Frank Potthast
 

Überforderung durch Unterschätzung – Human Factors im Einsatz unbemannter Luftfahrtgeräte 

Es ist endlich Sommer, milde Temperaturen, viel Sonnenschein und kein Lüftchen regt sich, dafür aber die Auftragsliste, die jeden Tag länger wird. Die beste Zeit für Unternehmen im Bereich der Drohnenanwendung. Jetzt ist es für jeden Unternehmer wichtig möglichst viele Aufträge abzuarbeiten und die Kunden zufrieden zu stellen, damit diese mit Folgeaufträgen wiederkommen. Doch gerade in dieser Zeit kommt es immer wieder zu Vorkommnissen und Unfällen, die nicht alleine auf ein Versagen der Technik zurückzuführen sind.

In der IT-Branche gibt es das Sprichwort „Der Fehler sitzt oft 30cm vor der Tastatur“. So sehe ich es persönlich auch in der unbemannten Luftfahrt, „der Fehler steht oft am Steuerknüppel“. Wie komme ich zu so einer radikalen Aussage? In einer Evaluierung zu Vorkommnissen mit Drohnen, die ich 2019 durchgeführt habe, gab es auch die Fragestellung nach der Ursache des Ereignisses. Das Ergebnis der Antworten ergab, dass 80% aller Vorkommnisse auf Grund von menschlichem Fehlverhalten basierten und nur 20% auf einen technischen Defekt zurück zuführen waren. Vergleicht man dieses mit der Auswertung von Flugunfällen bei steigender Technisierung der Fluggeräte, sieht man deutliche Parallelen. Als „menschlichen Fehler“ bezeichnet man im allgemeinen Fehler, die eine Person durch deren Handeln bzw. Nichthandeln oder sogar durch deren körperlich-geistigen Zustand zu verantworten hat. Fehler können sowohl wissentlich als auch unwissentlich begangen werden. Somit sind die Human Factors, oder auch menschliche Einflussgrößen, ein Sammelbegriff für physische, psychische, kognitive und soziale Einflussfaktoren in Mensch-Maschine-Systemen, ein nicht zu unterschätzender Faktor im Einsatz von Drohnen. Human Factors müssen berücksichtigt werden, um

  • eine reibungslose Interaktion an der Mensch-Drohne-Schnittstelle zu ermöglichen (Steuerpult/Bodenstation)
  • die Folgen technischer und menschlicher Fehler zu vermindern (Pre-Flight-Checkliste)
  • die Sicherheit und Effektivität des Gesamtsystems Mensch-Drohne zu verbessern (Risikomanagement)

Es gibt außerdem Auswirkungen, die sowohl auf menschliche Fehler als auch auf technische Defekte zurückzuführen sind. Da technische Defekte ihrerseits direkt oder indirekt wieder auf menschliche Fehler zurückzuführen sind (Mangelnde Wartung, mangelhafte Sicherheits- und Qualitätskontrolle, Konstruktionsfehler, unzureichende Vor- und Nachsorge), sind genau-genommen mit der Ausnahme unvermeidlicher natürlicher Ereignisse alle Unfälle mensch-lichen Ursprungs. In einem Auszug aus der DIN 5452-2:2019-10 Luft- und Raumfahrt – Unbemannte Luftfahrzeugsysteme (UAS) – Teil 2: Anforderungen an Fernpiloten, steht z.B. „…Human Factors wirken sich auf die Gestaltung des Betriebes von UAS und den damit verbundenen Aufgaben aus. Relevant sind hierbei u.a. auch die Wechselwirkungen von Fernpiloten und äußeren Einflüssen…“, weiterhin steht in der DIN „…Der Fernpilot kennt die Einflüsse von körperlichen Einschränkungen der Leistungsfähigkeit auf die Bedienung eines unbemannten Luftfahrzeugsystems und kann diese bei der Flugplanung und -durchführung beachten…“

Als erste Human Faktors sind der psychische und der physische Zustand zu benennen, die bereits vor dem eigentlichen Einsatz der Technik eine kausale Kette in Gang setzen können, welche unweigerlich in einem unvorhergesehenen Ereignis enden kann. Darum sollte jeder Fernpilot vor dem Einsatz die „I AM SAFE“ Regel (siehe Infokasten) durchgehen und eine genaue Selbstreflexion vornehmen und sich die Frage stellen: „Bin ich wirklich Fit für diesen Auftrag?“

Wenn Sie ihre auftragsreichen Zeiten betrachten, dann dürften viele von Ihnen, besonders diejenigen, welche alleine oder in kleinen Teams arbeiten erkennen, dass genau in diesen Zeiten bestimmte Punkte der „I AM SAFE“-Regel vernachlässigt werden. Es ist jetzt nicht von Punkten die Rede, wie Alkohol oder Medikamente, da diese „Kavaliersdelikte“ etwa im prozentualen Verhältnis zum Straßenverkehr auftreten. Es geht um die unauffälligen alltäglichen Punkte, die jeder Selbstständige in kauf nimmt, um vorwärts zu kommen. Da werden Aufträge geflogen, obwohl man nur eine Handvoll Stunden geschlafen hat, weil die Videobearbeitung für den vorherigen Kunden länger gedauert hat als geplant. Man steht unter Stress, weil die Anfahrt durch den Stau auf der Autobahn zwei Stunden länger gedauert hat, aber der nächste Auftraggeber eigentlich schon auf die Erfüllung seines Auftrages wartet. Da wird schnell in der Raststätte ein belegtes Brötchen geholt und am Steuer gegessen, da man die Zeit wieder aufholen möchte. Was einem nach Tagen und viel Kaffee dann auch gewaltig auf den Magen schlägt. Trotzdem macht man gute Miene beim Kunden und sagt „Ach, dass schaff ich schon!“ Sehen Sie bereits jetzt, wie viele Punkte zusammenkommen, die eine Überforderung des Fernpiloten verursachen, weil man diese Unterschätzt? Hinzukommen weitere psychologische Faktoren, die zu den gefährlichen unsichtbaren Grundhaltungen oder Verhaltensweisen eines Fernpiloten gehören.

Zu diesen gehören undiszipliniertes Verhalten, denn die Missachtung von Vorschriften verringert in vielen Fällen die Sicherheit. Unüberlegtheit durch Unsicherheit oder Übermut, denn auch in gefährlichen Situationen sollte nicht vorschnell gehandelt werden. Ein Übermaß an Selbstsicherheit führt oft zu der persönlichen Folgerung, dass man selbst keine Fehler macht und dadurch seine Handlungen nicht hinterfragt. Die häufigste Ursache für Unfälle und Vorkommnisse bei Anfängern ist die Selbstüberschätzung, besonders bei der Einschätzung der Situation und der Gefahren, aber auch im eigenen Können bei der Bedienung der Drohne. Besonders unerfahrene und schlecht ausgebildete Fernpiloten neigen zur Resignation und schaffen es in gefährlichen, aber dennoch zu handhabenden Situationen, nicht die Drohne sicher zu landen oder aus dem Gefahrenbereich zu steuern. Diese Notfallreaktion zeichnet sich nach durch eine Reduzierung des Denkens zu reflexhaftem und stereotypen Verhalten aus. Die Erfahrung wiederholten Versagens führt insbesondere bei schlechten oder unsicheren Fernpiloten dazu, dass diese risikobereiter werden, um die Situation um jeden Preis zu meistern.

Eine weitere mentale Einstellung, die in vielen Fällen zu Unfällen führt ist der überzogene Ehrgeiz, dass der Fernpilot, obwohl bereits absehbar ist, dass der Flug abgebrochen werden sollte, dem Kunden als Beispiel trotzdem mitteilt, dass der Auftrag heute noch abgeschlossen wird. Dieses nennt man Overconfindence, d.h. die eigenen Pläne werden überzuversichtlich als korrekt und ausführbar betrachtet. Die gesamten genannten Handlungsweisen nennt man auch Denken in kausalen Reihen statt in kausalen Netzen. Das Denken in diesen linearen Systemen wird vom Menschen bevorzugt. Deshalb werden vor allem die Haupteffekte der Handlungen betrachtet, weniger die Seiteneffekte, die später zu den bereits erwähnten Unfällen führen.

Der Begriff „menschliches Versagen“ wird häufig als Synonym für menschliche Fehler verwendet. Er beinhaltet jedoch eine Vorverurteilung des Menschen als Ursache an sich, ohne zu berücksichtigen das der Faktor der unzureichenden Technik ebenfalls vorhanden ist. In vielen Fällen hat der Mensch nicht versagt, sondern war aufgrund seiner Fähigkeiten oder physisch/psychischem Zustand nicht in der Lage, eine von ihm oder von der Technik ausgehende Problemstellung rechtzeitig zu erkennen und zu lösen. Aber es gibt noch weitere Faktoren, die sie auf den Menschen auswirken. Für eine gute körperliche und geistige Leistungsfähigkeit ist zum einen die Körpertemperatur von ca. 35 - 37°C elementar wichtig. Ein Temperaturanstieg um nur 1°C reduziert beispielsweise die Reaktionszeit um 50%. Darum immer an ausreichend Sonnenschutz denken und an Getränke. Denn wenn Sie vergessen zu trinken, insbesondere dann, wenn man es nicht merkt, dass man langsam austrocknet z.B. bei leichtem Wind, der den Schweiß verdunsten lässt und einen angenehm kühlt, obwohl man in der prallen Sonne steht. Welche Auswirkungen hat Dehydration? Meistens merkt man als erstes das Durstgefühl und einen trockenen Mund. Befeuchtet man sich dann nur mit kleinen Schlucken den Mund kann es zu Kopfschmerzen und Konzentrationsschwäche kommen. Ernstzunehmende Symptome, bei deren Auftreten nicht nur sofort der Flug zu beenden ist, sondern auch ausreichend Flüssigkeit und Ruhe im Schatten notwendig ist. Kritisch wird es, wenn Sie diese Symptome vernachlässigen, denn dann können Fatigue, Schwäche und Schwindel auftreten. Eine ernstzunehmende Situation, in der Sie nicht mehr in der Lage sind die Drohne zu steuern und medizinische Hilfe benötigen. Aber auch Kälte, Nässe, Lärm und Lichtverhältnisse sind Umweltfaktoren, die Ihre Leistungsfähigkeit beeinflussen und die Sicherheit des Einsatzes gefährden. Denn ein Mitarbeiter, der stundenlang bei gleißendem Sonnenschein ohne Sonnenbrille in einem Industriegebiet hochkonzentriert unter Zeitdruck seine Inspektionsflüge vornimmt ermattet physisch und psychisch deutlich schneller, als ein Mitarbeiter in entspannter Atmosphäre.

Zusätzliche Human Factors kommen bei den Einsatzkräften der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben hinzu. Neben den bereits oben beschriebenen Einflüssen und Merkmalen kommt die besondere Situation durch den Einsatz hinzu. So sorgt der gesteigerte Adrenalinspiegel im Blut, der durch die Alarmierung ausgelöst wird, für einen schnell-eren Herzschlag, einen deutlich höheren Blutdruck und eine erhöhte Aufmerksamkeit. Zucker wird aus der Leber freigesetzt, damit er den Muskeln schneller Energie zur Verfügung stellt. Alle Veränderungen sorgen aber dafür, dass der Mensch für einige Zeit leistungsfähiger ist. Wenn dann der Adrenalinspiegel wieder sinkt, merkt der Fernpilot erst, dass etwas mit ihm körperlich nicht stimmt, da die Auswirkungen des Adrenalins diese Symptome überdeckt haben. Daher ist es als Fernpilot besonders wichtig sich bereits bei ersten Anzeichen von möglichen Einschränkungen in den „Status 6“ zu setzen, bevor im Einsatz ernste Probleme entstehen und der Einsatz zum Risiko wird.

Das Schweizer-Käse-Modell wird für Unfallursachen zu Risikoanalyse und Risikomanagement eingesetzt. Das Modell vergleicht Schutzebenen mit übereinander-liegenden Käsescheiben. Die Löcher im Käse, wie etwa beim Emmentaler, sind ein Symbol für die Unvollkommenheit von Sicherheits- oder Schutzmaßnahmen in einem System z.B. dem Mensch-Drohnen-System. Sehen wir die Käselöcher als Schwachstellen oder Human Factors an, können diese unerwartet ihre Größe und Lage verändern. Bei einer ungünstigen Kombination vieler ursächlicher Faktoren entwickeln sich einzelne Fehler zu kausalen Entscheidungen, Vorkommnissen, Un-fällen oder katastrophalen Folgen. Im täglichen Leben ereignen sich ständig Fehler oder Fehlentscheidungen, die im Modell ein Käseloch passieren können, aber bei einem funktionierenden System von der nächsten Käsescheibe als Sicherheitsbarriere gestoppt werden.

Hoffentlich konnte ich mit diesem kurzen Bericht, ohne wissenschaftliche Analysen und Dissertationen, aufzeigen, wie wichtig Sie als Human Factor „Fernpilot“ für das gesamte System Mensch-Drohne sind. Sehen Sie sich selbst als komplexes Einsatzsystem, das einen ausreichenden Systemcheck benötigt, bevor es in den Einsatz geht und auch im Einsatz seine Ressourcen schont. Denn wenn Human Factors einen festen Platz in Ihrem Pre-Check und Training findet, dann ist Ihr Unternehmen vor unliebsamen Überraschungen zwar nicht gefeit, aber Sie reduzieren deutlich das Risiko für Vorkommnisse und Unfälle. In meinem nächsten Artikel gehe ich auf die Fehlerkultur und deren Auswirkungen die Human Factors ein, denn ein effizientes Fehlermanagement bedarf einer produktiven Fehlerkultur.

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