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Oktoberfest und Wissenschaft:Albtraum in 3 D

Mathematikerin Gerta Köster von der Hochschule München untersucht in Simulationen die Evakuierung eines Wiesnzelts

Es ist der Albtraum jedes Wiesnwirts, jedes Münchner Oberbürgermeisters und jedes Feuerwehrmanns: Es brennt im Bierzelt. Tausende angetrunkene Besucher müssen hinaus, so schnell wie möglich, aber die Ausgänge sind verstopft. Auf den Gängen herrscht Gedränge, keiner kommt mehr durch. Und die Zeit drängt, Angst keimt auf. Was tun? Und wie lässt sich dieses Horrorszenario bloß verhindern?

Wissenschaftler der Hochschule München können jetzt dabei helfen, auf diese Fragen Antworten zu finden. Ein Team um Gerta Köster von der Fakultät für Mathematik und Informatik hat im vergangenen Jahr eine Computer-Simulation entwickelt, die den Albtraum Realität werden lässt, zumindest virtuelle Realität. Mit einer 3-D-Brille kann man beobachten, wie Menschen fliehen - und die Software erlaubt es, den Ernstfall durchzuspielen. Sie rechnet zum Beispiel aus, wie sich das Verhalten der Besucher ändert, wenn ein Gang gesperrt wird, wenn es ein zusätzliches Fluchttor gibt oder wenn man die Türen vergrößert. Polizisten und andere könnten damit ihre Albträume durchspielen, sagt Köster. Damit es im Ernstfall nicht zur Katastrophe kommt.

Köster arbeitet seit sieben Jahren als Professorin an der Hochschule, noch länger beschäftigt sie sich mit dem Verhalten von Gruppen und mit Fußgängerströmen. Das Bierzelt ist dabei nur ein Schauplatz von vielen - aber einer, für den es Zeit wurde. "Wir haben gedacht: Wir sind in München, wir müssten eigentlich auch einmal ein Wiesnzelt simulieren", sagt die 50-Jährige. Ihre Studenten entwarfen daraufhin ein Bierzelt, ähnlich einem, das auf der Theresienwiese steht. Sie modellierten Bänke und Tische, auf denen Krüge stehen, sowie Männer in Tracht und Frauen im Dirndl; die Studenten tauften sie "Hans" und "Gretel". Und dann sahen sie zu, was geschieht, wenn alle fliehen.

Gerta Köster und ihre Studenten versuchen, das Fluchtverhalten von Gästen im Bierzelt vorherzusagen.

(Foto: Stephan Rumpf)

Das kann sich jeder ansehen, der ein Mobiltelefon mit Android-Betriebssystem hat und eine Virtual-Reality-Pappbrille. Köster und die Studenten haben eine exemplarische Flucht als Programm in den App-Store geladen, der "Bierzelt Evakuierungssimulator" ist gratis. Wer ihn startet, kann beobachten, wie 5000 Besucher gleichzeitig flüchten. Das sind weniger, als in die meisten Wiesnzelte passen, aber so laufe das Programm flüssiger, sagt Köster.

Das Ergebnis wirkt beruhigend: In der Demo-Version geht es ganz ruhig und gesittet zu. Die Besucher gehen langsam, keiner schubst oder klettert über die Tische, niemand wird aggressiv, keiner fällt hin. "Das ist der beste Fall", sagt Köster. Alle Besucher verhalten sich vernünftig: Schließlich sei jeder am schnellsten draußen, wenn er nicht herumklettere, sondern gehe.

In ihrem Rechner kann Köster darüber hinaus Störfaktoren ergänzen, etwa einen blockierten Gang oder eine Gefahrenquelle im Zelt. Auch bewegliche Hindernisse könne man simulieren, sagt Kösters Mitarbeiter Benedikt Zönnchen: etwa Betrunkene, Ältere oder Behinderte, die sich langsamer bewegen als andere. Und der Simulator kann noch mehr: Er kann etwas, das ihn laut Köster einzigartig macht.

Das Ergebnis kann man mit 3-D-Brille beobachten.

(Foto: Forschungsgruppe Köster)

Denn dass eine Software das Verhalten und die Laufwege von Menschengruppen berechnet, ist an sich nichts Neues. Tatsächlich gibt es schon derart viele Programme, dass Köster und ihr Team aus diesem Grund einen lateinischen Titel für ihren Simulator gewählt haben, er heißt "Vadere", also übersetzt "Gehen". Köster sagt, die englischen Titel, die sie zuvor versucht hätten, seien alle schon belegt gewesen.

Einzigartig aber ist, wie der Simulator arbeitet. Ältere Programme würden Menschen zu Partikeln vereinfachen, die in der Masse fließen, sich also mit konstanter Geschwindigkeit und einem bestimmten Kollisionsverhalten stur auf ein Ziel zu bewegen. "Menschen sind aber keine Partikel", sagt Köster. Das beginne schon damit, dass Menschen zwei Beine haben. Die simulierten Personen in "Vadere" rollen nicht konstant dahin, sondern gehen mit einzelnen Schritten, das ergebe ein ganz anderes Bewegungsmuster, sagt Köster. Sie verändern zudem ihr Tempo, wenn es eng wird. Und sie handeln wie mitfühlende Wesen, eben wie Menschen.

Dass die bisherigen Programme diesen Aspekt außer Acht ließen, sei bei den Anschlägen auf die Londoner U-Bahn 2005 augenfällig geworden, sagt Köster. Terroristen ermordeten damals 52 Menschen, Hunderte wurden verletzt. Doch statt stur den Ausgang anzusteuern, blieben einige stehen, halfen den Verletzten und brachten sie ins Freie. Damit waren alle Simulationsprogramme überfordert. "Vadere" dagegen berücksichtige nun, dass Menschen sozial denken und handeln und dass sie auch auf der Flucht bewusste Entscheidungen treffen. "Unser Simulator ist der erste, an dem Psychologen mitgearbeitet haben", sagt Köster.

Per virtueller Realität kann man sich intensiver in den Ernstfall hineinversetzen.

(Foto: Forschungsgruppe Köster)

In der Praxis hat sich das Programm bereits bewährt. Köster und ihr Team arbeiten mit verschiedenen Partnern zusammen, etwa mit dem Start-up "Accu:rate", das unter anderem Fluchtsimulationen von Neuschwanstein und von der Landshuter Hochzeit erstellt hat. Und die Wiesn? Sie sei für jede Kooperation offen, auch mit der Stadt, sagt Köster. "Das ganze Projekt ist ja eine Einladung mitzumachen." In das Studentenprojekt war bereits Alexander Miklosy (Rosa Liste) eingebunden, der Vorsitzende des zuständigen Bezirksausschusses. Sie sei überzeugt, dass in zehn Jahren kein öffentlicher Platz und kein Gebäude mehr ohne eine solche Simulation geplant werde, sagt Köster. "Wir wollen die Welt sicherer machen, ohne dass wir uns einschränken lassen müssen. Einfach nur durch Planung."