• The Wall Street Journal

Eine Mathematikerin macht Aufzügen Beine

    Von KATE LINEBAUGH
dapd

Asiaten brauchen im Aufzug nicht so viel Platz, in westlichen Ländern mag man es eher geräumig, sagt Theresa Christy.

Man drückt auf den Knopf und wartet auf den Aufzug. Wie lange wird es dauern, bis man ungeduldig wird und anfängt, sich aufzuregen? Ganze zwanzig Sekunden, sagt Theresa Christy.

Die 55-jährige Mathematikerin muss es wissen. Für Otis Elevator beschäftigt sie sich seit einem Vierteljahrhundert mit der hohen Kunst des vertikalen Transports. Ihr Ziel ist es, Systeme zu entwickeln, die das Auf und Ab im Fahrstuhl so perfekt wie möglich gestalten. Und das bedeutet, die Mehrzahl der ungeduldig vor der Aufzugtür Wartenden in weniger als zwanzig Sekunden in eine Kabine zu verfrachten. "Die Wartezeit war schon immer der wichtigste Faktor", sagt sie. "Was die Leute am meisten hassen, ist es, warten zu müssen."

Seit ihrem ersten Einsatz im 19. Jahrhundert haben Aufzüge das städtische Leben neu geformt, die Immobilienmärkte umgekrempelt und die Hochhaus-Silhouetten der Städte rund um die Welt mitgestaltet. Als wissenschaftliche Mitarbeiterin von Otis wird Christy auf die härtesten Fälle und die prestigeträchtigsten Projekte angesetzt. Auch die Petronas Towers in Kuala Lumpur hat sie befahrbar gemacht. Die Zwillingstürme erstrecken sich 452 Meter in die Höhe und galten eine Zeit lang als höchstes Gebäude der Welt.

Auch als jüngst das Empire State Building in New York für 550 Millionen US-Dollar modernisiert wurde, war Christys Rat gefragt. Ob sie dabei helfen könnte, mehr Menschen auf die Aussichtsplattform zu bugsieren, lautete die Anfrage. Ein Mittel, um noch mehr Aufstiegswillige in eine Kabine zu pressen, habe sie zwar auch nicht. Aber sie könne dem Lift Beine machen, versprach sie. Also erhöhte sie die Geschwindigkeit der Aufzüge um zwanzig Prozent auf über sechs Meter pro Sekunde. Die Lastkabinen erklettern nun in rund 48 Sekunden 80 Stockwerke und sind damit um zehn Sekunden schneller als vorher.

Winni Wintermeyer for The Wall Street Journal

Theresa Christy mit einer Stoppuhr im Fahrstuhl eines Hotels in San Francisco: Die Mathematikerin beschäftigt sich schon seit 25 Jahren mit der Kunst des vertikalen Transports.

Christy räumt auch mit dem allgemeinen Irrglauben auf, dass der Knopf "Tür schließen" grundsätzlich nicht funktioniert. Manchmal tue er es und manchmal nicht, relativiert sie. Das komme auf den Hauseigentümer an.

Welchen Herausforderungen sie sich stellen muss, hängt vom jeweiligen Gebäudetypus und seinem Standort ab. In einem Hotel in der heiligen Stadt Mekka in Saudi-Arabien muss sie zum Beispiel die Aufzüge so konzipieren, dass die meisten Hotelgäste fünf Mal am Tag schnell genug für ihre Gebete nach draußen expediert werden können.

In Japan wollen die Fahrstuhlnutzer umgehend wissen, welche Kabine sie zu ihrem Ziel bringt, selbst wenn der Aufzug erst in 30 Sekunden kommt. Angezeigt wird die Kabine der Wahl mit einem Leuchtsignal und einem Gong, an denen sich die Fahrgäste orientieren, um sich in der richtigen Schlange in Position zu bringen. Wenn Christy an Japan denkt, gerät die Mathematikerin ins Schwärmen. Dort fänden sich die Aufzüge, die am sanftesten und reibungslosesten in die Höhe gleiten, meint sie. "Wenn man dort in einen Lift steigt, denkt man manchmal, man sei steckengeblieben, weil die Bewegung so leise und sanft vonstatten geht." Doch dieses Wohlgefühl kostet extra und geht zu Lasten des Tempos.

Westliche Fahrgäste haben gern mehr Platz

Ein weiteres Problem, mit dem sich Christy ständig befasst, ist die Frage, wie viele Fahrgäste in einen Aufzug passen. In Asien steigen mehr Menschen zusammen in eine Kabine als in Europa oder in New York, berichtet sie. Westliche Fahrgäste haben gerne mehr Platz um sich herum. Doch nicht nur die Präferenzen für den persönlichen Freiraum sind wichtig, auch das Gewicht der zu Transportierenden spielt eine Rolle. Wenn sie ein Fahrstuhlsystem programmiert, verwendet sie je nach der Region des Standorts unterschiedliche Durchschnittsgewichtswerte pro Person. Ein Amerikaner wiegt im Schnitt knapp zehn Kilo mehr als ein Chinese.

Im Kern sind Aufzüge nicht mehr als ein Beförderungsmittel. Will man den Passagieren gute Dienste bieten, sind Einschränkungen zu berücksichtigen wie etwa die Anzahl der verfügbaren Fahrstühle, ihre Geschwindigkeit, wie schnell sich die Türen öffnen und schließen und wie viele Leute in eine Kabine gehen. In den USA treffen diese Faktoren im Jahr 18 Milliarden Mal aufeinander und zwar jedes Mal, wenn ein Fahrgast den Lift besteigt.

Otis Elevator Company

Fahrgäste können auf einem Touchscreen eingeben, in welchen Stock sie möchten. Dann wird ihnen gesagt, welchen Aufzug sie nehmen sollen. Das Ergebnis: Es geht schneller.

All diese Erfahrungswerte sind zentral für Christys Arbeit. In ihrem karg eingerichteten Büro im zweiten Stock eines Bürokomplexes in Farmington im US-Bundesstaat Connecticut erstellt sie für die Fahrstühle Computerprogramme, die im Wesentlichen darauf abzielen, den meisten Nutzern den bestmöglichen Service zu bieten. Dabei muss sie auch die Interessen des Gebäudeeigentümers in ihre Überlegungen einbeziehen, der den Betonschächten der Aufzüge beträchtlichen Platz einräumen muss.

Bei ihrer Arbeit wertet sie oft Computersimulationen aus, die nachvollziehbar machen, wie die Entscheidungsprozesse der Transportmaschine ablaufen. "Dabei komme ich mir oft so vor, als würde ich dafür bezahlt, dass ich Videospiele spiele. Ich beobachte die Simulation und sehe, was passiert. Und dann versuche ich, den Punktestand zu verbessern, den ich eingefahren habe", sagt sie.

Hier ist eines der typischen Probleme, mit der sich der Aufzugfahrer und Christy herumzuschlagen haben: Ein Besucher befindet sich im sechsten Stock eines Gebäudes und möchte mit dem Lift nach unten fahren. Die nächste Kabine ist im siebten Stock. Sie transportiert aber bereits drei Passagiere und hat schon zwei Mal angehalten. Ist es sinnvoll, diese Kabine zu einem weiteren Halt zu veranlassen? Für den Wartenden im sechsten Stock wäre dies natürlich willkommen. Aber dadurch würde sich die Reise der anderen Liftfahrer verlängern.

Otis Elevator Company

Verschiedene Farben zeigen die Stockwerke an.

Für Christy stellen derlei Situationen mathematische Probleme dar, für die es keine optimale Einzellösung gibt. In der Realität wirken so viele Parameter und Kombinationen zusammen, dass sich alles wieder verändert, sobald der nächste Fahrgast ein Knöpfchen drückt. In einem Gebäude mit sechs Aufzügen und zehn Leuten, die versuchen, per Lift die Etagen zu überwinden, kommen flugs über 60 Millionen mögliche Kombinationen zusammen. All die Möglichkeiten in Bruchteilen von Sekunden zu berechnen, überfordere den Computer des Fahrstuhls, sagt Christy. "Wir suchen beständig nach dem magischen Gleichgewicht", erklärt die Mathe-Absolventin des renommierten Wellesley College. "Was für einen Einzelnen gut ist, ist manchmal schlecht für den Rest."

Die Erfinderin hat bereits 14 Patente

Die Erfinderin hat bereits 14 Patente in ihrem Namen eingereicht, ein paar weitere stehen aus. Ihren letzten Patententwurf nennt sie die "Surfboard-Funktion". Die Idee dazu war im Scherz entstanden. Als sie und einige Kollegen eines Abends nach einem gemeinsamen Abendessen ein Restaurant verließen, spekulierten sie nach dem üppigen Mahl im Spaß darüber, ob Fahrstühle wohl eines Tages auch das Gewicht eines einzelnen Fahrgastes preisgeben würden. Das Gesamtgewicht der Kabineninsassen wird ja bereits berechnet.

Der Witz gab den Anstoß dafür, dass Christy darüber nachsann, ob es nicht möglich wäre, für Passagiere, die etwas Sperriges oder Schweres transportierten, eine eigene Kabine zu reservieren. Zusammen mit ihren Kollegen machte sie sich daran, ein System zu entwerfen, das so programmiert werden kann, dass es einem bestimmten Nutzer eine leere Kabine zuweist. Hotelpagen zum Beispiel könnten in den Genuss dieser Funktion kommen, wenn sie vor Betreten des Lifts einen ihnen zugewiesenen Zahlencode eingäben, hatte Christy überlegt. Auf den Namen der Funktion kam sie, weil ein Hotel im Surferparadies Hawaii den Service nutzen wollte. Dort störten die allgegenwärtigen Surfer die anderen Gäste regelmäßig, wenn sie sich mit ihren voluminösen Sportgeräten in die Kabine zwängten. Mittlerweile hat sich die Praxis in Hotels und Bürogebäuden durchgesetzt.

Trotz all ihrer herausragenden Rechenkünste gab es eine Entscheidung in ihrer Karriere, bei der Christy sich verkalkuliert hatte. Sie hatte sich eingebildet, Managerin werden zu wollen und legte ihren MBA-Abschluss am Babson College ab. Doch dann musste sie feststellen, dass sie sich in der Rolle nicht wohl fühlte. "Ich dachte, ich wollte eine Managerin sein", lacht sie. "Aber eigentlich löse ich die Knobelaufgaben viel lieber selbst. Es hat mir nicht gepasst, wenn ich sie anderen zuweisen musste. Da war ich immer ein wenig neidisch."

Kontakt zum Autor: redaktion@wallstreetjournal.de

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