Mit einer virtuellen Stadt simulieren Stuttgarter Wissenschaftler den Einfluss von bestimmten Maßnahmen auf den Kampf gegen die Pandemie.

Mit einer virtuellen Stadt simulieren Stuttgarter Wissenschaftler den Einfluss von bestimmten Maßnahmen auf den Kampf gegen die Pandemie.

Corona fiebert durch die Straßen

Die Arbeit auf der Grundlage einer virtuellen Stadt erleichtert die Strategiebildung

Lockern oder liberaler handhaben? Welche Maßnahmen gegen Corona sind richtig? Politiker wie Manager sind derzeit auf der Suche nach den richtigen Strategien gegen das Virus. Dabei kann sich jeder an den Überlegungen beteiligen, welche Maßnahmen in der aktuellen Situation am besten wirken. Möglich macht es eine Simulation, die Forscher in Stuttgart entwickelt haben.

Die Uni Hohenheim baut aus: Eine virtuelle Stadt ist in kürzester Zeit entstanden. Seit Ende Februar hat sich das Team der Innovationsforscher um den Professor Andreas Pyka für eine schnelle Umsetzung engagiert. Jetzt kann jeder auf der Homepage des Lehrstuhls für Innovationsökonomik selbst Kanzlerin spielen und Instrumente gegen die Ausbreitung des Virus ausprobieren. Was passiert, wenn Schulen geschlossen und häusliche Quarantäne verordnet werden? Die Stadt im Labor ist ein innovativer Ansatz, der die Entscheidungsfindung erleichtert. Sie kann bei der Bewertung helfen, wie lange Maßnahmen eingesetzt werden sollen.

 

Innovationsforschung liefert das Muster

Was haben Viren und Innovationen gemeinsam? „Innovationen verbreiten sich in der Welt ähnlich wie Viren“, erläutert der Experte für Innovationsforschung. Seinem Team war die Ähnlichkeit der Kurven aufgefallen, und dann wurde daraus ein Beitrag zur Virusbekämpfung. Für die Simulation haben die Wissenschaftler eine europäische Stadt mit Wohnvierteln, Schulen, Krankenhäusern oder Supermärkten nachgebildet. Als Grundlage wurde der Stadtplan von Eindhoven genommen, der Heimatstadt eines wissenschaftlichen Mitarbeiters. Die Modelleinwohner üben das normale Verhalten im Alltag wie Familie, Beruf, Sport oder Einkauf aus. Corona macht es evident, aber es hätte keiner Pandemie bedurft, um die virtuelle Stadt als Bereicherung zu empfinden.

Was ist der Unterschied am Politiklabor aus Stuttgart? „Traditionelle Modelle nutzen als Grundlage Differenzialgleichungen, beispielsweise für die durchschnittliche Entwicklung innerhalb einer Population“, erklärt der Forscher. Bei diesen Fragestellungen passen die Modelle jedoch nicht. Deshalb ist die agentenbasierende Modellierung entwickelt worden.

 

Planspiel als Politiklabor

„Dahinter steckt die Idee, dass das individuelle Verhalten vor allem durch soziale Interaktionen bestimmt wird“, sagt Pyka. Anstelle der üblichen Durchschnittsbetrachtung wird jeder zum selbstständigen Akteur gemacht. Der digitale Stellvertreter agiert und reagiert wie im richtigen Leben, denn er ist quasi ein eigenes kleines Computerprogramm. In der Folge lassen sich grundsätzliche Muster identifizieren, die das Verständnis für die Komplexität der zugrundeliegenden Situation verbessern helfen.

Gesundheitspolitiker haben kein Labor, in dem sie Maßnahmen ausprobieren können. Im Städtebau kann man ebenfalls keine Experimente machen. Jede Festlegung ist nicht korrigierbar. Demgegenüber ist ein solches Politiklabor hervorragend geeignet, um Planspiele zu machen, beispielsweise zum öffentlichen Nahverkehr. Allerdings muss berücksichtigt werden, dass ein Modell immer eine Vereinfachung der Wirklichkeit ist. Wesentlich ist die Zahl der vorher getroffenen Annahmen. Wenn man diese Präjudizierung berücksichtigt, dann kann ein Politiklabor gut genutzt werden.

Für den Ausbau des virtuellen Labors gibt es bereits Anhaltspunkte. „Wir müssen die Interdisziplinarität erhöhen“, sagt Pyka. Erkenntnisse aus der Soziologie könnten das Verhalten der virtuellen Akteure an empirische Beobachtungen knüpfen. Auch die Epidemiologen zieht der Forscher in Betracht. „In den 1960er Jahren haben Ökonomen von den Virologen gelernt und die Diffusionskurven von ansteckenden Krankheiten zur Beschreibung von Innovationskurven herangezogen“, erinnert sich Pyka, „und jetzt könnte es umgekehrt sein.“

Denn das Politiklabor ist ein gutes Instrument, um komplexe Sachverhalte zu vereinfachen. Es kann zum Training für Nutzer, die mit nichtlinearen Entwicklungen konfrontiert sind, verwendet werden. Entscheidungsträger müssen bei exogenen Schocks auf ihre Intuition zurückgreifen können, um ein adaptives Management einzusetzen.  In Politiklaboren können sie diese Intuition üben. Anwenden lässt sich die Methode aus der Innovationsforschung beispielsweise auf die Frage nach Auswirkungen neuer Technologien wie der Robotik auf gesellschaftliche Entwicklungen. Bei der Problematik künftiger Stadtentwicklung kann die Forschung für wichtige Impulse zu Rate gezogen werden. Die Stadt im Labor kann mehr als nur beim Kampf gegen die Pandemie helfen.

Virusverbreitung als Simulation: Was haben Viren und Innovationen gemeinsam? „Innovationen verbreiten sich in der Welt ähnlich wie Viren“, erläutert der Experte für Innovationsforschung Andreas Pyka.

Virusverbreitung als Simulation: Was haben Viren und Innovationen gemeinsam? „Innovationen verbreiten sich in der Welt ähnlich wie Viren“, erläutert der Experte für Innovationsforschung Andreas Pyka.

 

Ansprechpartner für Rückfragen:

Prof. Dr. Andreas Pyka

Universität Hohenheim, Lehrstuhl für Innovationsökonomik

Tel.: +49 711 459 244 81

a.pyka@uni-hohenheim.de

 

 


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10. August 2020


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