Der wissenschaftliche Hintergrund
zum Pfadexperiment
Wie das Design der von Landschaftsarchitekten angelegten Wege und das Muster der als nützlich empfundenen Wege voneinander abweichen, zeigt diese Luftaufnahme einer Grünfläche auf dem Uni-Campus in Stuttgart:
Der Physiker Dirk Helbing, der 1997 noch an der Universität Stuttgart arbeitete, veröffentlichte damals mit zwei Kollegen einen kurzen Artikel im Magazin Nature. Titel: "Modelling the evolution of human trail systems". Er hatte ein mathematisches Modell entwickelt, wie sich Pfade auf einer Grünfläche entwickeln, die vorher noch nicht betreten worden war. Die Formel sah so aus:
(Das nur um zu demonstrieren, was Physiker aus so einer Überlegung in ihrer "Sprache" entwickeln. Wer sich für das Original-Paper interessiert, kann von nbo als PDF geschickt bekommen: nbo@lomu.net)
Einige Grundannahmen, die in dieser Formel steckten, waren folgende: Der erste Fußgänger, der über den unberührten Rasen geht, ist noch unbeeinflusst. Alle weiteren werden mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit vorhandenen, erkennbaren Spuren folgen und nicht in jedem Fall ihren eigenen Weg wählen. Die Entwicklung der Pfade hängt außerdem von der Größe der Grünfläche, der Zahl der Fußgänger im Laufe der Zeit ab und von der Wichtigkeit oder Beliebtheit verschiedener Ziele am Rande der Grünfläche.
"Pfade haben einen Anziehungseffekt," sagte Helbing. "Wenn sie dicht genug an der eigenen Zielroute liegen, wird man einen schon existierenden Pfad nehmen. Andernfalls beginnt man einen neuen Pfad. Am Ende bekommt man eine kontinuierliche Verkürzung aller Strecken im Pfadsystem, solange bis ein Optimum erreicht ist."
Hier sind einige Bilder aus einfachen Modellrechnungen (für ein ebenes, gleichmäßiges Terrain), die Helbing machte:
In Abhängigkeit von einem "Attraktivitäts"-Parameter entwickeln sich verschiedene Muster. Wenn der Parameter klein ist, gibt es ein direktes "Minimalpfadsystem" (Bild rechts). Ist er groß, entwickeln sich getrennte Pfade (Bild links). Ansonsten entstehen Mischungen aus beiden Extremen (Bild Mitte): Die Leute kürzen in der Mitte der Fläche ein wenig ab, der Mittelpunkt bleibt ungenutzt.
In der Entwicklung des Pfadsystem können sich die Muster ändern. Hier eine Rasenfläche mit vier Eingängen an den Ecken: Rote Flächen sind wenig attraktiv für Fußgänger (durch die kleinen schwarzen Dreiecke dargestellt), blaue dagegen besonders beliebt. Anfangs nehmen die Leute noch direkte Wege (Bild links), mit der Zeit können sich aber auch Kompromisse herausbilden, weil die Fußgänger lieber einem schon etwas ausgetreneren Pfad folgen und nicht unbedingt den kürzesten Weg wählen. Das Endergebnis entspricht dabei einem System, in dem Gesamtlänge aller Pfade möglichst klein ist.
Helbing hat mit der Arbeit damals ziemlich viel Aufsehen erregt. Es hieß, er sei mit einigen Landschaftsarchitekten im Gespräch, die sich für seine Simulationen interessierten. Ob auf deren Grundlage aber später tatsächlich Grünflächen oder Parks gestaltet wurden, ist nicht bekannt.
nbo
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