Anzeige


Einzelnen Beitrag anzeigen
Alt 25.07.2010, 14:40   #1   Druckbare Version zeigen
Godwael Männlich
Moderator
Themenersteller
Beiträge: 12.173
Blog-Einträge: 12
Loveparade-Unglück in Duisburg: War der Eingang groß genug? - Verhaltensforschung

Bei der Loveparade in Duisburg war der Straßentunnel der Karl-Lehr-Straße der einzige Ein- und Ausgang für insgesamt eine Million erwartete Besucher. In diesem Tunnel kam es auch zu dem Unglück, das gestern 19 Menschen das Leben kostete. Die geringe Kapazität dieses Zuganges drängt sich als mögliche Ursache des Unglücks auf. Eine kurze überschlagsrechnung erhärtet diesen Verdacht und deutet darauf hin, dass das ursprüngliche Zugangskonzept der Loveparade in Duisburg selbst bei den günstigsten Annahmen wohl unzureichend war.



Die nachfolgenden überlegungen basieren auf der von den Veranstaltern im Vorfeld erwarteten Besucherzahl von einer Million Menschen und der angegebenen Kapazität des Geländes. Die Fachliteratur liefert realistische Größen für Fußgängerströme durch Ein- und Ausgänge bei Großereignissen und das Verhalten von Menschenmengen bei Gedränge. Als Breite für den Tunnel gibt ein Kommentator in obigem Link 15 Meter an, ich komme auf der Basis von Fotos auf maximal 16 Meter.

Alle Angaben gelten für einen idealisierten Fußgängerstrom unter optimalen Bedingungen bei koordiniertem Verhalten und freiem Fluss auf das Gelände am Eingang hinter dem Tunnel, ohne aggressives Verhalten der Teilnehmer oder sonstige Zwischenfälle. Die Resultate dieser Rechnungen beschreiben das günstigste Szenario, keinesfalls die Realität vor Ort.

Der Guide to Safety at Sports Grounds, ein Leitfaden der britischen Regierung für Sicherheit bei Großveranstaltungen, gibt einige Hinweise, wie die maximale Kapazität des Veranstaltungsortes im Voraus zu berechnen sei und macht auch klar, was diese Zahl zu bedeuten hat: Die Kapazität des Ortes darf unter keinen Umständen überschritten werden. Schon diese Bedingung haben die Organisatoren offenbar verworfen, mit dem Hinweis, dass ja nicht alle Besucher gleichzeitig auf dem Gelände seien.

Damit wächst natürlich die Bedeutung der Ein- und Ausgänge für die Sicherheit der Veranstaltung, denn so müssen sie über die gesamte Dauer der Veranstaltung beträchtliche Menschenmengen aufnehmen und ein Stau kann sich nicht dadurch auflösen, dass (wie im Fall definierter Ein- und Auslasszeiten) irgendwann keine Leute mehr von hinten nach kommen.

Fußgängerströme
Ein Durchgang mit gegebener Breite lässt nur eine gewisse Anzahl von Menschen pro Zeiteinheit durch, und diese Zahl ist selbst unter idealen Bedingungen überraschend klein. Durch einen Ausgang gegebener Breite gelangen nach den Angaben aus der einschlägigen Literatur zwischen 80 und 120 Menschen pro Meter Durchgangsbreite und Minute. Für den Duisburger Straßentunnel kommen wir damit auf eine ideale Kapazität von 75.000 bis 115.000 Menschen pro Stunde, sofern die Fußgänger ungehindert durch den Engpass strömen können. Das ist natürlich schon deswegen nicht gegeben, weil in diesem Fall der Eingang auch gleichzeitig der Ausgang ist. Wie gefährlich eine Situation ist, in der Menschen aus zwei verschiedenen Richtungen in einen begrenzten Raum drängen, demonstrieren unter anderem die vergleichbaren Katastrophen in Mekka und auf der Mihong-Brücke in China.

Insgesamt sollte der rundherum eingezäunte Platz der Loveparade bis zu 500.000 Menschen fassen, also über zwei Personen pro Quadratmeter. Das entspricht schon etwa der Hälfte des Werts, der im Guide to Safety als absolutes Maximum für die Besucherdichte angegeben wird - in einer unbewegten Menge auf den Stehplätzen einer Sportveranstaltung, wohlgemerkt. Für eine entspannte Party mit tanzenden Leuten ist das schon recht eng, zumal die Dichte lokal wesentlich höher sein kann.

Gehen wir großzügig von einer Kapazität der Fläche von 500.000 Besuchern und des Tunnels von 120.000 Menschen pro Stunde aus, nehmen dazu an, dass der Platz dauerhaft zur maximalen Kapazität gefüllt ist (ohne den Menschenfluss zu behindern) und deswegen für jeden hinzukommenden Besucher ein Besucher den Platz verlassen muss (sonst wird der Platz überfüllt), dann kann der Zugang während der laufenden Veranstaltung maximal 60.000 neue Besucher pro Stunde aufs Gelände leiten.

Wenn also der Platz zu Beginn mit maximaler Effizienz zur vollen Kapazität gefüllt wird (das dauert etwa drei Stunden), und die Organisatoren insgesamt von einer Million Besucher ausgehen, dann müssen die anderen Besucher also über einen Zeitraum von über acht Stunden gleichmäßig aufs Gelände strömen, damit es funktionieren kann. In der Realität gibt es zwangsläufig Zeiten, zu denen eine deutlich größere Menge Menschen auf das Gelände will. Theoretisch, und davon müssen die Organisatoren wohl ausgegangen sein, stellen sich dann alle brav in die Schlange und warten bis sie reinkommen, ohne dass sich das dynamische Verhalten der Menge insgesamt ändert.

Bei überlastung bricht die Strömung zusammen
Tatsächlich allerdings lässt sich nicht verhindern, dass die Dichte global und Lokal ansteigt und sich das Verhalten der Menge zwangsläufig ändert, mit drastischen Folgen für die Verhältnisse im Tunnel.
Major problems arise when the capacity of certain pedestrian route elements are exceeded. It is at this point that flow will break down.
(R. Stanton, G. Wanless: Pedestrian Movement. Safety Science 18, 1995, S. 291) Simulationen und Videoanalysen zeigen denn auch, dass Gedränge in einer Situation wie dem Zugang zur Loveparade selbstverstärkend ist. Je enger die Menschen zusammenstehen, desto geringer wird der Fluss pro Zeiteinheit. Sobald von hinten mehr Menschen nachdrängen als durch den Tunnel passen, wird die Menge insgesamt langsamer und durch den Druck von hinten weiter verdichtet.

Wenn die lokale Dichte einen Wert von 6 Personen pro Quadratmeter überschreitet, bricht die geordnete Strömung von Menschenmassen zusammen und geht in nichtlineares Verhalten über – die Geschwindigkeit fällt abrupt um den Faktor 3 oder mehr ab (Quelle 11) und der Rückstau führt dazu, dass die Bewegung weiter stockt und die Menge noch dichter wird. Ab hier wird die Lage sehr schnell kritisch.
At occupancies of about 7 persons per square meter the crowd becomes almost a fluid mass. Shock waves can be propagated through the mass, sufficient to ... propel them distances of 3 meters or more. ... People may be literally lifted out of their shoes, and have clothing torn off. Intense crowd pressures, exacerbated by anxiety, make it difficult to breathe, which may finally cause compressive asphyxia.
(J. J. Fruin, in: “Engineering for Crowd Safety”, Elsevier, Amsterdam, 1993, S. 99)

---

Dank an Bernd-Christoph Kämper (@bckaemper) Für seine Unterstützung.



Die wichtigsten Quellen:

R. Stanton, G. Wanless: Pedestrian Movement. Safety Science 18, 1995, S. 291.

D. Helbing, A. Johansson, H. Al-Abideen: The Dynamics of Crowd Disasters: An Empirical Study. Physical Reviews E 75, 2007, 046109.

W. Zhen, L. Mao, Z. Yuan: Analysis of trample disaster and a case study – Mihong bridge fatality in China in 2004. Safety Science 46, 2008, S. 1255.

D. Parisi, M. Gilman, H. Moldovan: A modification of the Social Force Model can reproduce experimental data of pedestrian flows in normal conditions. Physica A 388, 2009, S. 3600.





Weiterlesen...

Quelle: Fischblog - Wissenschaft für alle

Geändert von bm (25.07.2010 um 18:38 Uhr)
Godwael ist offline  
 


Anzeige