Dr. CHRISTIAN HUSEK sportmedpraxis flugmedizin

2. Dr. CHRISTIAN HUSEKwww.sportmedpraxis.comwww.flugmedizin.org MENSCHLICHES LEISTUNGSVERMÖGEN / HUMAN PERFORMANCE & LIMITATIONS : körperlich und geistig fit im Cockpit

3. Ziel des „human factors“ Trainings: • Optimierung der menschlichen Leistungsfähigkeit • Reduktion menschlicher Fehler • Fliegen zu lernen bedeutet mehr als sich nur technisches Wissen anzueignen und die Steuerung des Flugzeuges zu beherrschen. • Zu verstehen, wie Körper und Geist unter den Bedingungen des Fluges funktionieren ist ebenso wichtig wie die Kenntnis der Flugzeugsysteme und der Ausrüstung !

4. FLIEGERISCHE ENTSCHEIDUNGSFINDUNG/AERONAUTICAL DECISION MAKING: • Der Satz: "das Gefährlichste am Fliegen ist die Fahrt zum Flugplatz" ist leider falsch. • Fliegen ist gefährlich, wenn Piloten leichtsinnig oder nachlässig sind oder elementare Regeln mißachten. • Die oft sehr komplexe Technik richtig zu bedienen, dargebotene Informationen rasch und richtig zu erfassen, das Wesentliche vom Unwesentlichen zu trennen und adäquat zu reagieren, das heißt, in der jeweiligen Situation die richtige Entscheidung zu treffen, ist heute die zentrale Herausforderung.

5. „Pilotenfehler/pilot error“ • Früher wurde der Ausdruck „Pilotenfehler/pilot error“ benutzt um die Ursachen von solchen Unfällen zu beschreiben • . „Pilotenfehler“ bedeutete, dass eine Entscheidung oder Handlung des Piloten oder auch das Nicht-Entscheiden oder Nicht-Handeln die Ursache oder beitragender Faktor eines Unfalles war.

6. „Menschliche Faktoren bezogen/human factors related“ • Heute erscheint es besser, den Ausdruck „Menschliche Faktoren bezogen/human factors related“zu benützen, • denn in der Regel ist es nicht eine einzige Entscheidung des Piloten, die zu einem Unfall führt, sondern eine Serie („Kette“) fehlerhafter Entscheidungen, die durch eine Vielzahl von Faktoren ausgelöst werden. (beschrieben z.B. in „HFACS – Human Factors Analysis and Classification System“)

7. In den 80-er Jahren des vorigen Jahrhunderts ereigneten sich einige tragische Unfälle großer Airliner, unter anderem: • 1972: Eine L-1011 stürzt in Florida in die Everglades, während die Besatzung versucht ein Fahrwerksproblem zu lösen, das sich später als ausgebranntes Lämpchen herausstellt Unfallbericht • 1977: Eine startende B 747 kollidiert mit einer die Startbahn querenden B-747 in Teneriffa im Nebel auf Grund von Missverständnissen in der Kommunikation Unfallbericht • 1982: Eine B-737 stürzt kurz nach dem Start in Washington auf Grund von Tragflächen- und Triebwerksvereisung in den Potomac-River. Der Co-Pilot hatte seine diesbezügliche Besorgnis schon vor dem Start und noch während der Startphase dem Kapitän gegenüber ausgedrückt Unfallbericht CREW RESOURCE MANAGEMENT (CRM)

8. Aber auch positive Ereignisse sind zu berichten: •  1989 erleidet eine DC 10 in FL 310 einen katastrophalen Triebwerksschaden, der einen Druckverlust in allen 3 (sonst redundanten) Hydraulic-Systemen und damit einen Ausfall der kompletten Steuerung verursacht. Unfallbericht • Da ein solches Versagen von den Konstrukteuren als nahezu unwahrscheinlich angesehen worden war, gibt es für diesen Fall auch keinerlei vorgeschriebene Maßnahmen/Procedures. • Dem Kapitän gelingt es entgegen aller Wahrscheinlichkeit mit Hilfe seiner Crew und einem zufällig an Bord befindlichen Trainings-Kapitän die schwer beschädigte Maschine in Sioux City notzulanden, wobei 184 der 296 an Bord befindlichen Personen überleben. Dies gelingt durch hervorragende Nutzung aller menschlichen Fähigkeiten. (dieser Unfall wurde später auch verfilmt) CREW RESOURCE MANAGEMENT (CRM)

9. Solche Erfahrungen veranlassten die Fluglinien zur Einführung des „Crew resource managements“ (CRM) in die Verkehrsluftfahrt. • Ziel dieses Trainings ist die möglichst effektive Nutzung aller verfügbaren Mittel im Cockpit: • dazu zählen: • menschliche Fähigkeiten/human resources • vorhandenes Material/hardware • Information CREW RESOURCE MANAGEMENT (CRM)

10. Darüber hinaus beschäftigt sich CRM-Training mit: • der Optimierung von Handlungsabläufen/workloadmanagement • Aspekten der Aufmerksamkeit und Wahrnehmung • der Kommunikation • den Teamführungseigenschaften des Kapitäns • der Koordination der Besatzungsmitglieder. CREW RESOURCE MANAGEMENT (CRM)

11. Viele dieser Konzepte lassen sich auch in die Allgemeine Luftfahrt übertragen und • erhöhen auch dort die Sicherheit durch richtige und effektive Entscheidungs- und Handlungsprozesse! CREW RESOURCE MANAGEMENT (CRM)

12. Problemerkennung ist der erste Schritt im Entscheidungsfindungsprozess: z.B. die Feststellung, dass sich eine Situation geändert hat oder eine erwartete Änderung nicht eingetreten ist. Dies geschieht durch Benutzung unserer Körpersinne, unseres Wissens und unserer Erfahrung. Dann erfolgt die • Analyse des Problems unter Nutzung der selben Grundlagen und Zuhilfenahme aller verfügbaren Informationen, um die genaue Struktur und Bedeutung des Problems zu erfassen. Nach der Problemerkennung und –analyse muß entscheiden werden, ob • Handlungsbedarf besteht und welche Handlungen in der verfügbaren Zeit gesetzt werden müssen. Der erwartete Erfolg jeder möglichen Handlung muß ebenso wie deren Risiko abgeschätzt werden bevor eine Entscheidung getroffen wird. Nach deren Ausführung muß das Ergebnis neuerlich untersucht werden, um zu sehen, ob weitere Schritte notwendig sind. FLIEGERISCHE ENTSCHEIDUNGSFINDUNGSPROZESSE/AERONAUTICAL DECISION MAKING PROCESS

13. Ihre Fähigkeit, als Pilot richtige Entscheidungen zu treffen, hängt von einer Reihe von Faktoren ab, auch von solchen, die jenseits Ihrer Beeinflussbarkeit liegen, wie z.B. die vorhandene Zeit. • Sie können jedoch lernen jene Faktoren zu erkennen, die Sie beeinflussen können und damit Ihre Urteilskraft und Entscheidungsfähigkeit verbessern.Diese Faktoren können in 5 Gruppen eingeteilt werden: • Verantwortung des Verantwortlichen Piloten/pilot-in-command responsibility • Kommunikation • Optimierung von Handlungsabläufen/workload management • Nutzung aller vorhandenen Mittel/resource use • Übersicht über die gegebene Situation/situational awareness FLIEGERISCHE ENTSCHEIDUNGSFINDUNGSPROZESSE/AERONAUTICAL DECISION MAKING PROCESS

14. Als Verantwortlicher Pilot treffen Sie die endgültige Entscheidung und diese betrifft Ihre eigene Sicherheit ebenso wie die Ihrer Passagiere. • Ihre wichtigste Verantwortlichkeit ist daher Ihre eigenen Grenzen zu kennen, insbesondere bezüglich Ihrer allgemeinen Gesundheit, Stressbelastung, Müdigkeit, Grundhaltungen/attitudes, Kenntnissen, Fähigkeiten und Erfahrung. • 5 potenziell für einen Piloten gefährliche Grundhaltungen/attitudes werden beschrieben: Verantwortung des Verantwortlichen Piloten/pilot-in-command responsibility

15. Disziplinlosigkeit/Anti-authority:Leute, die keinen Rat annehmen oder Verfahren und Vorschriften für unnötig erachten • Unüberlegtheit/Impulsivity: Leute, die meinen sofort – irgendetwas – tun zu müssen: sie treffen nicht die beste Wahl, sondern tun das Erste, das ihnen einfällt • Unangreifbarkeit/Invulnerability:Leute, die sich auf ihr Glück verlassen und erhöhte Risiken eingehen • Selbstüberschätzung-Imponiergehabe/Macho: Leute, die (sich) beweisen müssen, dass sie besser als alle anderen sind. Entgegen weitverbreiteter Ansicht kann dies bei Frauen ebenso wie bei Männer auftreten • Resignation: Leute, die meinen ohnehin am Ablauf des Geschehens nichts ändern zu können oder die Entscheidungen immer Anderen oder dem Glück überlassen Verantwortung des Verantwortlichen Piloten/pilot-in-command responsibility

16. Diese gefährliche Grundhaltungen/attitudes können zu schlechten Entscheidungsprozessen und unnötigen Risiken führen. • Gegenmaßnahmen: •   Laufende Selbstbeurteilung bezüglich persönlicher Grenzen: Kenntnisse, Erfahrung, aktueller Übungs- und körperlicher Zustand, gefährliche Grundhaltungen •   Herstellung einer entsprechenden Gesprächs- und Handlungsbasis mit den anderen Crewmitgliedern und allen anderen für die Flugdurchführung wichtigen Personen. Verantwortung des Verantwortlichen Piloten/pilot-in-command responsibility

17. Kommunikation bedeutet den Austausch von Ideen, Informationen, Fragen oder Anweisungen. • 3 Elemente sind in diesen Prozeß involviert und beeinflussen sich gegenseitig: • Der Sender (Lehrer, Kapitän, Flugsicherheitskontrollor, etc.) • die Art der Information (Sprache, Symbole, etc.) • Der Empfänger (Schüler, Co-Pilot, Crew, etc) • Darüber hinaus ist dann noch die Rückmeldung/Feedback notwendig, um die Kommunikation effektiv werden zu lassen. Kommunikation:

18. Effektive Kommunikation verlangt, dass Inhalte nicht nur mitgeteilt, sondern in einer klaren und geordneten Weise ausgedrückt werden, so dass sie mit einem Minimum an Fehlern aufgenommen werden können. • Dies bedingt die Fähigkeit zu verbaler und non-verbaler Verständigung und das Wissen um mögliche Störfaktoren. • Ebenso wichtig ist die Fähigkeit aufmerksam zuzuhören. Schon als Flugschüler benötigen Sie diese Fähigkeiten um mit Ihrem Lehrer zu kommunizieren. • Wenn Sie etwas nicht verstehen, zögern Sie nicht, zu fragen ! Ihr Lehrer oder später auch Wetterberater, Flugverkehrskontrollore, Crewmitglieder oder Passagiere merken vielleicht gar nicht, dass Sie Schwierigkeiten haben, irgend etwas zu verstehen, wenn Sie sie nicht darauf ansprechen ! Kommunikation:

19. Verbesserungsmöglichkeiten: •   effektives Zuhören: richtige Interpretation und Verarbeitung vor dem Beantworten oder Reagieren •   Beseitigen von Störfaktoren: z.B. zu viele Abkürzungen, Missbrauch von Fachausdrücken, etc •   Verbale und non-verbale Kommunikation: versuchen Sie beide Wege zu nutzen und zu verstehen  Kommunikation:

20. Optimierung von Handlungsabläufen/workload management: • Effektives Management von Handlungsabläufen stellt sicher, dass wichtige Handlungen sorgfältig geplant, Prioritäten gesetzt und nach ihrer Bedeutung gereiht werden. • Wenn Sie mit einem anderen Piloten fliegen, muß die Verantwortlichkeit für bestimmte Aufgaben festgelegt werden. • Effektives Management von Handlungsabläufen beginnt bei der Flugvorbereitung und –planung, oft schon Stunden, aber auch Tage bis Wochen vor dem Flug. Mit wachsender Erfahrung werden Sie auch die Handlungsabläufe bei zu planenden Flügen besser verstehen und Sie können sich dann in Zeiten geringer Belastung auf stressige Situationen vorbereiten. Auch das Erkennen von Überbelastung stellt ein wesentliches Ziel dar.

21. Verbesserungsmöglichkeiten: •   Vorbereitung und Planung: dadurch kann momentane Überbelastung vermieden werden; dies kann, wenn nötig, teilweise auch durch Delegierung erfolgen •    Prioritäten setzen: als verantwortlicher Pilot müssen Sie auch die Abfolge von Handlungen bestimmen, um in jeder Situation die sichere Führung des Luftfahrzeuges aufrechtzuerhalten („AVIATE – NAVIGATE – COMMUNICATE“ !!) •   Überbelastung: diese zu erkennen und ihr durch effektives Flugmanagement vorzubeugen ist wesentlichstes Ziel ! Optimierung von Handlungsabläufen/workload management:

22. Nicht alle Arten möglicher Hilfequellen sind uns von vorneherein bewusst, es ist daher wichtig, diese systematisch erkennen und benutzen zu lernen ! • Als Piloten können wir im Flug Hilfe sowohl innerhalb als auch außerhalb des Flugzeuges finden. • Im Flugzeug kann dies das Handbuch, Checklisten, die Flugzeugausrüstung, Karten oder auch Ihr Lehrer, Co-Pilot oder sogar Passagiere ebenso sein wie Ihre eigene Kreativität, Ihr Sachwissen und Ihre Fähigkeiten und Übung. • Außerhalb stehen Ihnen z.B. Flugsicherungsdienste, Wartungspersonal oder auch Piloten anderer Flugzeuge zur Verfügung. Nutzung aller vorhandenen Mittel/resource use

23. Menschliches Fehlverhalten und menschliche Unzulänglichkeiten Heute sind in fast 80 % aller Flugunfälle „human factors“die Ursache nur knapp 20 % sind Technikfehler HUMAN FACTORS

24. Zur Unfallreduktion daher wichtigster Ansatz: Vermeidung von menschlichen Fehlverhalten durch entsprechendes Wissen und Training ! HUMAN FACTORS

25. Reduktion des Risikofaktors Technik um 50 (!) Prozent: Wurzel aus 82+12 = 8,06 : Gesamt:- 2,5 % Gesamtrisiko derzeit: Wurzel aus 82+22 = 8,25

26. Reduktion des Risikofaktors Mensch um 1/8 (= 12,5 % ): Wurzel aus 72+22 = 7,28 : Gesamt:- 11,75 % Es lohnt daher, sich den “menschlichen Faktor” genauer anzusehen !

29. Vögel sind für das Fliegen geschaffen. Ihr Skelett ist stark und ihre Federn sind widerstandsfähig, aber extrem leicht. Ihr Gleichgewichtsssystem reagiert exakt auf die Beschleunigungskräfte im Flug. Ein außerordentlich leistungsfähiges Atmungssystem versorgt sie mit genügend Sauerstoff. Oberflächensensoren an den Flügeln geben ihnen Daten über Fluggeschwindigkeit, Anstellwinkel und Fluglage. GRENZEN der MENSCHLICHENLEISTUNGSFÄHIGKEIT

30. Wir Menschen sind erdgebundene Lebewesen. Wenn wir fliegen wollen, brauchen wir leistungsfähige Fluggeräte und Instrumente , die uns all die Informationen visuell liefern, die Vögel instinktiv wissen. Allerdings haben wir erstaunliche Fähigkeiten entwickelt uns an geänderte Bedingungen anzupassen. Beim Fliegen sind dies Luftdruck- und Temperaturänderungen und die Bewegung mit hoher Geschwindigkeit in allen 3 Dimensionen. Fliegen wäre uns nicht möglich, wenn wir uns an die neue Umgebung nicht adaptieren könnten. GRENZEN der MENSCHLICHENLEISTUNGSFÄHIGKEIT

31. Dennoch sind uns dabei auch Grenzen gesetzt, die wir als Piloten kennen müssen ! GRENZEN der MENSCHLICHENLEISTUNGSFÄHIGKEIT

32. Um die möglichen Beeinträchtigungen eines Piloten zu verstehen, ist es notwendig, die physiologischen Grundlagen zu kennen. Deshalb werden diese zuerst, soweit zum Verständnis notwendig, erklärt und anschließend die spezielle Problematik beim Fliegen diskutiert. PHYSIOLOGISCHE GRUNDLAGEN

33. SEHSINN LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN GEHÖR UMWELTEINFLÜSSE beim FLIEGEN PHYSISCHE und PSYCHISCHE FITNESS Flugphysiologische Grundlagen:

34. Gutes Sehen:

35. Der SEHSINN beim Fliegen: 90 % der Lageorientierung bei VFR-Fliegern Sinnesphysiologie:

36. Fehlsichtigkeit verhindert rechtzeitiges und sicheres Erkennen von anderen Flugobjekten, Gelände, etc. Entfernungsschätzung, räumliches Sehen Besondere Bedingungen bei Dämmerung bzw. Nacht, schlechte Sicht Missinterpretation visueller Eindrücke unter IMC Ursache von räumlicher Desorientierung Sehsinn:

37. RICHTIGE SCAN-TECHNIK:Systematische Abfolge der Beobachtung

38. LATENZZEITEN

39. Zentrales Sehen für hohe Detailschärfe und Farbsehen bei gutem Licht erfolgt durch die „Zapfen“. Ihre größte Anzahl ist im Netzhautzentrum („Fovea“ ). Der „blinde Fleck“ jedes Auges an der Stelle des Eintritts des Sehnerven wird durch beidäugiges Sehen kompensiert Der SEHSINN beim Fliegen:

40. Peripheres Sehen, welches Bewegung besser wahrnimmt und das Sehen bei Nacht und Dämmerung erfolgt durch die „Stäbchen“ an der Netzhautperipherie Der SEHSINN beim Fliegen:

41. „Stäbchen“ an der Netzhautperipherie sind ca. 10.000 x lichtempfindlicher sind als die Zapfen. Bei Dunkelheit entsteht durch das Fehlen von Stäbchen in der Fovea dort ein Nachtblindheitsfleck. Deshalb ist das schärfste Sehen bei Dunkelheit möglich durch vorbeischauen am Objekt um 5-10° bei Nacht geht auch das dreidimensionale Sehen (Tiefenempfindung) und die Fähigkeit, die Größe von Objekten zu schätzen, weitgehend verloren. Sehen bei Nacht und Dämmerung

42. Dunkeladaption: Um ihre volle Dämmerungs-sehleistung zu erreichen brauchen die Stäbchen etwa 30 Minuten um den „Sehpurpur“ (Rhodopsin) wieder voll aufzubauen, wenn sie davor hellem Licht ausgesetzt waren. Piloten sollten daher bereits etwa 30 Minuten vor Nachtflügen helles Licht meiden. Da die Funktion der Stäbchen durch rotes Licht am wenigsten gestört wird, wurde dieses früher oft im Cockpit verwendet, um die Dunkeladaption zu erhalten. Dies verzögert jedoch die Akomodation ( Wechsel zwischen Nah- und Fernsicht) und maskiert rote Markierungen auf den Instrumenten. Sehen bei Nacht und Dämmerung

43. Es wird daher empfohlen, rotes Licht nur zu verwenden um den Dunkeladaptionsprozeß zu beschleunigen. Während des Fluges sollte dann niedrigintensives weißes Licht verwendet und unnötiges helles Licht vermieden werden. (z.B. Strobes im Nebel bei Nacht ausschalten, Kartenlampe entsprechend dimmen) Das Sehen bei Nacht wird außerdem durch Sauerstoffmangel (Hypoxie), Kohlenmonoxyd, Rauchen, Alkohol, gewisse Medikamente und Vitamin A Mangel (notwendig zur Synthese des Sehpurpurs) gestört. Insbesondere bei Nacht ist daher der rechtzeitige Einsatz von Sauerstoffbeiatmung, die Vermeidung des Rauchens vor bzw. während eines Fluges sowie entsprechender Abstand zur letzten Aufnahme von Alkohol (Abbau ca. 0,1 % pro Stunde; Hangover !) zu beachten! Sehen bei Nacht und Dämmerung

44. Fehlsichtigkeit: Kurzsichtigkeit, Übersichtigkeit: müssen, soweit vorhanden und im erlaubten Rahmen, bestmöglich durch Brillen oder Kontaktlinsen korrigiert werden. Farbsehstörungen: betreffen etwa 5-10 % der männlichen Bevölkerung in unterschiedlicher Ausprägung. Der SEHSINN beim Fliegen:

45. Altersichtigkeit: ist ein nätürlicher Alterungsprozeß der Augenlinse, die zunehmend starrer wird. Charakteristischer Weise wird dieser Prozeß um das 45. Lebensjahr für den Betroffenen störend, "die Arme werden zum Lesen zu kurz". Für den alternden Piloten stellt sich dabei das Problem des Lesens von diversen Karten und des Ablesen oder Einstellens von Instrumenten im Cockpit. Während dieses Problem im unteren Bereich des Gesichtfeldes durch übliche Gleitsichtgläser leicht gelöst werden kann, erfordern overhead panels spezielle, auch im oberen Randbereich mit Gleitsichtgläsern ausgestattete Brillen. Der SEHSINN beim Fliegen:

46. OPTISCHE TÄUSCHUNGEN

47. Jeder Pilot unterliegt optischen Täuschungen, die meist jedoch erst bewußt werden wenn Störungen oder Unfälle passieren. Ein Verständnis der verschiedenen Arten von optischen Täuschungen und das Wissen, wie sie zu verhindern sind, wird Ihre Flugsicherheit erhöhen: Falscher Horizont:Bei schlechter Sicht oder Nacht können schiefe Wolkenober- oder Untergrenzen, Lichter am Boden, Wasser/ Landgrenzen oder Reflexionen in der Windschutzscheibe zu Missinterpretationen der tatsächlichen Horizontlinie und zu gefährlichen Fluglagen führen. Entsprechendes Benutzen und Vertrauen in die Instrumente verhindert dies ! Optische Täuschungen :

48. Autokinese:Wenn Sie bei Nacht einen einzelnen hellen Punkt wie einen Stern oder ein Licht am Boden für mehrere Sekunden fixieren, wird dieser sich scheinbar zu bewegen beginnen. Um dies zu verhindern sollten Sie Ihre Blickrichtung ständig wechseln und die richtige "Scan "-Technik (systematische Luftraumbeobachtung ) aufrechterhalten. Optische Täuschungen :

49. Können durch eine Vielfalt von Faktoren wie Landebahnbreite, abfallendes oder ansteigendes Gelände und Wetterverhältnisse mit reduzierter Sicht oder bei Nacht entstehen. So führen Sichtbehinderungen wie Regen oder Nebel, strukturloses Gelände wie z.B. schneebedeckte Landschaft oder Wasser meist zu einem niedrigeren Anflug als normal. Einflug in Nebel erzeugt die Illusion des „Ziehens“ und führt dadurch zu einem steileren Anflug. Optische Täuschungen bei der Landung:

50. SCHÄTZFEHLER bei der LANDUNG