08.01.13

Menschenmassen

Apps und Drohnen sollen Massenpanik verhindern

Forscher simulieren Menschenströme, um gefährliche Situationen mit Toten wie bei der Love-Parade in Duisburg zu verhindern.

Von Katja Heise

"Sie haben immer weiter nach vorne gedrückt, sind auf die Menschen gestiegen und über sie hinweggetrampelt, als seien sie Teil des Bodens." So berichten Opfer und Zeugen, die die Hölle einer Massenpanik erlebt haben. Aus einem großen, fröhlichen Fest kann sie plötzlich entstehen. Ein kleiner Anlass genügt. Und es passiert immer wieder.

Die Love-Parade in Duisburg 2010 mit 21 Toten und mehr als 500 Verletzten ist den Menschen hierzulande noch in Erinnerung. Physiker Dirk Helbing von der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich und sein Kollege Pratik Mukerjee veröffentlichten eine Analyse der Todesursachen in der Fachzeitschrift "EPJ Data Science". Demnach ist das sogenannte Crowd-Quake-Phänomen für die hohen Opferzahlen verantwortlich.

Menschenbeben bauen Druck auf

Crowd-Quakes sind "Menschenmassen-Beben", zufällige Turbulenzen, die entstehen, wenn sehr viele Menschen dicht beieinanderstehen, wodurch der Druck sich schlagartig potenzieren kann. Dieser Druck wiederum breitet sich wie eine Welle aus. Im Fall von Duisburg führte das dazu, dass Menschen auf den Boden stürzten und überrannt wurden. Es war also kein absichtliches Schieben, das tötete – "obwohl viele Menschen gute Gründe hatten, um ihr Leben zu fürchten", schreiben die Wissenschaftler.

Sie nutzten für ihre Analyse Videos, die Besucher vor Ort aufgenommen hatten – und simulierten das Unglück im Computer. Das Filmen mit dem Handy kann eine große Hilfe sein, um Gefahren zu analysieren und mögliche Lösungen zu entwickeln, sagt Physiker Helbing. Und nicht erst seit dem Unglück auf der Love-Parade arbeiten Wissenschaftler an Ideen und Konzepten, durch die Großveranstaltungen sicherer werden sollen.

Doch was ist das Problem, wenn so viele Menschen zusammenkommen? Eine Menschenmasse fängt an zu drängeln und zu schieben, um schneller voranzukommen. Doch die Menschen behindern sich gegenseitig. Die Menge kann sich also nicht nur bei einer lebensgefährlichen Situation in eine tödliche Bedrohung verwandeln, sondern auch unerwartet und unbeabsichtigt. Dabei spielen Vorgänge im Kopf eine Rolle: Denn Alarmsignale werden im Körper entweder zunächst bewusst von der Großhirnrinde verarbeitet oder gelangen über den Thalamus, das Integrationszentrum der Sinne, direkt und unbewusst zum "Mandelkern".

Adrenalin, Blutdruck und der Tunnelblick

Im ersten Fall erfolgt die Angstreaktion langsam und kontrolliert. Im zweiten Fall überwältigt sie einen, bevor die Gefahr bewusst eingeschätzt wird. Das dient dazu, den Organismus schnell kampf- oder fluchtbereit zu machen. Dazu wird Adrenalin ausgeschüttet, das Herz schlägt schneller, der Blutdruck steigt, und es entsteht der sogenannte Tunnelblick.

Er soll garantieren, dass sich der Mensch auf das Überlebenswichtige konzentriert, und führt zu instinktivem statt überdachtem Handeln. Es gibt schließlich einen Übergang von individueller zu Massenpsychologie, wo der Einzelne die Kontrolle seiner Aktionen auf andere überträgt, was eine Art einheitliches Handeln zur Folge hat. Es entsteht die Massenpanik.

Das Verhalten von Menschenmassen, so gefährlich es auch sein mag, folgt immerhin Gesetzmäßigkeiten, die man sich auch zunutze machen kann. Studien zeigen, dass es viele Selbstorganisationsphänomene in Fußgängermengen gibt, die zu unerwarteten Behinderungen führen. Durch entsprechendes Design in Gebäuden oder Stadien lassen sich diese aber sogar nutzen, erklärt Helbing – etwa durch sogenannte Wellenbrecher. Das können zum Beispiel Schranken auf den Stufen von Stehplatztribünen sein, die verhindern, dass Gefahren durch den Druck einer Menschenmenge entstehen.

Und auch die Wirtschaft hat sich des Themas längst angenommen: Forscher von Siemens haben "Crowd Control" entwickelt, ein Programm, mit dem sich das Verhalten großer Menschenmengen simulieren lässt. Es wurde bereits in einem Forschungsprojekt in Kaiserslautern eingesetzt. Das Stadion des FC Kaiserslautern fasst bis zu 40.000 Menschen, hat aber nur wenige Fluchtwege durch die umliegenden Wohngebiete. Mittels "Crowd Control" wurden verschiedene Notfallszenarien durchgespielt. "Polizei und Feuerwehr haben die Ergebnisse bereits in ihre Evakuierungspläne aufgenommen", sagt Wolfram Klein, der die Entwicklung von "Crowd Control" leitet.

Polizei könnte Menschenmassen in Echtzeit überwachen

Auf Basis von Luftbildern erstellt das Programm ein Zellengitter. Orte, von denen Menschen kommen und wo sie hinwollen, können per Mausklick eingefügt werden, ebenso Hindernisse, etwa geparkte Fahrzeuge oder Feuer. Eingearbeitet werden Verhaltensmuster, zum Beispiel von Familien, die in Notfällen alles versuchen, um nicht auseinandergerissen zu werden. "Crowd Control" habe mehrfach unter Beweis gestellt, was es könne – bei der Simulation von Personenströmen in Bahnhöfen, öffentlichen Gebäuden, Freiflächen oder Stadien, sagt Projektleiter Klein.

Auch die Londoner Polizei hatte sich während der Olympischen Spiele 2012 das Verhalten des Einzelnen zunutze gemacht, um mehr Sicherheit zu erreichen. Die Sportveranstaltung barg mit 100.000 Besuchern täglich viele Risiken. Die Idee: den einzelnen Besucher per kostenloser Smartphone-App warnen, bevor es brenzlig wird, und ihm Ausweichmöglichkeiten vorschlagen.

Mit dieser Crowd-Monitoring-Technik ließen sich Menschenmassen durch die Polizei in Echtzeit verfolgen. Die Koordinaten, die die Nutzer übermittelten, wurden auf einer Karte abgebildet. So konnte man jederzeit sehen, wohin und wie schnell sich Menschen und Massen bewegten – und wo es demnach kritisch hätte werden können. Erfunden haben diese Technik Wissenschaftler des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kaiserslautern.

"Das Charmante an der App ist, dass man jedem User eine andere Nachricht senden kann", sagt Tobias Franke vom DFKI. Die Polizei muss nicht umständlich an Person A Nachricht X und an Person B Nachricht Y schicken, sondern kann mithilfe von Google Maps im Internet Gebiete auswählen und Nachrichten an genau diese Gebiete "anheften". Wer es betritt, bekommt die entsprechende Nachricht. "Damit schaffen wir es, dass nicht alle den gleichen Umweg nutzen, sondern die Masse tatsächlich geteilt wird." Das einzige Problem bei dieser Methode ist der Datenschutz.

Smartphone-App schützt vor Paniken

Wer schickt seine Daten schon gerne einfach an eine staatliche Stelle – und dann möglicherweise auch noch im Ausland. Das ist natürlich auch den Experten vom DFKI bewusst. "Deshalb sind wir hier vorsichtig", sagt der Wissenschaftler. Der Nutzen der App hänge von der großen Zahl der Nutzer ab – und damit von deren Vertrauen. Deshalb versprechen die Experten: Die Nutzer bleiben anonym, Positionsdaten werden verschlüsselt verschickt. Die Übermittlung bleibt auf ein Areal beschränkt und wird nur in kritischen Situationen aktiviert.

In London haben die App zwar nur gut 2000 Menschen heruntergeladen. Doch die haben davon sehr profitiert. Zwei Mal war eine U-Bahn-Linie in Richtung olympisches Dorf gesperrt. Viele Besucher kamen erst mit Verspätung zu den Sportveranstaltungen. Nicht so die App-User. Sie wussten Bescheid, konnten vorgeschlagene Umwege wählen – und ihr Ziel pünktlich erreichen. "Einen Notfalleinsatz der App gab es aber zum Glück nicht", sagt Franke.

Diese App will das DFKI ausbauen, um sie für weitere Großveranstaltungen einsetzen zu können. Smartphones werden ja auch zum Planen von Wegen und Abrufen von Informationen über das Ziel genutzt. "Aus diesem Nutzungsverhalten können wir in Zukunft auch Vorhersagen über zu erwartende Menschenströme machen", sagt DFKI-Wissenschaftler Paul Lukowicz. "Ein Problem in Duisburg war, dass sich an manchen Stellen mehr Menschen sammelten als erwartet." Doch die sensiblen Smartphones können sogar leichte Bewegungen registrieren – also jene Wellen, die dann große Kräfte auslösen und in Duisburg den Tod brachten.