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Risikoforschung: Rechenmodelle sollen Katastrophen vorhersagen

Aus Zürich berichtet

Finanzkrise? Ehec-Alarm? Atomunfall? Risikoforscher wollen die immer komplexere Welt modellieren, um rechtzeitig vor Katastrophen warnen zu können. Das Vorhaben ist extrem ambitioniert - doch wenn es gelingt, könnte es Leben retten und Milliarden sparen.

Risikoforschung: Rechenmodelle als Katastrophen-Orakel Fotos
REUTERS/ TEPCO

Gefahr ist immer im Verzug. Hier droht ein Erdbeben, dort könnte eine Spekulationsblase platzen. Die Menschheit sehnt sich nach Sicherheit, nach Berechenbarkeit, nach Planbarkeit. Doch in unserer schnelllebigen Zeit sind wir weiter denn je davon entfernt.

Tsunami, Vogelgrippe, Fukushima, Lehman-Brothers, Dotcom-Blase - in den vergangenen Jahren hat die Menschheit Katastrophen verschiedenster Art erlebt. Manche waren selbstverschuldet, andere allein von der Natur verursacht. Gemeinsam ist ihnen, dass viele von ihnen überrascht wurden, obwohl es oft Warnhinweise gab.

An der ETH Zürich wollen Wissenschaftler sich anbahnende Katastrophen künftig möglichst früh erkennen. Das neu eröffnete Risk Center soll das Know-how verschiedener Fachbereiche bündeln. Soziologen, Mathematiker, Finanzexperten und Geophysiker arbeiten zusammen, um Gefahren besser zu verstehen. Zwei große Schweizer Versicherungen unterstützen den Aufbau der Risikoforschung mit einer Anschubfinanzierung von acht Millionen Euro.

Wie eine Brandschneise im Wald

Die Warnung vor kommenden Unglücken gilt nicht unbedingt als seriöse Wissenschaft. Bei Erdbeben beispielsweise sind Forscher nach wie vor ratlos. Bei der jüngsten Finanzkrise gab es zumindest klare Indizien für eine Immobilienblase, aber nicht alle Banken beachteten diese bei ihren Entscheidungen. So nahm das Unheil seinen Lauf - und brachte das weltweite Finanzsystem an den Rand des Ruins.

Es sind Geschehnisse wie diese, die den ETH-Forscher Dirk Helbing antreiben. Hätte man hier nicht rechtzeitig warnen und den Verlust von Milliarden Euro verhindern können? "Im Stromnetz der Wohnung haben wir Sicherungen, im Wald Brandschneisen", sagt der Soziologie-Professor im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Ein Problem könne sich deshalb nicht ausbreiten, weder im Stromnetz noch im Wald. "Im Finanzsystem haben wir solche Sicherungen vergessen."

Die Finanzmärkte robuster zu machen ist eines der Ziele des neu gegründeten Risk Center an der ETH Zürich, das zehn Professorenstellen umfasst. "Es ist nicht einfach, eine Blase zu erkennen", räumt Helbing ein. Doch mit Modellen vor allem aus der Physik könne es durchaus gelingen, die komplexen Zusammenhänge der Finanzmärkte nachzubilden und zu simulieren, glaubt der Forscher, der sich früher unter anderem mit Fußgängerströmen und Staus auf Autobahnen beschäftigt hat.

Ursprünglich kleine Probleme können großen Schaden verursachen

"Die Schwierigkeit ist, dass heutzutage alles miteinander vernetzt ist", erklärt Helbing. So könnten sich ursprünglich kleine Probleme ungebremst ausbreiten und enormen Schaden anrichten - vergleichbar mit einer Lawine. Die jüngste Finanzkrise etwa begann mit dem Platzen einer Blase auf dem US-Immobilienmarkt, ein zunächst noch überschaubarer Verlust. Doch am Ende wankten mehrere Großbanken, an den weltweiten Aktienmärkten kam es zu gigantischen Verlusten. Auch Blackouts in ganz Europa im November 2006, ausgelöst von der Abschaltung einer einzigen Stromleitung wegen der Passage eines großen Kreuzfahrtschiffs, hätten gezeigt, wie unvorhersehbar Netze auf kleine Störungen reagierten.

"Solche komplexen Systeme verhalten sich oft kontraintuitiv", sagt Helbing. Eingriffe blieben ohne Folgen, oft sei die Wirkung nicht proportional zur Ursache. In komplexen Systemen müsse man zudem mit Effekten rechnen, die man aus der Vergangenheit nicht kenne. Die lawinenartigen Katastrophen, von Physikern auch als Kaskadeneffekt bezeichnet, könne man bislang kaum vorhersagen. Es mangle an entsprechenden Modellen, Daten und auch an der nötigen Rechen-Power, um komplexe Systeme simulieren zu können. Diese Probleme wolle man mit dem Risk Center angehen.

Kaskaden treten nicht nur in den Finanzmärkten auf. Auch die demokratischen Bewegungen in den arabischen Ländern der vergangenen Monate sind laut Helbing ein Beispiel dafür.

Zudem seien die verschiedenen komplexen Systeme immer stärker miteinander verbunden. "Die Probleme können noch so weit weg sein, am Ende sind wir selbst davon betroffen", sagt Helbing. Das schwere Beben vor der japanischen Küste etwa hat nicht nur einen Tsunami ausgelöst und das AKW Fukushima schwer beschädigt. Inzwischen ist in Japan die politische Diskussion über die Atomkraft entbrannt, die deutsche Regierung hat binnen kürzester Zeit den Ausstieg beschlossen.

Risikoforscher untersuchen politische Systeme

So erstaunt es kaum, dass die Risikoforscher auch politische Systeme und die Stabilität von Staaten und Gesellschaften untersuchen. Auf der Konferenz "Coping with Crises in Complex Socio-Economic Systems" in Zürich wurden beispielsweise der Konflikt zwischen Israel und Palästina diskutiert. Wo kommt es zu Gewaltausbrüchen? Gibt es Zusammenhänge zwischen der in dem jeweiligen Gebiet herrschenden Gruppe und der Zahl der Todesopfer?

Als der wichtigste Fokus des Risikozentrums gilt allerdings der instabile Finanzmarkt. Dirk Helbing glaubt, dass es tatsächlich Rezepte gibt, mit denen Zentralbanken künftige Krisen zumindest eindämmen können. "Wir haben einige Ideen, was man machen könnte." Diese Ideen müsse man jedoch zuerst testen, an Modellen, die noch zu entwickeln seien.

"Die bisherigen Instrumente der Noten- und Zentralbanken sind stumpf geworden", sagt Helbing. An der Zinsschraube könne man derzeit kaum noch drehen, deshalb müsse man nach neuen Instrumenten suchen. Ein Vorschlag ist, im Falle von Turbulenzen am Markt - aber nur dann - eine Transaktionssteuer einzuführen.

Eine andere Idee besteht darin, den Handel an den Finanzmärkten mit einem künstlichen Zufallsrauschen zu überlagern. "Wir denken an eine Art Random Trading, ein Fonds, der zufällig kauft und verkauft." Dafür sei ein großes Finanzvolumen nötig, doch ein solcher Zufallsfonds könnte unter anderem die Vorteile von Insiderwissen eliminieren.

"Wichtig ist, dass wir zuerst simulieren, ob die Ideen tatsächlich funktionieren", betont Helbing. Bei neuen Autos gibt es Crashtests am Computer, die Statik noch nicht gebauter Gebäude wird ebenfalls am PC überprüft. Bei den Finanzmärkten sei das bislang nicht möglich, weil die Instrumente dafür fehlten, erklärt der Forscher. "Das muss sich ändern."

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insgesamt 60 Beiträge
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1. Glauben
produster 23.06.2011
Da ist er wieder, der unauslöschliche Glaube an die Beherrschbarkeit der Welt...
2. Staatsknete anzapfen
dienstleister 23.06.2011
Zitat von sysopFinanzkrise? Ehec-Alarm? Atomunfall? Risikoforscher wollen die immer komplexere Welt modellieren, um rechtzeitig vor Katastrophen warnen zu können. Das ambitionierte Vorhaben ist extrem ambitioniert - doch wenn es gelingt, könnte es*Leben retten und*Milliarden sparen. http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,770098,00.html
Das ist genau der Ansatz, ahnungslose, aber ehrgeizige Politiker dafür zu begeistern, Staatsknete auszugeben. Es werden für viel, viel Geld hochkomplexe Computermodelle entwickelt, deren Voraussagen nicht mit der Realität übereinstimmen. Zur Arbeitsplatzsicherung und um noch mehr Mittel zu bekommen, werden - nach dem Muster PIK - einige ganz gefährliche Entwicklungen prognostiziert, die man im Interesse höherer Sicherheit unbedingt genauer untersuchen muss etc. etc. Merke: Was wir fürchten müssen, sind "Schwarze Schwäne" (siehe N.N. Taleb), und genau die sind dadurch definiert, dass sie sich jeder Vorausberechnung entziehen.
3. nebenbei
hundl 23.06.2011
Nichts ist zu 100 Prozent beherrschbar. Man kann nur danach fragen, ob die eventuellen Folgen akzeptabel sind.
4. *
duschinabuschi, 23.06.2011
Was passiert, wenn die Computer-Simulation zu dem Ergebnis kommt, dass das größte Risiko der Mensch selbst ist? Was für Massnahmen werden dann ergriffen?
5. Einseitige Fantasien
timewalk 23.06.2011
Zitat von dienstleisterDas ist genau der Ansatz, ahnungslose, aber ehrgeizige Politiker dafür zu begeistern, Staatsknete auszugeben. Es werden für viel, viel Geld hochkomplexe Computermodelle entwickelt, deren Voraussagen nicht mit der Realität übereinstimmen. Zur Arbeitsplatzsicherung und um noch mehr Mittel zu bekommen, werden - nach dem Muster PIK - einige ganz gefährliche Entwicklungen prognostiziert, die man im Interesse höherer Sicherheit unbedingt genauer untersuchen muss etc. etc. Merke: Was wir fürchten müssen, sind "Schwarze Schwäne" (siehe N.N. Taleb), und genau die sind dadurch definiert, dass sie sich jeder Vorausberechnung entziehen.
Was für ein Muster soll das den sein "dienstleister"? Ihre Andeutungen klingt nach der organisierten Kampagne der Öl, Gas und Kohle Lobby, welche jährliche mit milliarden Beträgen vom deutschen Steuerzahler subventioniert wird, um Zweifel am Klimawandel zu sähen. http://de.wikipedia.org/wiki/Potsdam-Institut_f%C3%BCr_Klimafolgenforschung
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