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StartseiteForschung aktuellDie Massen ordnen17.03.2017

Technik gegen TerrorDie Massen ordnen

Ein Attentäter zündet einen Sprengsatz im Fußballstadtion. Panik bricht aus. Menschen werden erdrückt und zu Tode getrampelt. Mit guter Organisation und einigen Baumaßnahmen ließe sich so ein Szenario verhindern, meinen Computersimulationsexperten. Sie begannen mit der Entwicklung eines Evakuierungsassistenten für Großveranstaltungen.

Von Ralf Krauter

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Eine Menschenmasse zwängt sich durch enge Durchgänge (Marc Strunz-Michels)
Die Teilnehmer von einem der Evakuierungsexperimente in einer Messehalle in Düsseldorf (Marc Strunz-Michels)
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Wie bekommt man im Ernstfall möglichst schnell über 50.000 Menschen aus einem Fußballstadion? Am Beispiel der ESPRIT-Arena in Düsseldorf, der Heimat des Zweitligisten Fortuna, hat der Physiker Armin Seyfried das untersucht: Von 2008 bis 2011, im Forschungsprojekt Hermes.

Armin Seyfried erklärt: "Im Projekt Hermes ging’s darum, den Entscheidungsträgern – Polizei, Feuerwehr und Sicherheitsdienst – Informationen darüber zu geben, wie viele Menschen sich in dem Stadion aufhalten, wo sie sich aufhalten und – wenn es zu einer Räumung kommt – wie lange es dauern wird und wo Stauungen entstehen."

Der Professor an der Universität Wuppertal leitet die Abteilung "Zivile Sicherheit und Verkehr" am Supercomputing Center des Forschungszentrums Jülich. Obwohl man sich dort auskennt, mit der Computersimulation komplexer Phänomene, betont Armin Seyfried, es sei schon extrem anspruchsvoll, die Bewegungen zigtausender Zuschauer, die eine Arena verlassen müssen, zu berechnen und vorherzusagen.

Professor Armin Seyfried an der Universität Wuppertal leitet die Abteilung "zivile Sicherheit und Verkehr" am Supercomputing Center des Forschungszentrums Jülich (Deutschlandradio / Ralf Krauter)Professor Armin Seyfried an der Universität Wuppertal leitet die Abteilung "zivile Sicherheit und Verkehr" am Supercomputing Center des Forschungszentrums Jülich (Deutschlandradio / Ralf Krauter)

Armin Seyfried sagt: "Im Vergleich zum Straßenverkehr ist viel mehr Unordnung in den Personenströmen drin. Bei den Autos haben wir das geregelt durch Spuren, Ampeln, Kreuzungen und Verkehrsregeln – rechts vor links und solche Geschichten. Das alles gibt’s im Fußgängerverkehr nicht. Wir laufen einfach drauf los. Und das macht die Modelle, die notwendig sind, um das zu berechnen, viel komplexer."

Um die Computermodelle mit Daten zu füttern, wurden in der überdachten ESPRIT-Arena Zählvorrichtungen installiert, die registrieren, wie viele Zuschauer auf den Tribünen sind. Außerdem haben die Wissenschaftler im Stadion Evakuierungsexperimente gemacht und Laborversuche, bei denen sich Probanden im Pulk durch Türen und Korridore drängen mussten. Mit den gewonnenen Daten verfeinerten die Forscher ihre Rechenmodelle. Ihr Ziel: Drohende Engpässe 15 Minuten im Voraus vorherzusagen, damit Sicherheitskräfte die Fußgängerströme so lenken können, dass kein gefährliches Gedränge entsteht.

Prognose ist möglich

"Sagen wir mal: Wir haben die Machbarkeit auf jeden Fall gezeigt. Also, dass so ein System möglich ist, das solche Prognosen ausrechnet. Ganz klar ja. In der Realität scheitert es an ganz vielen kleinen Details," sagt Armin Seyfried.

Die automatische Personenzählung an den Türen wurde bei wachsendem Besucherstrom ungenau. Auch die komplexe Geometrie der Fluchtwege erwies sich als Problem – und das teils unberechenbare Verhalten der Zuschauer.

Problem bei Kreuzungsverkehren

Armin Seyfried erklärt: "Wenn man jetzt nur die Bewegung der Menschen sieht, dann konnten wir Bewegungen in eine Richtung, also wenn alle Leute in eine Richtung gehen, durch eine Türe, einen Eingang oder in einem Flur, das hat alles sehr gut funktioniert. Auch bidirektional, also wenn’s Gegenverkehr gibt, hat das auch schon recht gut funktioniert. Was aber noch überhaupt nicht ging, waren Kreuzungsverkehre. Da sind unsere Modelle einfach noch nicht weit genug."

Im Rahmen des Folgeprojektes BASIGO machten die Forscher deshalb Fußgängerexperimente in einer Düsseldorfer Messehalle. Im Sommer 2013 drängelten sich dort 2000 Versuchspersonen durch Korridore, die sich kreuzen und verzweigen. Bei 200 Testläufen zeichneten Videokameras die Dynamik der Massen auf. Das Ziel der aufsehenerregenden Aktion beschrieb Armin Seyfried damals so:

Teilnehmer des Fußgängerexperiments BASIGO in einer Düsseldorfer Messehalle (Marc Strunz-Michels)Fußgängerexperimtente in Düsseldorf im Rahmen des BASIGO Projekts (Marc Strunz-Michels)

"Wir wollen Kenngrößen liefern, um Planern von Veranstaltungen ein Werkzeug in die Hand zu geben, dass sie sagen können: Gut, ich erwarte so und so viele Gäste, die hier durchwollen. Funktioniert das in der Anlage, die hier existiert?"

Die Wissenschaftler des BASIGO-Projekts beobachten die Teilnehmer (Marc Strunz-Michels)Die Physiker des Forschungszentrums Jülich beobachten die rund 2000 Teilnehmer des BASIGO-Projekts (Marc Strunz-Michels)

Patentrezepte, um den Besucherstrom an kritischen Stellen zu optimieren, können die Forscher allerdings nicht liefern. Der Teufel steckt im Detail. Eine Mittelsäule zum Beispiel kann bei Kreuzungen helfen, völligen Stillstand zu verhindern. An Weggabelungen allerdings behindert sie den Fußgängerverkehr. Aber immerhin: Was die Breite von Rettungswegen angeht, hat das Drängeln im Dienste der Wissenschaft schon dazu geführt, dass die Bauvorschriften für Versammlungsstätten geändert wurden.

"Dort gab’s eine Regel die besagte, dass diese Breiten von Rettungswegen immer in Stufen von 60 Zentimetern verändert werden müssen. Da war immer die Idee der Schulterbreite. Und was wir mit unseren Experimenten zeigen konnten, ist, dass jeder Zentimeter Rettungswegbreite zu einer Verbesserung führt, zu einem höheren Durchsatz. Und dass diese Stufenregelung nicht notwendig ist und dadurch viel mehr Flexibilität im Bauen steckt. Das ist so ein sehr konkretes Beispiel, dass letztlich unsere Forschungen dazu geführt haben, dass eine gesetzliche Vorgabe geändert wird. Das finde ich schon gut."

Den Evakuierungsassistenten gibt es bis heute nicht

Doch was wurde aus der Idee vom Evakuierungsassistenten wie aus dem Projekt Hermes, der den Sicherheitsverantwortlichen im Stadion hilft, gefährliche Fußgängerstaus und damit drohende Massenpanik zu verhindern? Er existiert bis heute nicht.

Armin Seyfried erklärt: "Das ist wie immer. Sicherheit kostet Geld. Und wenn das nicht gefordert wird, dann bauen die selten sowas ein. Also ich kenne kein Stadion, das tatsächlich sowas wie einen Evakuierungsassistenten betreibt."

Die in der ESPRIT-Arena installierten Testkomponenten wurden nach Ende des HERMES-Projektes wieder abgebaut. Nur die Zuschauerzählanlage ist geblieben.

"Also wie viele Menschen sich auf den Tribünen aufhalten, das wissen jetzt die Düsseldorfer Kollegen immer noch," sagt Armin Seyfried.

HERMES-Erfassungen helfen im Notfall

Eine Information, die etwa im Fall einer Bombendrohung, hilfreich ist. Viel wichtiger als elektronische Assistenzsysteme sei aber gut geschultes Personal, das im Ernstfall klare Anweisungen gibt, betont Armin Seyfried.

"Ich glaube, wenn man den Menschen ehrliche Informationen gibt und Anweisungen gibt, die vernünftig sind, sie sich auch ehrlich und normal verhalten werden. Dass solche Situationen – gerade Anschläge – sehr kritisch sein können und dass es passieren kann, dass es trotzdem, auch wenn sich alle vernünftig verhalten, zu Toten kommen kann? Daran wird keine Forschung was ändern können. Diese hundertprozentige Sicherheit? Ich glaube, von der haben sich alle verabschiedet."

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