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Computersimulierte Menschenströme : Eine Viertelstunde in die Zukunft schauen

Stau vor dem Flaschenhals: Mit Überkopfaufnahmen von Versuchen in der Düsseldorfer Arena analysieren Jülicher Forscher Massenbewegungen. Die roten Linien zeigen den Weg jeder Person in der letzten Sekunde vor der Aufnahme. Bild: Forschungszentrum Jülich

Mit Hilfe von Computersimulationen analysieren Forscher Menschenströme und untersuchen schon im Vorfeld von Großveranstaltungen, wo sich Staus bilden. Auch für die Loveparade gab es eine „Evakuierungsanalyse“. Reichte sie aus?

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          Menschen sind nur schwierig zu verstehen. Wie sie sich bewegen, wie sie nach vorne drängen, sich mit anderen zusammentun - das ist eine Wissenschaft für sich. „Die Fußgängerdynamik ist sehr komplex“, sagte Maik Boltes. Der Wissenschaftler vom Jülicher Forschungszentrum analysiert Größe, Gewicht und Alter der Menschen. Sie müssten genauso berücksichtigt werden wie ihre Herkunft, um das Handeln der ganzen Masse zu berechnen - und um die Bewegungen vieler Menschen zu verstehen, die zu schlimmen Katastrophen führen können.

          Bei der Love Parade wurden fortgeschrittene Analysesysteme aber nur begrenzt eingesetzt. Der Tunnel sei als einziger Zugang „extrem intensiv geprüft“ worden“, sagte der Love-Parade-Veranstalter Rainer Schaller nach dem Unglück. Das ist zwar richtig, aber nur die halbe Wahrheit.

          Zwar wurden die Besucherströme simuliert, die beim plötzlichen Verlassen des Geländes entstanden wären. Ein Duisburger Unternehmen wurde aber nur mit einer „Evakuierungsanalyse“ beauftragt. Ob diese Analyse wirklich hinreichend war, ist fraglich. Das Unternehmen „TraffGo HT“ hat dabei auch die Menschenströme im Übergangsbereich vom Tunnel zur Rampe analysiert - allerdings nur für den Fall einer „Entleerung“ des Geländes in Notfällen und nach Ende der Veranstaltung. Das Unternehmen wurde nach eigener Aussage nicht damit beauftragt, die „Zuflüsse“ zum Gelände zu analysieren. Über die Ergebnisse darf sich das Unternehmen nicht äußern.

          Überkopfaufnahme von einem Laborexperiment einer T-Kreuzung

          Simulationen sollen Schwachstellen aufzeigen

          „Wenn man Evakuierungen plant, sollte man auch den Zustrom analysieren“, sagt Holger Pitsch, Deutschland-Chef der Wiesbadener Firma Incontrol, die ebenfalls solche Analysen durchführt. Die Personenflüsse beim Zugang würden sich stark von den Abflüssen unterscheiden. Letztlich müsse der Auftraggeber über den Umfang der Analyse entscheiden, sagt Pitsch. Aber allzu häufig werde in Deutschland, ganz anders als im Ausland, darauf verzichtet, schon in der Phase der Veranstaltungsplanung mögliche Personenströme mit Computersimulationen zu analysieren und so die Schwachstellen von Gebäuden und Infrastruktur aufzuzeigen. Das liege, meint Pitsch, meist an den Kosten oder an der Unkenntnis.

          Dabei könnten solche Computeranalysen mit Hilfe einer Spezialsoftware zeigen, wie schnell Menschen in Notfällen aus Schulen, Stadien, Schiffen oder von einem großen Gelände flüchten können. Wo bilden die Fußgängerströme Staus? Wie lange dauert die Evakuierung? Welche Fluchtwege werden besonders häufig genutzt? Mit solchen Fragen der Computersimulation menschlicher Bewegungen beschäftigen sich in Deutschland mittlerweile Mathematiker und Physiker. Am Forschungsinstitut Jülich arbeitet die Gruppe „Pedestrial Dynamics“ an dem Projekt Hermes. „Wir können mit Hilfe unserer Computersimulationen eine Viertelstunde in die Zukunft schauen“, sagt Maik Boltes.

          An Frühwarnsystemen wird geforscht

          Der Mathematiker hat mit seinem Team eine Software entwickelt, die in Stadien, auf Großveranstaltungen und während der Rushhour in der U-Bahn voraussagen kann, wie sich die Menschenmassen bewegen werden. Das Projekt hat noch Forschungsstatus. Aber Hermes soll immerhin im nächsten Jahr erstmals im Düsseldorfer Stadion eingesetzt werden - für eine begrenzte Zeit. „Solch ein System ist noch sehr teuer“, sagt Boltes und verweist allein auf die hundert Spezial-Kameras, die nur ein Teil der Arena abdecken werden. Da die Computer sehr viele Daten verarbeiten müssen, reichen auch keine gewöhnlichen Großrechner. Ein wesentlicher Bestandteil der Jülicher Computersimulation sind Stereokameras. Sie werden an Decken über den Menschenströmen angebracht und zählen einzelne Personen. Der Computer nimmt diese empirischen Daten auf und bewertet sie.

          Der Evakuierungsassistent funktioniert dann wie eine Wettervorhersage mit Frühwarnsystem. Sobald der Computer gefährliches Menschengedränge oder Staus vermutet, gibt er ein Warnsignal. Der Einsatzleitung bleibt dann eine Viertelstunde Zeit, die Zukunft zugunsten der Menschen zu ändern. Als forschender Mathematiker kann sich Boltes zu konkreten Maßnahmen bei Großveranstaltungen wie der Love Parade nicht äußern. Nach seiner Einschätzung wären schon Zählmaschinen gut gewesen, um zu wissen, wie viele Personen pro Stunde auf die Veranstaltung strömen.

          Was in Duisburg passiert sei, hätte wohl dennoch „nicht vorausgesagt werden können“, sagt Boltes. „Dynamische Dinge“, dass also Zäune überrannt und umgeworfen werden, sei in der Simulation so nicht vorgesehen. Insofern ist die Simulation noch nicht Realität. Aber in Zukunft könnten sie solche Katastrophen verhindern helfen.

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