Blob plant U-Bahn

von Christian Berberich

Mehr als die Hälfte der Menschen leben in Städten. Tendenz steigend. Jobs, Unterhaltungsangebote, eine gute medizinische Versorgung und vieles mehr lockt. Das führt zwangsläufig zu einem Problem: große Entfernungen. Wer schon einmal in der Rushhour in Berlin von Spandau nach Köpenick oder von Neukölln nach Pankow musste, weiß, dass das ganz schön dauern kann.

Wie ist das aber in der größten Stadt der Welt? In Tokio leben knapp zehn Mal mehr Menschen als in Berlin. Millionen davon fahren täglich mit der U-Bahn. Und kommen dabei vergleichsweise schnell von einem Ort zum anderen. Denn die Tokioter U-Bahn ist besonders effizient.

Die Suche nach dem effizientesten Streckennetz hat beim Bau der U-Bahn viele kluge Menschen beschäftigt. Was aber wäre, wenn ein Haufen Schleim das genauso gut hinbekommt? Glauben Sie nicht? Weit gefehlt!

Das U-Bahnhof-Problem

Okay, das ist kein echter wissenschaftlicher Begriff, könnte aber einer sein. Denn einer der größten Herausforderungen bei der Entwicklung von Verkehrsnetzen ist die Suche nach der effizientesten Verbindung der einzelnen Stationen. Die Möglichkeiten, welche Stationen direkt miteinander verbunden werden können, sind grenzenlos. Je größer die Stadt und je mehr vereinzelte Zentren sie hat, umso schwieriger ist das Unterfangen. Tokio ist so ein Fall. 
Die Graphen-Theorie, das Problem des Handlungsreisenden oder Ameisenalgorithmen können beispielsweise helfen, ein effizientes Streckennetz zu bauen – und die Reisezeiten der Bevölkerung gering halten. 

Lassen Sie mich durch, ich bin ein Blob

Und wie soll ein Haufen Schleim das nun können? Wie genau das im Detail funktioniert, ist noch Gegenstand der Forschung. Dass es funktioniert, ist jedoch schon vielfach bewiesen. Auch im Falle der Tokioter U-Bahn. Bei dem Schleim handelt es sich um einen sogenannten Blob. Genauer gesagt um die Schleimpilz-Art Physarum polycephalum. Der Blob ist ein Einzeller. Er besteht im Gegensatz zu uns Menschen also nicht aus Milliarden, sondern nur einer einzigen Zelle. Das hält den Blob aber nicht davon ab, mehrere Quadratmeter groß zu werden. Allein das ist schon erstaunlich genug. Der gelbe Schleimpilz wächst dabei fadenförmig nach außen, um neue Nahrungsquellen ausfindig zu machen. Fäden, die nicht fündig werden, bilden sich zurück, sodass nur besonders effiziente Fadenwege bestehen bleiben und sich ein Netz bildet, dass den Blob optimal mit Energie versorgt.

Effizient bis zum Gehtnichtmehr

Genau das hat Forschende fasziniert. So fingen sie an, den Blob mit Haferflocken zu füttern. Dabei stellten sie fest, dass das Fadennetz des Blobs unseren ÖPNV-Streckennetzen ähnelte. So entstand die Idee, zu testen, ob der Blob effizientere Netze ausbilden kann als der Mensch.

Der Versuchsaufbau sah folgendermaßen aus: Es wurde eine Fläche mit einzelnen Haferflocken so ausgelegt, dass sie den räumlich verteilen U-Bahn-Stationen in Tokio entsprachen. Dann wurde der Blob ins Zentrum gesetzt. Und tatsächlich: Der Blob bildete mit der Zeit ein extrem effizientes Netz aus, das dem aktuellen Streckenplan in Sachen Effizienz in nichts nachstand.

Eine schleimige Zukunft für Stadtplaner?

Ob der Blob eine realistische Karrierechance als Strecken- und Routenplaner hat, ist fraglich. Moderne KI-Systeme sind ebenfalls in der Lage, effiziente Netze zu entwickeln. Und brauchen weder Laborbedingungen noch Petrischale oder Haferflocken. Vielleicht aber könnte der Blob zu einem pflegeleichten Haustier für Mathe-Freaks avancieren? Wer weiß. Wir bleiben dran.