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16.08.2011

10:27 Uhr

Massensimulationen

Wenn die Masse zur Bedrohung wird

Quelle:Spektrum.de

Nicht erst seit dem Unglück bei der Loveparade in Duisburg erforschen Wissenschaftler das Risikopotenzial großer Menschenmassen. Neue Simulationen sollen den gefürchteten Crowd Quake jetzt realistischer simulieren.

Die Dynamik einer Massenflucht, simuliert durch den US-Forscher Paul Torrens. Der Wissenschaftler arbeitet in seinen Simulationen mit virtuellen Personen, denen er individuelle Charaktereigenschaften verleiht. Quelle: Paul Torrens, Arizona State University

Die Dynamik einer Massenflucht, simuliert durch den US-Forscher Paul Torrens. Der Wissenschaftler arbeitet in seinen Simulationen mit virtuellen Personen, denen er individuelle Charaktereigenschaften verleiht.

HeidelbergDas Unglück bei der Loveparade in Duisburg im Juli 2010 zeigte es wieder einmal auf dramatische Weise: Wo viele Menschen auf einem Haufen zusammenkommen, ist die Gefahr groß. Steigt die Personendichte, droht sich das harmlose Gedränge und Geschiebe plötzlich zu einem gefürchteten Crowd Quake auszuwachsen. Wie bei einem Erdbeben durchlaufen Schockwellen die Massen, Menschen werden meterweit durch die Luft getragen. Doch wo verläuft die kritische Grenze, ab der das Verhalten unkontrollierbar wird? Und welche Maßnahmen helfen bei der Prävention?

Die besten Antworten auf solche Fragen geben Computersimulationen. Seit Jahren spielen Forscher mit ihnen wieder und wieder die Evakuierung eines Gebäudes, Schiffs oder Veranstaltungsgeländes durch, verändern Parameter, wie die Breite der Türen, lassen die Software erneut laufen – bis sie eine Vorstellung davon bekommen haben, wann ein kleiner Zwischenfall zur großen Katastrophe führen würde.

Das Problem dabei: Die Datenlage ist extrem dünn. Woher kann man wissen, dass die Simulation die Wirklichkeit abbildet? Versuchspersonen durch enge Gänge zu hetzen, um ihr Verhalten in Extremsituationen zu beobachten, kommt nicht in Frage. Die Vorhersagen ihrer Modelle gleichen Wissenschaftler wie Dirk Helbing von der ETH Zürich daher mit Daten aus weniger brenzligen Szenarien ab.

Beispielsweise ließ der Forscher gemeinsam mit seinen Kollegen Mehdi Moussaïd und Guy Theraulaz, beide von der Université Paul Sabatier in Toulouse, seine Freiwilligen durch Gänge laufen, mal mit, mal ohne Hindernis in der Mitte. Dabei erfassten sie permanent die Position der Passanten und schickten später virtuelle Fußgänger durch die im Computer nachgebildeten Gänge. Original und Simulation lassen sich dann auf Übereinstimmungen und Unterschiede analysieren.

Um jedoch auch das Verhalten im Extremfall untersuchen zu können, genügt es nicht, aus diesen Daten hochzurechnen. Eine Psychologie des Fußgängers muss her, forderten daher jüngst der ETH-Forscher Helbing und seine Kollegen. Dann lasse sich der Sprung von der zügigen, aber geordneten Evakuierung hin zur panikartigen Flucht am ehesten schaffen.

In ihrem neuen Modell bestimmt der Computer daher für jeden einzelnen Passanten, wohin und wie schnell sich ein Mensch bewegen würde. Bislang seien Wissenschaftler vor solchen Ansätzen zurückgeschreckt, so der Forscher. Sie galten als unbeherrschbar und zu rechenintensiv. Nun aber kann Helbing mitteilen: „Das kognitive Modell ist wesentlich einfacher!“

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