Flugzeugabstürze Evakuierung am Computer
Auf dem Computerbildschirm taucht der Grundriss eines Flugzeugs auf. Kleine quadratische Kästchen lassen die Bestuhlung erkennen. Ein Mausklick, und das Boarding ist binnen Sekunden beendet. Auf jedem Kästchen hockt jetzt ein Punkt - blau markiert die männlichen, pink die weiblichen Passagiere.
Ein zweiter Klick: Countdown für die Katastrophe. Feuer an Bord. Die Punkte bewegen sich, streben den Ausgängen zu. Einige klettern über die Sitze, andere bewegen sich quer durch die Sitzreihen, um zum Notausgang zu gelangen. Dort drängeln sich die Punkte, zögern, ehe sie den Sprung auf die rettende Rutsche wagen. Nach 66 Sekunden ist der letzte Punkt verschwunden, jeder Passagier gerettet.
"Das ist unser Ziel", sagt Ed Galea , 42. Der Informatikprofessor aus Australien, der über Sterne promovierte und später Computermodelle für Stahlkonzerne berechnete, erforscht seit 1985 an der Universität Greenwich mathematische Formeln für das Verhalten von Menschen bei Feuer.
Gemeinsam mit 22 Mitarbeitern entwickelte der Flammen-Forscher binnen sechs Jahren eine neue Software: EXODUS - die Evakuierung von Menschen wird zum digitalen Planspiel. BuildingEXODUS soll optimale Fluchtwege und Notausgänge in Gebäuden ermitteln - so auch beim Bau des Londoner Millennium Domes. Ab 2001 soll mit maritimeEXODUS die Spezialsoftware für den Schiffbau, im Folgejahr railEXODUS als Anwendung für den Schienenverkehr in den Handel kommen.
Einzig airEXODUS ist unverkäuflich. In der Luftfahrt vermarktet Galea sein Know-how - und sichert so die Finanzierung seines Lehrstuhls. Für Airbus Industries wurde Galea zum Serientäter. 14 Stunden lang rechnete sein Computer, um die Folgen eines Feuers an Bord des neuen Großraumfliegers A3XX auszurechnen.
Die Simulation zeigt das Szenario in 35 Sekunden: An der zentralen Treppe im unteren Deck beginnt es zu zündeln. Flammen schlagen die Treppen hinauf, Rauch breitet sich aus. Die Menschen flüchten zu den Notausgängen, springen oder setzen sich auf die Rettungsrutschen.
Galea klickt auf einen Passagier: Ein Fenster klappt auf. Bis zu 25 Kenngrößen lassen sich so in vier Kategorien abfragen: Attribute wie Alter, Geschlecht, Gewicht und Größe; psychologische Eigenschaften wie Geduld oder Wissensstand, dazu Informationen über Grad und Geschwindigkeit, mit der sich der Passagier bewegt, und dessen gesundheitliche Gefährdung durch Rauch, Hitze oder giftige Gase.
Die Virtual-Reality-Version verrät persönliche Vorlieben der Test-Teams: Die Damen in 3D sind bevorzugt blond. Eingebunden in das Programm sind die Daten der Aircraft Accidents Statistics and Knowledge (AASK)-Database. Diese Datenbank enthält Analysen von 55 Flugzeugunfällen, 1295 Berichte von Überlebenden, 320 Auswertungen von Todesfällen und 110 Kommentare der Kabinencrew.
Die Sitzverteilung erfolgt nach dem Zufallsprinzip. Ist der Rechner mit allen Daten gefüllt, wird virtuell gezündelt: Kabelbrände, schwelende Zigarettenkippen - jedes Feuer kann voraus berechnet oder nachgestellt, jede Simulation angehalten, beschleunigt, wiederholt werden.
Das macht das Programm als Ersatz für die teuren Certification Trials interessant. Dabei wird möglichst realitätsnah geprüft, ob alle Passagiere selbst bei dichtester Bestuhlung binnen 90 Sekunden evakuiert werden können. Gelingt dies nicht, wird das Flugzeug nicht zugelassen.
Die Nachteile des Live-Experiments: Sechs Prozent der Testpersonen verletzen sich, Rauch, Feuer oder andere Hemmnisse fehlen. Galea: "Die Einmaligkeit lässt keine repräsentativen Aussagen zu - wie beispielsweise Testreihen oder worst/best case Szenarien, die am Computer durchgespielt werden."
Ein Blick auf den Bildschirm zeigt: Lage, Abstand und Größe der Türen sind für die schnelle und sichere Evakuierung entscheidend. Daneben müssen auch Vorschriften beachtet werden: Zwischen zwei Typ A-Türen, die zwei Personen gleichzeitig passieren können, können maximal 220 Passagiere sitzen. Zudem dürfen zwischen zwei Türen maximal 60 Fuß (18,29 Meter) liegen.
Mit einer Distanz von 74 Fuß zwischen der zweiten und dritten Tür kann die neue, gestreckte Version das Langstreckenfliegers A340, die Anfang 2002 in Dienst gehen soll, diese Auflage nicht erfüllen. Ein Sicherheitsrisiko entsteht dabei nicht, sagt Galea.
Seine Simulation zeigt: Selbst, wenn der Abstand zwischen den beiden Typ A-Türen 140 Fuß betrüge, würde die geforderte Evakuierungszeit von 90 Sekunden eingehalten - in den Tests haben alle Passagieren nach durchschnittliche 70 Sekunden den Flieger verlassen.
Eine zusätzliche so genannte Typ 3-Tür über dem Flügel, mit deren Hilfe die 60-Fuß-Regel eingehalten werden könnte, verzögert hingegen die Rettung. Hier stellen sich mehr Passagiere an, als die kleine Ausstiegsluke bewältigen kann. Auf dem Bildschirm verdichten sich die Punkte: Stau im Gang. Nur knapp gelingt es im Planspiel, das 90-Sekunden-Limit einzuhalten.