Bei Konzerten, Festivals und anderen Großveranstaltungen drängen sich teils so viele Menschen zusammen, dass sie sich individuell nicht mehr vor oder zurück bewegen können. Sie haben keine andere Wahl, als sich von der Menge treiben zu lassen. Dabei kann es zu lebensbedrohlichen Situationen kommen, in denen Menschen zerdrückt werden oder ersticken – wie bei der Loveparade in Duisburg 2010. Um Tragödien wie diese zu verhindern, ist es wichtig, die Dynamik von Menschenmengen zu verstehen.
Spanisches Traditionsfest als natürliches Experiment
Doch genau das ist bisher ein Problem: „Die mathematischen Modelle, die bisher üblicherweise für Sicherheitskonzepte zum Einsatz kommen, können zwar die Bewegungsabläufe von Einzelpersonen in losen Gruppen von Fußgängern gut vorhersagen, erfassen aber nur unzureichend die Bewegungen in großen Menschenmengen“, erklärt ein Team um François Gu von der Hochschule ENS de Lyon in Frankreich. Eine Herausforderung bei der Erstellung besserer Modelle besteht darin, dass es aus praktischen und ethischen Gründen kaum kontrollierte und reproduzierbare Experimente zur Dynamik dichter Menschenmengen gibt.
Für ihre Studie nutzten Gu und seine Kollegen deshalb eine Art natürliches Experiment: Jahr für Jahr kommen beim San-Fermín-Fest in der spanischen Stadt Pamplona tausende Menschen zusammen, um das traditionelle Stierlaufen zu beobachten. Bei der Eröffnungszeremonie versammeln sich rund 5000 Personen auf einem nur 50 mal 20 Meter großen Platz. Mit Hilfe von Kameras zeichneten die Forschenden in vier Jahren auf, wie die Menschen auf den Platz strömten und sich dort bewegten. Anschließend werteten sie die Aufnahmen mit Hilfe eines Computerprogramms aus und entwickelten auf dieser Basis ein neues mathematisches Modell.
Blick aufs große Ganze
Anders als bei bisher üblichen Ansätzen erfasst das neue Modell nicht die individuellen Interaktionen zwischen einzelnen Menschen. Stattdessen betrachtet es die Menschenansammlung als eine Masse, die sich ähnlich wie eine Flüssigkeit verhält. „Wenn wir die Bewegungen einer Flüssigkeit beschreiben wollen, müssen wir auch nicht auf die Interaktionen zwischen den einzelnen Molekülen dieser Flüssigkeit schauen“, erklärt das Team. „Auf die gleiche Weise können wir die makroskopische Dynamik dichter Menschenmengen erklären und vorhersagen, ohne im Detail zu verstehen, wie Individuen mit ihren Nachbarn in überfüllten Umgebungen interagieren.“
Wie bei einer Flüssigkeit betrachteten die Forschenden die Dichte, in diesem Fall definiert durch die Anzahl der Menschen pro Quadratmeter, sowie die Bewegungsgeschwindigkeit in verschiedenen Bereichen der Menschenmenge. Sie stellten fest, dass sich die Dichte der Menge innerhalb der Stunde vor Beginn des Festes von zwei auf sechs Personen pro Quadratmeter erhöhte. Stellenweise befanden sich bis zu neun Personen auf einem Quadratmeter. Die Menschen standen nun so dichtgedrängt, dass sie sich kaum noch unabhängig voneinander bewegen konnten
