Mit Formeln gegen den Untergang

Südatlantik vor Argentinien, 22. Februar 2001. Die „Bremen“, ein Kreuzfahrtschiff mit 137 Passagieren an Bord, stampft durch schwere See. Unvermittelt kommt ein gewaltiger Brecher auf sie zu, mit geschätzten 35 Metern ungleich höher als alle anderen Wogen – eine Monsterwelle. Steil wie eine Wand überrollt sie das Vordeck und prallt mit der Masse von über 1000 Tonnen gegen den Brückenaufbau. Gottlob schlägt sie nur ein Fenster ein. Aber das hereinschießende Wasser schließt die Elektronik kurz, und die Maschine setzt aus. Das Schiff treibt steuerlos im Sturm und legt sich quer zu den Wellen – eine höchst gefährliche Lage. Endlich, nach einer halben Stunde, kann die Mannschaft den Hilfsdiesel starten. Die Bremen nimmt wieder Fahrt auf und steuert stark lädiert den Hafen von Buenos Aires an. Denkbar knapp ist sie der Katastrophe entronnen. Andere Schiffe hatten weniger Glück. Experten schätzen, dass pro Jahr zehn große Pötte durch Monsterwellen mit Mann und Maus in die Tiefe gerissen werden. Jahrzehntelang als Seemannsgarn abgetan, stehen solche „Freak Waves“ heute im Blickpunkt der Forschung – als Beispiel für Ereignisse, die zwar selten vorkommen, aber enorme Schäden anrichten können, wie Tornados, Vulkanausbrüche, Börsencrashs oder Kriege.

All diese Extrem-Ereignisse haben eines gemein: Wann, wo und wie stark sie zuschlagen, scheint vor allem eine Sache des Zufalls zu sein. Zwar versuchen sich Forscher seit Jahrzehnten an Prognosen und Frühwarnungen. Nur: Erfolg damit haben sie eher selten. Hurrikane, Finanzkrisen oder Guerillakriege lassen sich bislang entweder gar nicht vorhersagen, oder die Prognosen sind zu vage, als dass sie konkreten Nutzen hätten.

Deshalb setzen die Experten nun auf einen neuen Ansatz: Statt innerhalb der einzelnen Fachgebiete nach besseren Prognose-Methoden Ausschau zu halten, machen sie sich zusätzlich auch interdisziplinär auf die Suche – und fahnden nach mathematischen Parallelen und universellen Wurzeln des Extremen. Anfang November trafen sich dazu Forscher aus den unterschiedlichsten Disziplinen in Palma de Mallorca zum Kongress „Extrem Events: Theory, Observations, Modeling and Prediction“. „Wir hoffen, dass verschiedene Disziplinen voneinander lernen und wir neue, grundlegende Erkenntnisse gewinnen“, sagt Professor Holger Kantz vom Max-Planck- Institut für Physik komplexer Systeme in Dresden und Mitveranstalter des Kongresses. Sollten sich tatsächlich verborgene Gemeinsamkeiten zwischen Monsterwellen und Finanzblasen offenbaren, dürften auch die Prognosen treffsicherer werden. Zwar steht diese Spielart der Extremforschung noch am Anfang. Doch erste Erfolge deuten sich bereits an.

Dass es so schwierig ist, Extrem-Ereignisse in Formeln, Gesetze und Modelle zu fassen, hat mehrere Gründe. Monsterbeben, Megafluten und Rekorddürren sind zu selten, als dass man aus ihren Daten schlagkräftige Theorien entwickeln könnte. Außerdem folgen die meisten Extrem-Phänomene „nichtlinearen“ Regeln,... (kd)