Weniger Gefahr bei der «Steinigung des Teufels»

Vorschläge zur Vermeidung von Massenpaniken beim Hajj in Mekka

Mit physikalischen Modellen haben Forscher analysiert, wie es vor einem Jahr während der Hajj in Mekka zu einer Massenpanik kommen konnte. Aufgrund der Erkenntnisse haben die saudischen Behörden Massnahmen ergriffen, um die Pilgerfahrt sicherer zu machen.

Zu den Höhepunkten des Hajj, der alljährlichen muslimischen Pilgerfahrt nach Mekka, gehört die Steinigung des Teufels. Als vor einem Jahr rund drei Millionen Menschen an drei den Teufel symbolisierenden Säulen vorbei zogen und diese mit Steinen bewarfen, kam es ohne erkennbaren Grund zu einer Massenpanik. 345 Pilger wurden zu Tode getrampelt oder zerquetscht. Die saudischen Behörden beauftragten daraufhin den Komplexitätsforscher Dirk Helbing von der Technischen Universität Dresden, die Vorkommnisse zu untersuchen. Dazu wurde der Gruppe von Helbing, die sich in den vergangenen Jahren mit der Erforschung der Dynamik grosser Menschenmassen einen Namen gemacht hat, umfangreiches Videomaterial zur Verfügung gestellt. Vor kurzem sind nun die Ergebnisse der Untersuchungen publiziert worden.¹

Charakteristische Zustandsänderungen

Kennzeichnend für die Massenpanik vom 12. Januar 2006 war, dass sich diese in einem offenen Bereich ohne Hindernisse oder gegenläufige Fussgängerströme ereignete. Klassisch modelliert man solche Fussgängerbewegungen mit den Methoden der Strömungsphysik, wonach sich ein «Fluss» von Fussgängern mit einer bestimmten Dichte und Geschwindigkeit fortbewegt. Dieser Zustand eines gleichmässigen und geordneten Flusses fand sich in der Tat zu Beginn der Videoaufnahmen, wobei besonders der Zeitraum von 11:45 bis 12:30 untersucht wurde. In diesem Zeitraum nahm die Dichte der Fussgänger langsam zu. Plötzlich, um 11:53 Uhr, gab es Anzeichen für eine Zustandsänderung: Statt geordnet zu fliessen, bewegten sich die Fussgänger in stop-and-go-Wellen. Dieser Zustand hielt bis 12:19 Uhr an, als erneut eine plötzliche Änderung sichtbar wurde. Die Bewegung wurde nun turbulent in dem Sinn, dass die Menschen sich zufällig in alle Richtungen bewegten. Diese Bewegungen waren nicht mehr willentlich, sondern die Menschen wurden von anderen hin und her gestossen. Manche fielen um und wurden niedergetrampelt, falls sie nicht schnell genug aufstehen konnten. Die umgestossenen Menschen bildeten Hindernisse, an denen noch mehr Menschen stürzten – die Massenpanik setzte ein.

Beide Zustandsänderungen konnten mit den klassischen Modellen der Strömungsphysik und mit Verkehrsflussmodellen nur unzureichend erklärt werden. Die Forscher um Helbing entwickelten deshalb neue Konzepte – so den Begriff des «Fussgänger-Drucks» als Produkt der lokalen Fussgängerdichte und der Geschwindigkeitsvariation der Fussgänger. Diese Grösse erfasst besonders gut, wann Menschen in einer dichten Menge herumgeschubst werden. Der Versuch einzelner zu entkommen pumpt physikalisch gesagt zusätzliche Energie ins System. Dies erzeugt stark variierende Kräfte und abrupte Richtungswechsel, welche die Menschen schliesslich zu Fall bringen und damit die Massenpanik auslösen.

Erfolgreiche Schutzmassnahmen

Hat eine Menschenmasse einmal den turbulenten Zustand erreicht, so kann diese selbst mit einem Grosseinsatz von Sicherheitskräften nicht mehr kontrolliert werden. Demnach müssen durch geeignete Massnahmen das Risiko einer Massenpanik minimiert und Warnzeichen frühzeitig erkannt werden. Die Modelle von Helbings Gruppe lieferten dazu drei Ansatzpunkte: So ist sicherzustellen, dass die mittlere Dichte der Fussgänger einen Schwellenwert von vier Personen pro Quadratmeter nicht überschreitet, die stop-and-go-Wellen im Fussgängerfluss müssen rechtzeitig erkannt werden, und der Fussgängerdruck darf nicht zu grosse Werte annehmen.

Aufgrund dieser Erkenntnisse wurden an der diesjährigen Hajj umfangreiche Veränderungen vorgenommen. Durch organisatorische und bauliche Massnahmen wurde sichergestellt, dass die mittlere Dichte der Fussgänger auch an neuralgischen Stellen unter dem Schwellenwert blieb. Die sofortige Auswertung der Bilder von Überwachungskameras ermöglichte zudem das Erkennen der charakteristischen Wellen, die vor einer Panik auftreten. Schliesslich wurde durch eine optimierte Führung der Fussgängerströme dafür gesorgt, dass diese umgeleitet werden können, wenn der Fussgängerdruck zu hoch wird. In den Augen der Forscher trugen diese Massnahmen dazu bei, dass am Hajj 2007 Massenpaniken ausblieben – und das, obwohl rund 800 000 Pilger mehr als erwartet gekommen waren.

Markus Christen

¹ http://www.arxiv.org/abs/physics/0701203