Eine kleine Umleitung kann eine große Wirkung haben

VDI: Frau Dr. Mayr, was hat Sie zu Ihrer Forschung über Sicherheit bei Großveranstaltungen bewegt?

Christina Maria Mayr: Über meine Matheprofessorin kam ich in Kontakt mit der Informatik-Fakultät der Hochschule München, wo an der Modellierung von Personenströmen geforscht wird. Für mich als Ingenieurin, die normalerweise mit Maschinenbauteilen arbeitet, war das extrem faszinierend. Menschen mit eigensinnigem Verhalten sind weit komplexer als ein Stück Metall. Die Idee, Verhalten am Computer abzubilden und daraus Systeme zu entwickeln, um gefährliche Situationen wie bei der Loveparade 2010 zu verhindern, hat mich nicht mehr losgelassen.

VDI: Wie sind Sie methodisch an Ihr Forschungsprojekt herangegangen?

Christina Maria Mayr: Ausgangspunkt der Forschung war es zu untersuchen, ob eine Menschenmenge mithilfe direkter Mobilfunktechnologien schnell genug informiert werden kann. Inspiriert von Technologien aus dem Automobilbereich, bei denen Fahrzeuge direkt miteinander kommunizieren, wollten wir dieses Prinzip auf Menschenmengen übertragen. Entscheidend war das Interdisziplinäre Arbeiten: Psychologie, Regelungstechnik und Informatik mussten zusammenkommen, um dieses System zu ermöglichen.

VDI: Das heißt, Ihr Leitsystem kann in bestehende Mobilfunknetze integriert werden?

Christina Maria Mayr: Ja, das Innovative daran war der Technologietransfer: Systeme, die bisher für Fahrzeuge auf geraden Fahrbahnen genutzt wurden, auf die Bewegungsmuster von Menschenmengen zu übertragen. Im Gegensatz zum Straßenverkehr sind Personen in einer Menschenmasse deutlich freier in ihren Entscheidungen – sie drehen um, wechseln spontan die Richtung. Deshalb war es besonders herausfordernd, Umleitalgorithmen zu finden, die auch in dieser dynamischen Umgebung zuverlässig funktionieren.

VDI: Wie funktioniert das System konkret?

Christina Maria Mayr: Aus Sicht der Nutzerinnen und Nutzer ist es ganz einfach: Man hat eine App auf dem Smartphone installiert und bekommt beim Umstieg an einem U-Bahnhof wie an der Münchener Freiheit eine Benachrichtigung – etwa, dass man einen bestimmten Eingang meiden sollte, weil sich dort gerade ein Gedränge bildet. Im Hintergrund läuft Folgendes ab: Die App erkennt über die Nähe anderer Smartphones, wie viele Menschen sich wo befinden. So entsteht ein Lagebild der aktuellen Dichteverteilung. Anhand dieser Informationen werden Routenempfehlungen gegeben, um Engstellen zu vermeiden.

VDI: Müssen alle Menschen die App installiert haben, damit das System funktioniert?

Christina Maria Mayr: Nein. Das konnten wir in einem konkreten Anwendungsfall am U-Bahnhof Münchener Freiheit zeigen. Die Stadtwerke München haben uns dafür reale Umsteigerzahlen zur Verfügung gestellt, mit denen wir den U-Bahnhof samt Topografie und Laufwegen digital nachbauen und simulieren konnten. Selbst unter der Annahme, dass nur 40% die App nutzen und der Empfehlung tatsächlich folgen, zeigt sich: Die Wirkung ist deutlich. Eine kleine Umleitung einzelner Personen kann eine große Entzerrung bewirken. Das war sehr überraschend und auch beeindruckend.

VDI: Und wie berücksichtigt das Leitsystem das individuelle Verhalten der Menschen?

Christina Maria Mayr: Ich habe dafür rund 1400 Personen in einer Online-Umfrage befragt. Zum Beispiel, welche der vorgegebenen Alternativrouten sie wählen würden. Die daraus gewonnen Wahrscheinlichkeiten haben wir dann in die Simulation integriert, um ein möglichst realistisches Verhalten abzubilden. Und das Schöne: Unsere Algorithmen und Modelle sind Open Source. Jeder Verkehrstreiber kann das System mit seinen eigenen Daten testen und prüfen, ob es für den spezifischen Anwendungsfall funktioniert.

VDI: Könnte so ein Leitsystem dazu beitragen, Szenarien wie der Loveparade 2010 in Zukunft zu vermeiden?

Christina Maria Mayr: Ja, prinzipiell schon. Überall dort, wo sich Gedränge abzeichnet und man frühzeitig umleiten möchte, ist das System anwendbar. Wichtig ist, das Szenario vorher zu modellieren: Wo kommen die Menschen rein, wo gehen sie raus, wo sind Engstellen? Umgeleitet wird grundsätzlich automatisch dorthin, wo am wenigsten los ist. Aber in der Praxis sollte das immer vorher durchsimuliert werden, um zu prüfen, ob der Effekt groß genug.

VDI: Was passiert, wenn Panik ausbricht und niemand mehr auf die App schaut?

Christina Maria Mayr:: In der Personenstromforschung vermeiden wir den Begriff „Panik“. Denn Panik ist mit irrationalem Verhalten verbunden und das ist, wie psychologische Studien zeigen, eher selten. Die meisten Todesfäll entstehen nicht durch kopfloses Rennen, sondern durch zu hohe Dichte – die Menschen können nicht mehr atmen. Sollte es dennoch zu echter Panik kommen, hilft auch die App nicht mehr. Aber diese Situationen sind deutlich seltener, als es die mediale Darstellung oft vermuten lässt.