gewährleistet werden kann. Auch im ländlichen Gebieten möchten die Bürger Informationen zum aktuellen Verkehrsgeschehen und zu öffentlichen Mobilitätsangeboten abrufen können. In Städten können WLAN-Hotspots problemlos errichtet werden, die für eine drahtlose Internetverbindung sorgen. Im gesamten Bundesgebiet stehen aktuell etwa 4 Millionen solcher Hotspots zur Verfügung, vergleiche [Voda23].