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Digitalisierung | 26.01.2018 (editiert am 25.04.2018)

Smartphone & Co: Digitale Wundermittel?

Der Plan, alle Verkehrsfunktionen mittels digitaler Technik abzuwickeln, birgt mehr Gefahren als Lösungen. Das hochkomplexe System wäre einem weiten Spektrum von Bedrohungen ausgesetzt.

Das Smartphone wird als Allheilmittel Digitalisierung im Verkehr gepriesen. Es soll aktuelle Informationen des Verkehrsgeschehens mit Hilfe von unzähligen Apps liefern, die Nutzer navigieren und neben der Funktion als Schlüssel zur An- und Abmeldung beim Car-Sharing auch die Grundlagen für die Abrechnung aller Arten von Verkehrsdienstleistungen bieten.

Ein Verkehrssystem, das dieser Technik eine Schlüsselrolle zuweist, schließt jedoch alle aus, die ein entsprechendes Gerät nicht nutzen wollen oder können oder über die meist zusätzlich erforderliche Kreditkarte nicht verfügen bzw. diese so nicht verwenden wollen.

Doch vor allem ist das Smartphone höchstens eine Brücke in der Informations- und Kommunikationstechnologie, die aber die zentralen Verkehrsprobleme von heute und die der Zukunft nicht löst. Das Smartphone hat systemimmanente Schwächen. Bereits bekannte Limitierungen der Mobiltelefonie werden nicht selten bewusst verschwiegen:

  • Kein Mobilfunkbetreiber garantiert eine 100-prozentige Verfügbarkeit, eine umfassende Mobilfunk-Abdeckung ist in Deutschland weder in der Zeit noch in der Fläche gegeben und auch in naher Zukunft nicht absehbar,
  • Tiefgaragen und Tunnel können nur mit hohen zusätzlichen Investitionen mobilfunkfähig gemacht werden und schließen die für viele Anwendungen erforderliche Satellitennavigation aus.
  • Bei Ausfällen von Hintergrundsystemen gibt es keine Alternativen (siehe Orkan in Berlin in der ersten Oktoberwoche 2017).

Gleiches gilt für die so genannten Social Media als Kommunikationskanäle, die ebenfalls als nicht gesichert gelten müssen[1] und zudem die Funktion des mobilen Netzes voraussetzen. Das Smartphone ist deshalb nicht als gesicherter Informationsträger für Verkehrsinformationen anzusehen – dies alles schon unabhängig von den zunehmenden Viren, Trojanern und Cyber-Attacken sowie anderen Manipulationsversuchen.

Die sogenannte smarte Verkehrslenkung ebenso wie das noch anspruchsvollere autonome Fahren sind von der großflächigen und simultanen Verfügbarkeit mehrerer Unterstützungssysteme abhängig: dem digitalen Mobilfunknetz, dem satellitengestützten Navigationssystem und dem Kartendienst. Fällt bereits einer dieser Faktoren aus, sind die genannten Funktionen für alle Teilnehmer gefährdet. Ein, durch starke Sonnenausbrüche ausgelöster, schwerer geomagnetischer Sturm, wie er im Schnitt alle 100-150 Jahre zu erwarten ist, hat das Potential, praktisch alle Unterstützungssysteme auszuschalten oder zumindest schwer zu beeinträchtigen.

Die letzten Ereignisse dieser Schwere waren in dem Jahren 1859 und 1921 zu verzeichnen – zu Zeiten also, in denen nur wenige elektrische bzw. elektronische Systeme existierten, an denen jedoch schwere Schäden zu verzeichnen waren.[2] Der letzte vergleichbare Sonnenausbruch, der im Jahr 2012 durch Satelliten beobachtet werden konnte, ging glücklicherweise an der Erde vorbei.[3] Ein solches Ereignis könnte die Stromnetze, insbesondere deren Transformatoren, und damit auch den Betrieb elektrischer Bahnen beeinträchtigen, die allerdings durch geeignete Maßnahmen besser und mit geringerem Aufwand zu schützen sind.

Das sogenannte autonome Fahren erfolgt keinesfalls autonom. Fahrerloses Fahren wäre die angemessene Bezeichnung. Unter den bereits angesprochenen Unterstützungssystemen, die dazu permanent verfügbar sein müssen, bedarf der Kartendienst zudem einer laufenden Aktualisierung seiner Datenbasis. Der insbesondere von Waymo – der Google-Tochter, die sich dem Thema widmet – in einigen Pilotprojekten verfolgte Ansatz einer bis ins kleinste Detail gehenden dreidimensionalen Modellierung des Geländes ist äußerst aufwendig und beim heutigen Stand der Technik nicht in größere oder gar globale Dimensionen skalierbar.[4]

Vor der Frage, ob Automobile im Prinzip ohne menschliche Intervention fahren könnten – was bei raumzeitlich lückenloser Verfügbarkeit entsprechender Unterstützungssysteme und einer vollständigen Kontrolle über die beteiligten Fahrzeuge, insbesondere über den Zustand ihrer kritischen Subsysteme wie Antrieb, Lenkung und Bremsen, bei gleichzeitiger Abwesenheit von menschlichen und tierischen Teilnehmern im Straßenverkehr sicher der Fall ist –, steht doch die, ob derartiges als Leitbild für eine Verkehrspolitik taugt, die in naher Zukunft mit vertretbarem Aufwand die anstehenden Probleme löst. Insbesondere ist hier auf die bisherigen Erfahrungen mit räumlich verteilten Systemen zu verweisen, in denen eine Vielzahl von durch Software gesteuerten und von aktuellen Sensordaten abhängigen Komponenten zusammenspielen muss.

Die Schwierigkeiten, mit denen z. B. das deutsche Toll Collect-System zur Erhebung der LKW-Maut zu kämpfen hatte oder die neue Signaltechnik auf den Schnellfahrstrecken der Deutschen Bahn immer noch zu kämpfen hat, sprechen hier eine klare Sprache. Dabei ist zu bedenken, dass diese Systeme eine vergleichsweise simple Funktion erfüllen müssen, während ihre Komponenten unter der Kontrolle einer einzigen Organisation stehen.

Beides wird auf einen vollständig fahrerlosen automobilen Verkehr nicht zutreffen. Etwa das gerne bemühte Szenario, in dem das automatisch gesteuerte, gleichzeitige Anfahren und Abbremsen von Autokolonnen an Kreuzungen durch Einsparung des Sicherabstands die Kapazität der Straßen steigert, hängt vom gleichen Beschleunigungs- und Bremsverhalten aller Fahrzeuge ab – des Motorrads, des 40-Tonners, des in die Jahre gekommenen Kleinwagens und des nagelneuen Sportwagens.

Radfahrer können dabei nicht mehr mitmachen. Bei den Bremsen wie bei den neuen Unterflurantrieben der Eisenbahn funktioniert das, weil dort mit entsprechendem Aufwand eine zuverlässige Kommunikation sowie durch Normung und Instandhaltung eine gleichförmige Wirkung aller Komponenten der Systeme sichergestellt ist – und wenn eine einzelne davon abweicht, ist das nicht so schlimm, da es ja die mechanische Kopplung der Achsen gibt.

Sinnvoller als das Vorhaben, global alle Automobile auf fahrerlosen Betrieb umzustellen, wäre die Konzentration auf Anwendungen, die leichter beherrschbar sind, zu robusteren Systemen führen und mit geringerem Aufwand größere Wirksamkeit entfalten: Das wären nach dem schienengebundenen Verkehr Busse, die auf festen Linien bzw. innerhalb eines bekannten, überschaubaren und zu vertretbaren Kosten mit Markierungen und Unterstützungstechnik auszustattenden Bereichs verkehren; wobei diese Technik selbständig lokal zu betreiben und gut abgeschirmt sein sollte, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten.

Mobilfunk und Satellitennavigation sollten dabei nur als sekundäre, nicht als primäre Systeme zum Einsatz kommen. Hier öffnet sich ein Feld für die Entwicklung von Technologien, die, etwa unter Einsatz von Trägheitsnavigation, Hodometrie und lokalen Funkmarkierungen den Aufbau von robusten Systemen erlauben, die unabhängig von komplexen globalen Systemen funktionieren.

Nicht zu unterschätzen sind die gesundheitlichen Auswirkungen der nahezu überall präsenten hochfrequenten elektromagnetischen Felder, in denen sich die Bürger, ohne dies selbst zu wissen oder kontrollieren zu können, bewegen bzw. bewegt werden. Deren Dichte wird sich mit Umsetzung der Pläne, die Funknetzen und digitaler Technik eine zentrale Rolle in der Nutzung und Steuerung des Verkehrs zuweisen, noch steigern. Hinweise darauf, wie sie sich aus mehreren Studien ergeben, die jüngst noch einmal bestätigt wurden[5], sind durchaus ernst zu nehmen. Insbesondere Kinder unter 6 Jahren sollten solchen Risiken nicht ausgesetzt werden und auch aus weiteren Gründen – z. B. im Interesse einer gesunden Gehirnentwicklung – kein Handy benutzen. Diese Position vertritt auch Uwe Büschung vom Vorstand des Verbands der Kinder- und Jugendärzte.[6]

Car-Sharing, E-Ticketing, etc.

Neu am Car-Sharing im floating Modus ist gegenüber dem bisherigen Leihautoverkehr, dass das Fahrzeug nicht an den Ausgangsort zurückgebracht werden muss. Allerdings kann floating Car-Sharing auch nur in einem kleinen Kernbereich von urbanen Ballungsräumen eingesetzt werden, da es eine hohe Nutzungsdichte und einen komplementären öffentlichen Verkehr voraussetzt. Car-Sharing füllt also höchstens kleinste Verkehrs-Nischen. Attraktiv ist es vor allem für kinderlose Großstadtbewohner mit relativ hohem Einkommen. Die Teilnehmer sind ehemalige ÖV-Nutzer, Fahrradfahrer oder Fußgänger – seltener verfügten sie zuvor über einen PKW.

Das bedeutet, Car-Sharing produziert mehr PKW-Verkehr – allerdings nur mit einer anderen Eigentumsvariante: Der PKW ist nicht mehr in Privatbesitz, sondern Eigentum von eigenständigen Gesellschaften der Automobilindustrie (z. B. Car2Go von Daimler, DriveNow von BMW, MultiCity von PSA) bzw. der bereits existierenden Autovermietungsunternehmen wie Sixt. Indem es die Schwelle zur Nutzung eines Automobils herabsetzt, ist es eher geeignet, die Verkehrsprobleme der urbanen Verdichtungsräume – also der Räume, in denen es einzig zu funktionieren vermag – zu verschärfen als zu vermindern.

Noch mehr dürfte dies der Fall sein, wenn die entsprechenden Fahrzeuge autonom unterwegs sind und außer der Angabe des Fahrziels keine weitere Mühe erforderlich ist. Ob letzteres Modell in naher Zukunft die hartgesottenen Automobilisten überzeugen wird – also die Gruppe, die bisher durch Parolen wie „aus Freude am Fahren“ oder „freie Fahrt für freie Bürger“ zu begeistern war –, ist ohnehin fraglich. Die Automobillobby müsste ihre Propaganda der letzten Jahrzehnte komplett widerrufen.

E-ticketing = elektronisches Ticketing ist in ursprünglicher Definition die Nutzung  von Chipkarten als Träger von Fahrberechtigungen (Fahrscheinen) und potenziellen Mehrwertdiensten definiert[7] – im Gegensatz zur begrenzten AFC (Automatic Fare Collection), u.a. vertreten durch den Verband der deutschen Verkehrsunternehmen (VDV). Berlin war zwischen 1999 und 2003 weltweit mitführend in diesem Gebiet und organisierte einen Testversuch mit mehr als 27.000 Personen für einen Zeitraum von mehr als 6 Monaten.

Durch die Entwicklung der berührungs- und kontaktlosen Chipkartentechnologie gelang weltweit (Asien, Nord- und Lateinamerika, Afrika, Europa) der Durchbruch des Einsatzes von entsprechenden Karten im ÖPNV – mit der Ausnahme von Deutschland. Während der VDV den Einsatz von Mobilfunkgeräten als Träger von Tickets 2001 noch vehement ablehnte, wurden Lösungen in Skandinavien bereits erfolgreich für das Fahrkartensortiment (Einzelfahrausweise) implementiert. In Deutschland griff der VDV auf traditionelle Handlungsweisen (staatliche Subventionen) und Akteure (Siemens, Fraunhofer-Gesellschaft, u.a.) zurück, es wurde wie immer mit der Größe hantiert (nationale Lösung gemäß „am deutschen Wesen…“ etc.), die nicht gelingen konnte, da 95% aller ÖPNV-Nutzungen lokaler Art sind. Das heißt, kein ÖPNV-Nutzer in Berlin benötigt eine Lösung die auch in Passau oder Lörrach funktioniert, da er in der Regel maximal einmal in seinem Leben diese Städte besuchen wird.

In Frankreich z.B. einigten sich die Akteure auf das Calypso-Verfahren, das in mehr als 40 regionalen Projekten jeweils zusammen mit der SNCF realisiert wurde. Aber keines der Projekte war mit einem anderen kompatibel oder interoperabel, es sei denn, es gab die entsprechenden Nachfragen wie zwischen Lyon und Paris, als der TGV eine intensive Pendlerentwicklung zwischen beiden Regionen produzierte, so dass die entsprechenden Calypso-Anwendungen angepasst wurden und die Lyoner Karte in Paris und umgekehrt genutzt werden konnte. Ein entsprechender Bedarf ist jedoch auch in einzelnen Regionen Deutschlands abzusehen, wie etwa im Städtedreieck München-Augsburg-Nürnberg, in den Regionen Rhein-Main-Neckar und Rhein-Ruhr.

Das e-Ticketing auf dem Mobiltelefon wurde zuerst als SMS genutzt, in Japan wurden Mobilfunkgeräte mit Slots ausgeliefert für die entsprechende ÖPNV Smart Card. Mit der Entwicklung von NFC (Near Field Communication), sollte dann seit 2005 bis heute 2018 in jedem Jahr der Durchbruch für die Nutzung des Mobiltelefons als Fahrberechtigungsträger kommen.

Aber noch immer dümpelt die Mobilfunknutzung für Fahrberechtigungen unterhalb von 10 %. Nur in den Städten und Regionen, in denen die Fahrberechtigung in das e-Ticketing-System als Gesamtlösung (Smartcards für Zeitfahrausweise bzw. –berechtigungen, Mobilfunkgerät für Einzelfahrscheine) integriert ist, wird diese Lösung intensiv und erfolgreich genutzt.[8]

Grundsätzlich sind mit den Lösungen, die überwiegend oder gar exklusiv auf den Einsatz des Mobiltelefons bzw. von Smartphones setzen, eine Reihe von Nachteilen verbunden: Teilnehmer, die ein solches Gerät sowie die zusätzlich erforderliche Kredit- oder Bankkarte nicht besitzen oder auch nicht nutzen wollen, werden ausgeschlossen oder zumindest stark benachteiligt. Bei unvollständiger Durchsetzung solcher elektronischer Lösungen bleibt andererseits immer noch ein Bedarf für die herkömmlichen Fahrscheine und entsprechende Verkaufsstellen.

Der aus Österreich und Frankreich bekannte Vertriebsweg über die Tabak- und Zeitschriftläden kann die Problematik immerhin entschärfen, ohne sie wirklich zu lösen. Die einfachste Lösung, die immense Kosten einspart – entsprechende Anlagen müssen nicht nur angeschafft, sondern auch betrieben und instand gehalten werden – besteht darin, Fahrscheine vollständig abzuschaffen und den ÖV durch eine Umlage oder Steuern zu finanzieren. Beiträge von auswärtigen Besuchern könnten über die Hotels, die Fahrscheine des Fernverkehrs und Plaketten für Autos eingezogen werden.

Der fahrscheinlose ÖV vermeidet zudem eine Schwäche, die allen Systemlösungen, die auf den massiven Einsatz digitaler Datentechnik setzen, inhärent, aber bisher nirgendwo angemessen adressiert ist: die Exposition persönlicher Daten in großem Maßstab. Datenschutz- und privatrechtliche Fragen sind im Rahmen der Digitalisierung bzw. des Smartphones keinesfalls oder höchstens ansatzweise gelöst. Das gilt in gleicher Weise für elektronische Tickets des ÖV wie das Smartphone als Schlüssel für das Car-Sharing und generell das vernetzte Automobil, dem gegenwärtig die größte diesbezügliche Aufmerksamkeit zuteil wird.

Die Internationale Datenschutzkonferenz hat auf ihrem 39. Treffen in Hongkong eine Resolution verabschiedet, in der sie grundlegende Anforderungen an den Datenschutz rund um die Privatheit in der Mobilität der Zukunft aufgestellt hat. Sie drängt auf Privacy by Design und Anonymisierung. 120 Aufsichtsbehörden aus 78 Staaten wollen verhindern, dass das vernetzte Auto zur unkontrollierbaren Datenschleuder wird.[9]

Das sind herausfordernde Aufgaben. Ob sie in absehbarer Zukunft befriedigend zu lösen sind, ist nicht nur kaum abzusehen, sondern unterliegt einigem Zweifel. Es bleiben grundsätzliche Fragen, zumal Datensicherheit allein mit technischen Mitteln nicht zu gewährleisten ist. Sie bedarf immer einer institutionellen Absicherung. Allein die Abschätzung der Vertrauenswürdigkeit von technischen Lösungen überfordert die Masse ihrer Anwender. Das gilt bereits für Software, die einfache Kommunikationsakte wie das Versenden einer E-Mail ermöglicht, und noch mehr für die, die das Ausleihen oder gar die automatische Steuerung und Kommunikation von Fahrzeugen erlauben soll.

Das Vorhaben einer durchgängigen Abwicklung und Steuerung aller Verkehrsfunktionen mittels digitaler Technik läuft darauf hinaus, ein weit verteiltes, hochkomplexes System mit eng gekoppelten physischen und informationstechnischen Funktionen bzw. entsprechenden Komponenten zu schaffen, das sich zugleich einem weiten Spektrum von Bedrohungen ausgesetzt sieht. Diese reichen von der unglücklichen Verkettung unscheinbarer Alltagsereignisse oder schlichter Schlamperei und Nachlässigkeit über das Walten von Naturgewalten oder auch nur das Ermüden von Materialien bis hin zu Angriffen mit kriminellem, geheimdienstlichem oder militärischem Hintergrund oder auch nur zu Übergriffen staatlicher Behörden im Inneren.

Angesichts dieser Verwundbarkeit ebenso wie der immanenten Komplexität des Systems lässt das Wissen um die begrenzte Fähigkeit zu deren Abschirmung bzw. Beherrschung eine Strategie ratsam erscheinen, die darauf hinausläuft, mit den Ambitionen die Dimensionen und die Komplexität der Systeme zu reduzieren. Das heißt, anstatt eines hochkomplexen, globalen und integrierten Systems besser eine Reihe von lokalen Systemen begrenzter Komplexität vorzusehen und in diese anstatt möglichst viel möglichst wenig digitale Technik zu integrieren. Bestimmte Funktionen wie die des Fahrscheins sollten besser ganz eliminiert als digital aufgeblasen, leitende Prinzipien vielmehr die Datensparsamkeit und die systemtechnische Einfachheit sein.

Das entspricht voraussichtlich weniger den Interessen einer Industrie, die ihre Gewinnerwartungen an solche Systeme knüpft. Auch nicht der mit ihr verbundenen akademischen, politischen und journalistischen Kreise, die sich der Promotion einer digitalen Utopie verpflichtet haben. Doch bestimmt dem Interesse an einer stabilen und humanen Gesellschaft.

Eine humane Gesellschaft wird ihre Kräfte darauf konzentrieren, ihre drängenden Probleme zu lösen, unter denen das Ersticken der Städte im Verkehr, die massive Beeinträchtigung des Lebens durch dessen Begleiterscheinungen wie Lärm, Luftverschmutzung, Vernichtung und Verwüstung von Lebensraum – hier existiert ein Zusammenhang mit dem Schwinden der Artenvielfalt –, Verletzungen und Todesfälle sowie, nicht zuletzt, die Erschöpfung von Naturressourcen und die tiefgreifende Veränderung der globalen Bedingungen menschlicher Existenz wie der absehbare Klimawandel einen herausragenden Platz einnehmen.

Die hier vorgetragene Position erwartet entsprechende Lösungen nicht vom Wunder eines – im Wesentlichen aus Hoffungswerten bestehenden – technologischen Wandels, der auf geheimnisvolle Weise allein die energetische Basis des soziotechnischen Systems und insbesondere des Subsystems Verkehr austauscht, ohne seine Struktur zu verändern. Sie geht im Gegenteil davon aus, dass eine solche Haltung die erkennbaren Probleme nicht löst, sondern verschärft.

Stattdessen werden Maßnahmen vorgeschlagen, die mittels bereits verfügbarer oder in absehbarer Zukunft verfügbarer Technik strukturelle Veränderungen einleiten, die kurz- bis mittelfristig spürbare Verbesserungen der Verkehrs- und Umweltsituation zur Folge haben werden.


Quellen

[1] siehe Tagesspiegel vom 11.10.2017 18:30 Uhr; Weltweite Störung bei Facebook und Instagram. User auf der ganzen Welt berichten von Störungen bei den beiden Netzwerken. Das Unternehmen äußerte sich zunächst nicht.
[2] dazu Townsend, Peter: The Dark Side of Technology. Oxford: Oxford University Press, 2016, 4-25
[3] Hattenbach, Jan 2014: Warnschuss vor dem nächsten Supersturm. Spektrum der Wissenschaften, 15. September
[4] Hook, Leslie; Waters, Richard 2017: Google’s Waymo passes milestone in driverless car race. Financial Times, 10. November
[5] Carlberg, Michael; Hardell, Lennart (2017); Evaluation of Mobile Phone and Cordless Phone Use and Glioma Risk Using the Bradford Hill Viewpoints from 1965 on Association or Causation. US National Library of Medicine, National Institutes of Health
[6] Ärzteblatt 2017: Kinderärzte warnen vor Smartphones im Kinderzimmer. Ärzteblatt, 3. März
[7] u.a. von Kissinger, Stefan 1992: Unveröffentlichtes Konzept und Ausarbeitung für die BVG.
[8] Beispiel Göteborg oder Tokyo bzw. Hongkong (Abbau von Automaten etc. = Reduzierung der Vertriebskosten, dennoch besserer Service).
[9] »Sie appellieren an Automobilhersteller und -zulieferer, Gesetzgeber und Behörden sowie die Anbieter fahrzeugbezogener Internetdienste, das informationelle Selbstbestimmungsrecht der Fahrer und Passagiere zu wahren und fordern, die Privatsphäre der Fahrzeugnutzer und den Schutz ihrer personenbezogenen Daten in jeder Phase der Entwicklung und Herstellung neuer Produkte und Dienste sicherzustellen. So sollen die Insassen umfassend informiert werden, welche Daten für welchen Zweck durch wen gesammelt und verarbeitet werden. Anonymisiert oder pseudonymisiert werden solle, um den Bestand persönlicher Daten zu minimieren. Personenbezogene Informationen dürften zudem nicht länger als notwendig gespeichert werden. Vor einem Verkauf eines Fahrzeugs müsse es möglich sein, persönliche Daten zu löschen. Zusätzlich sollen Nutzer es verhindern können, dass Standort- und Bewegungsdaten weitergegeben werden, trotzdem aber Warnungen über gefährliche Straßenverhältnisse erhalten.
Einzusetzen und zu respektieren und umzusetzen seien Prinzipien wie ›Privacy by Default and Design‹. Hersteller und Dienstleister müssten garantieren, dass selbstlernende Algorithmen fürs automatisierte Fahren transparent gemacht und vorab vor einer unabhängigen Stelle überprüft werden. Bei neuen, innovativen oder risikoreichen technischen Entwicklungen seien deshalb Datenschutz-Folgeabschätzungen absolut nötig.« In: Krempl, Stefan 2017: Internationaler Appell zum Datenschutz im vernetzten Auto. Heise online

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