Stau

Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Für andere Bedeutungen siehe Stau (Physik) und Engpass.

Verkehrsstau auf der Autobahn A81 bei Rottenburg

Ein Stau (v. niederdt.: stouwen = stehen machen, stellen) bezeichnet die Störung eines Flusses über einen Transportweg oder Kanal. Mögliche Störungen sind z.B. Engstellen oder ein Hindernis; von Stau spricht man allgemein, sobald der Fluss erheblich behindert ist, beziehungsweise vollständig zum Erliegen kommt. Die Eigenschaften des Transportweges, beziehungsweise Kanals wie Kapazität und Ausweichmöglichkeiten einerseits, und die Eigenschaften des Transportgutes andererseits, sind dabei von großer Bedeutung.

Der Transport ist normalerweise gekennzeichnet durch eine fortgesetzte Belegung und gleichzeitige Freigabe von (Kanal-)Ressourcen. Dieser Vorgang ist bei einem Stau gestört. Folge ist eine fortgesetzte weitere Belegung, aber ohne entsprechende Freigabe. Der Stau ist daher auch ein selbstverstärkender Vorgang, der durch plötzliches Entstehen z.B. auf Autobahnen seine Gefährlichkeit ausmacht.

Vorkommen

Staueffekte kommen in verschiedensten Bereichen vor.

In der Natur: Eisstau, Fluss- oder Talenge, "Wolkenstau" (Föhnmauer usw.), patholog. Erscheinungen wie Blutstau, Ileus etc.

In Kultur und Politik: Verkehrsstau, Panikforschung, Reformstau

Technik: Datenstau, Fahrtmessung mit Staurohr

In der Berufsschifffahrt bezeichnet Stau die Beladung bzw. Ladungsverteilung.

Im physikalischen Sinn entsteht Stau oft durch eine verhinderte Wirkung der Bernoulli-Gleichung: ein günstiger Strömungsverlauf an Engstellen ist nur möglich, wenn dort die Strömungsgeschwindigkeit steigt. Im Gegensatz zu diesem beschleunigenden "Düsen-Effekt" führt ein Flaschenhals im Verkehr zu mehr Vorsicht und daher zu Verlangsamung, was den Durchsatz erst recht verringert.

Stauforschung oder auch Ochlokinetik

Staustruktur im Nagel-Schreckenberg-Modell

Insbesondere in den Industrienationen gibt es einen Forschungsbereich, der sich mit den Ursachen und Auswirkungen der Staubildung auseinendersetzt. Da sowohl die Ursache als auch die Auswirkungen sehr viele unterschiedliche Disziplinen beschäftigen, kann man bei der Stauforschung von einem hochgradig interdisziplinärem Feld der Forschung ausgehen.

Dabei unterscheidet man

rein physikalische Gegebenheiten (Beschaffenheit der Wege, Anbindungen, Abzweigungen, etc.)
soziologische Faktoren (Stress, Verhalten der Verkehrsteilnehmer, Reaktion bei verschiedenen Gegebenheiten)
ökonomische Gegebenheiten (Infrastruktur, Kosten, Auswirkungen)

Ein Zentrum der Stauforschung ist die Arbeitsgruppe „Physik von Transport und Verkehr“ an der Universität Duisburg-Essen. Die Ergebnisse dieser Forschungsgruppe bilden die Grundlage für ein Verkehrsprognosesystem, das für NRW die aktuelle Verkehrslage anzeigt und Prognosen für die Verkehrslage in einer halben sowie einer ganzen Stunde aus Simulation und historischen Daten errechnet.