Loveparade-Unglück in Duisburg: War der Eingang groß genug?
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.
Addendum: Es handelt sich um ein Modell auf der Basis von Informationen aus zweiter Hand. Bitte nicht vergessen.
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.
Druckvorschau
Ähnliche Artikel:
- Konstanz - die Stadt am... Formaldehyd!?
- Physik-Nobelpreis 2009: Was hat Kao eigentlich gemacht?
- Der gekochte Kaiser
- Der Heidelberger Kuh-Kompass
- Glaube und Zölibat: bio-logisch erfolgreich?
Erstklassiger Betrachtungswinkel. Ein Paradebeispiel für guten Online-Journalismus, lieber Lars.
Chapeau!
Aber mit Journalismus hat das erstmal nicht viel zu tun. Ich war ja nicht vor Ort und kenne weder die Verhältnisse noch das eigentliche Sicherheitskonzept.
Die Rechnung ist ein Modell auf der Basis von Annahmen, die mir plausibel erscheinen, aber nicht notwendigerweise zutreffen müssen.
Hi Lars,
danke fürs Nachrechnen! Zu deinem Ergebnis, dass der Zu- und Abgang viel zu klein war, führten mich auch meine Vermutungen - allerdings ohne Belegzahlen.
Hab deinen Artikel gleich als Update in meinen: Loveparade wird durch Massenpanik zum Albtraum » Berufung selbststaendig http://bit.ly/clRVlK aufgenommen
Sehr interessante Informationen. Vielen Dank!
Waow, den Text poste doch mal der Staatsanwaltschaft Duisburg!!
Es gibt einige Zeugenaussagen im Netz, die genau die Situation des Zitates nach Fruin bestätigen "..ohne Schuhe...völlig verdreckt..nur in Unterhosen..keine Luft mehr.."! Entsetzlich, wie vorhersehbar all das war und wie noch jetzt von einem "funktionierendem Sichheitskonzept" gesprochen wird. Wie zynisch von den Machern dieser nach Randbedingungen absurden Veranstaltung. - Schon am Bhf. ist das nach Zeugenaussagen deutlich geworden ("..man konnte gar nicht entscheiden, wohin man gehen wollte, manchmal reichten die Füße nicht mal auf den Boden, man musste im Strom mitziehen...")-- aber die Bilder über die eingekesselten Menschenmassen im Tunnel lassen nur noch Entsetzen zu - und wieder die zynischen Macher: "Die Toten lagen aber gar nicht IM Tunnel." Ein Beweis für was schwebt ihnen da wohl vor?
Danke für die formale Unterlegung der emotionionalen Sicherheit, dass da mehr nicht stimmte, als das ein paar wildgewordene kids rumkletterten und herunterfielen und es nur deswegen zu Toten und zu Panik kam (und zu einem nicht funktionierenden Sicherheitskonzept)....tr
Eine vollständigere Perspektive auf den Vorfall ergäbe sich, wenn man noch in Erfahrung bringen könnte, wie genau die Zugangskontrolle geplant und durchgeführt wurde:
Gab es genug Ordner, die die Zugangskontrolle auch tatsächlich effektiv durchzusetzen?
Gab es ausreichend genaue und ausreichend zeitnahe Informationen über die Zahl der Menschen auf dem Gelände und im Tunnel, um so bestimmen zu können, wieviele Menschen weiter hereingelassen werden dürfen?
Wurde diese Information unter den Ordnern korrekt, zuverlässig und zeitnah kommuniziert?
Vielleicht hofften die Veranstalter die in der wissenschaftlichen Literatur ja offensichtlich genau beschriebenen Gefahren eines Nadelöhrs und eines Gegenstroms von Menschen durch das Zugangskontroll-Management ausreichend zu entschärfen.
Wenn jedoch ein dauerhaft belasteter Part eines Systems (der Tunnel) nur mit Hilfe eines komplexen, aktiven (also nicht sich selbstreguliernden) und fehleranfälligen Regulierungssystems in Schach gehalten wird, ohne dass es zusätzlich weitere Sicherheitspuffer (z.B. Leer-Räume vor den Tunneleingängen oder ähnliches) gibt, dann fehlen schlicht Sicherheitsspielräume. Das wäre also so als ob man ein Atomkraftwerk nur mit Hilfe eines einzigen Sicherungssystems kontrollieren würde oder so als ob man beim Autofahren sich nur auf die Bremse verlassen würde und nicht auch auf Verkehrsschilder oder Anschnallgurte...
Ein positives Besipiel für Beiträge im Internet. Objektiv und mit soliden Quellenangaben. Vielen Dank.
Das war alles vorher schon klar und deutlich, wie es enden muss:
An alle Zweifelnden: BLEIBT ZUHAUSE !! #53 von wattearvolt am 21.07.2010 um 20:09 http://zeige.in/0ujtZ1 #loveparade #duisburg #polizei
Gesamtkapazität: 250.000-350.000 Durchfluss Eingang: max. 60.000/h - Kapazität http://zeige.in/0ujtZ1 #loveparade #duisburg
Wem sein Leben lieb ist, der bleibt von diesem Wahnsinn fern. #39 von Maike Kampmann 21.07.2010 10:19 http://zeige.in/0ujtZ1 #loveparade
20.07.2010 Was die da machen, ist höchstgradig kriminell...ist denn, wenn zu dem Chaos noch Panik kommt http://zeige.in/0ujtZ1 #loveparade
...unter einer langen Brücke. Was passiert wenn hier Panik ausbricht? von tron , am 21.07.2010 um 08:24 http://zeige.in/0ujtZ1 - #loveparade
Großartig!
Gibt es eigentlich Software, die für solche Großereignisse eingesetzt werden kann? Also die lokalen Gegebenheiten berücksichtigt und die Bewegungen von Menschenmassen simuliert?
Hervorragender aktueller Beitrag (Wieder einmal)! Der an der Planung beteiligte Panikforscher Michael Schreckenberg ging anscheinend von noch etwas ungünstigeren Zahlen aus, nämlich einer Tunnelkapazität von 20.000 pro Stunde und 250.000 Besuchern des Geländes.
http://nachrichten.t-online.de/...d_42361526/index
Gibt es natürlich zuhauf. Die meisten Papers auf die ich gestoßen bin, handeln von solchen Simulationen. Ich hätte zehn Seiten über die unterschiedlichen Algorithmen schreiben können (wenn ich ein Wort davon verstanden hätte).
Das macht die Katastrophe von Duisburg um so unverständlicher: Derartige Ereignisse gibt es inzwischen fast Jährlich, und die entsprechenden Systeme sind eigentlich gut erforscht.
@Lucomo:
Ich erinnere mich gelesen zu haben, dass die Veranstalter die Tunnel tatsächlich zur Regulierung des Besucherstroms verwenden wollten. Wenn das stimmt ist das natürlich grob fahrlässig.
Thilo hat noch ein paar mehr O-Töne von Schreckenberg:
http://www.scienceblogs.de/...massen-und-panik.php
Du weißt aber schon, dass es zwei Tunnels gab, die auf das Gelände führten? Einen von rechts und einen von links, die beide als Ein- und Ausgang genutzt wurden (wie z.B. der obige Wegeplan und die Luftbilder der Loveparade zeigen, z.B. http://www.spiegel.de/...ama/0,1518,708399,00.html)?
Ich wäre mit solchen Modellen allein auf der Basis von Literaturrecherchen generell sehr vorsichtig (ich selbst bin nach dem 11. September damit ziemlich auf die Schnauze gefallen), da sie meist wenig mit der Realität vor Ort zu tun haben und ihre Aussagekraft daher auch sehr begrenzt ist. Vor allem die Frage, wie es vor den Tunnels aussah (gab es Wellenbrecher, wurde der Einlass gestoppt?) und wie der Abfluss über die Rampe geregelt war, sind in der Praxis viel entscheidender als alle theoretischen Überlegungen im Tunnel.
Was der Schreckenberg da von sich gibt klingt wirklich seltsam. Eine Kapazität von 20.000/Stunde scheint mir durchaus realistisch, aber die Vorstellung, dass die resultierende Situation beherrschbar sein soll ist m.E. absurd.
Die Situation ist doch die: Es entwickelt sich zwangsläufig über die Dauer der Veranstaltung ein Fließgleichgewicht, bei dem das Zugangssystem bis an seine Kapazität ausgelastet ist. Und Fußgängerströme in ausgelasteten Systemen neigen zur Instabilität, das lehren Simulationen und Erfahrung. Eigentlich ist es unter den gegebenen Bedingungen quasi ausgeschlossen, dass das System nicht an irgendeinem Punkt kollabiert.
Wahnsinn.
Hallo,
Du rechnest hier einfach mit zu vielen Unbekannten als dass Deine Rechnung irgfendetwas zeigen könnte. Wichtigster Mangel: so wie ich den WDR verstanden habe, führte der Tunnel von beiden Seiten zu dem Geländeeingang - das heißt: hier müsstest Du die Kapazität eigentlich verdoppeln. Soweit ich mir das bisher zusammenreime war der Flaschenhals eher hinter dem Eingang selbst, wo die Leute nicht "durchrückten", um nachströmenden Besuchern Platz zu machen.
Dass die Empfehlungen für britische Sportstätten von Fußgängern "ohne aggressives Verhalten der Teilnehmer" ausgehen, ist eine verwegene These. Und da sich die Verantwortlichen nach wie vor beharrlich weigern ihre kalkulierte Besucherzahl offenzulegen, kannst Du auch nicht sagen, dass sie falsch lagen.
Also: bitte diesen Beitrag vom Wissenslog ind Spekulationen-mit-ein-wenig-Mathe-Log verschieben.
afaik hat man mit einer Kapazität des Tunnels von 60t/h gerechnet/geplant. da hätte einem aber wirklich mal etwas auffallen müssen. mich würde mal interessieren mit welchen zahlen da im vorfeld gerechnet wurde.
Der Sinn eines Modells ist nicht, die Realität abzubilden, sondern um die Eigenschaften des Systems unter bestimmten Annahmen erkennbar zu machen.
Du hast natürlich Recht dass die Situation vor den Tunneleingängen für den Ablauf entscheidend ist, aber es existieren ja Fotos von der Situation dort vor der Katastrophe.
Der Umstand, dass es zwei Tunnel gab, scheint mir nicht so wichtig wie die Tatsache, dass die Leute durch einen einzigen Eingang mussten.
"Dass die Empfehlungen für britische Sportstätten von Fußgängern "ohne aggressives Verhalten der Teilnehmer" ausgehen, ist eine verwegene These."
Und wo hast du die These her? Bei mir im Text steht sie jedenfalls nicht.
Die Durchflussberechnungen sind okay, sagen aber eben nur etwas ueber die Belastbarkeit genau dieses Wegeabschnittes aus. Es bleibt weiter vollkommen unklar, wie der Zustrom vor dem Tunnel reguliert wurde (dass das getan wurde, war Aussage der Pressekonferenz), welche baulichen Vereinzelungsmassnahmen vor dem Tunnel getroffen wurden, etc.
Ich wuerde hier Vorsicht walten lassen und lieber auf weitere Informationen warten. Sonst ist das -- wie viele andere Interpretationen auch -- ein Stochern im Dunkeln auf maessig solider Datenlage.
Ja, aber leider hast Du Dein Modell ausdrücklich auf die Situation in Duisburg angewandt und daraus Schlussfolgerungen gezogen. Und die sind dann Unsinn, wenn sich Deine Annahmen als falsch herausstellen - was sie in meinen Augen getan haben.
Formuliere den Beitrag als Modell um und dann ist es egal, wo denn der Flaschenhals liegt. Auf diese Weise gehörst Du zu dann auch nicht zu den vielen Spekulanten, die es irgendwie besser wissen wollen ohne tatsächlich etwas zu wissen.