Luftfahrt · 4 Min. Lesezeit
Aufmerksamkeitstunnel im Flug: Wenn Piloten aufhören zu scannen
Ein Aufmerksamkeitstunnel entsteht, wenn ein Pilot unter hoher Belastung seine gesamte Aufmerksamkeit auf ein einziges Element richtet und den Rest nicht mehr überwacht. In einer Simulatorstudie reagierten 11 von 28 Piloten nicht korrekt auf einen kritischen Alarm, der während einer Windscherung ausgelöst wurde [1].
Was ist ein Aufmerksamkeitstunnel?
Aufmerksamkeit ist eine begrenzte Ressource. Wird eine Situation anspruchsvoll, muss der Pilot entscheiden, worauf er sie richtet. Der Aufmerksamkeitstunnel, auch Attentional Tunneling genannt, bezeichnet den Moment, in dem diese Auswahl übermäßig wird: Die gesamte Aufmerksamkeit bündelt sich auf ein Problem, ein Instrument oder eine Flugbahn, und der Rest wird nicht mehr überwacht.
Er kann das Sehen ebenso betreffen wie das Hören. Ein fixierter Pilot kann aufhören, seine Instrumente abzusuchen, nicht mehr nach draußen schauen oder einen gut hörbaren akustischen Alarm nicht wahrnehmen. Im letzten Fall sprechen Forschende von Unaufmerksamkeitstaubheit [1].
Was Simulatorstudien zeigen
Im Jahr 2014 setzte ein Forschungsteam Piloten im Simulator einer Windscherung aus, einer Situation, die die Aufmerksamkeit stark beansprucht. Während des Manövers wurde ein kritischer Alarm ausgelöst. 11 von 28 Piloten, also 39,3 %, meldeten ihn nicht oder reagierten nicht korrekt darauf, obwohl derselbe Alarm außerhalb dieser Situation erkannt wurde [1].
Andere Arbeiten versuchen nachzuvollziehen, was der Pilot tatsächlich wahrgenommen hat. Bei 24 Besatzungsmitgliedern im Simulator sagte ein Modell mit EEG mit 87 % Genauigkeit voraus, welche Warnungen verarbeitet worden waren, gegenüber 72 % für dasselbe Modell ohne EEG [3]. Die Hirnaktivität liefert also eine Information, die das Verhalten allein nicht hergibt.
Visueller Scan und Unfälle der allgemeinen Luftfahrt
Ein Bericht der US-amerikanischen Luftfahrtbehörde FAA hat 14.436 Unfälle der allgemeinen Luftfahrt zwischen 1990 und 2000 analysiert. Fertigkeitsfehler waren mit 79,2 % dieser Unfälle verbunden, Entscheidungsfehler mit 29,7 % [2]. Diese Prozentsätze addieren sich nicht: Bei ein und demselben Unfall können mehrere Fehlerarten zusammenkommen.
Unter den Fertigkeitsfehlern nennt der Bericht unter anderem den Abbruch des visuellen Scans [2]. Diese Zahlen betreffen die allgemeine Luftfahrt in den USA in diesem Zeitraum: Sie dürfen weder auf die gesamte Luftfahrt übertragen noch als alleinige Unfallursache verstanden werden.
Wie man den Verlust des Scans erkennt
Der Fluglehrer hinter dem Flugschüler sieht einen Teil der Anzeichen, aber nicht alles, und er kann nicht alles notieren, während er unterrichtet. Das Debriefing stützt sich anschließend auf das, was er gesehen hat, und auf das, woran sich der Pilot erinnert.
Mehrere Signale können helfen. Eye-Tracking misst die Blickrichtung. Kopfbewegungen zeigen, ob der Pilot seine Umgebung noch absucht oder erstarrt ist, ohne den Blick selbst zu messen. Das EEG gibt Aufschluss über die Arbeitsbelastung, die den Tunnel auslöst.
Das ist der Ansatz von SPARK AERO: die im Hirnsignal erfasste Arbeitsbelastung mit den Scanbewegungen des Kopfes und den Flugereignissen zu verbinden. Steigt die Belastung und bricht der Scan im selben Moment ab, beschreiben zwei unabhängige Signale dasselbe Phänomen. Die verfügbaren Studien betreffen den Simulator, der auch das erste Einsatzfeld von SPARK AERO ist.
Dem Aufmerksamkeitstunnel vorbeugen
- Das Phänomen kennen: Ein Pilot, der weiß, dass sich die Aufmerksamkeit unter Belastung verengt, achtet besser auf seine eigenen Warnzeichen.
- Aufgaben in der Besatzung verteilen, damit eine Person den Überblick behält, während die andere das Problem bearbeitet.
- Situationen, die einen Tunnel auslösen, im Simulator trainieren, etwa Ausfälle und Alarme während einer arbeitsintensiven Phase.
- Anhand objektiver Daten debriefen, um den Moment, in dem die Belastung ihren Höhepunkt erreichte, genau mit dem zu verknüpfen, was nicht gesehen oder gehört wurde.
Häufige Fragen
Was ist Attentional Tunneling?
Es ist eine übermäßige Bündelung der Aufmerksamkeit auf ein einziges Element, ein Problem oder ein Instrument, die dazu führt, dass der Pilot den Rest seiner Umgebung nicht mehr überwacht.
Warum kann ein Pilot einen Alarm überhören?
Unter hoher Belastung konzentriert sich die Aufmerksamkeit auf die laufende Aufgabe. Im Simulator reagierten 11 von 28 Piloten während einer Windscherung nicht korrekt auf einen kritischen Alarm: Das ist Unaufmerksamkeitstaubheit.
Was ist die Hauptursache von Unfällen mit Kleinflugzeugen?
Laut einem Bericht der FAA über 14.436 Unfälle der allgemeinen Luftfahrt in den USA zwischen 1990 und 2000 waren Fertigkeitsfehler mit 79,2 % der Fälle verbunden. Bei einem Unfall kommen oft mehrere Faktoren zusammen.
Was ist der visuelle Scan eines Piloten?
Es ist der regelmäßige Wechsel des Blicks zwischen den Instrumenten und der Außensicht, der den Überblick über die Situation sichert. Sein Abbruch gehört zu den Fertigkeitsfehlern, die bei Unfällen der allgemeinen Luftfahrt festgestellt wurden.
Lässt sich ein Aufmerksamkeitstunnel erkennen?
Mehrere Signale tragen dazu bei: die Blickrichtung, die Kopfbewegungen und die Hirnaktivität. Im Simulator sagt ein Modell mit EEG besser voraus, welche Warnungen verarbeitet wurden. Die verfügbaren Studien betreffen noch nicht den realen Flug.
Quellen
Die Zahlen in eckigen Klammern im Text verweisen auf diese Quellen.
- Dehais et al. (2014). Failure to detect critical auditory alerts in the cockpit: evidence for inattentional deafness. Human Factors.doi.org
- Wiegmann et al. (2005). Human Error and General Aviation Accidents: A Comprehensive, Fine-Grained Analysis Using HFACS. FAA Office of Aerospace Medicine, DOT/FAA/AM-05/24.rosap.ntl.bts.gov
- Klaproth et al. (2020). Tracing Pilots' Situation Assessment by Neuroadaptive Cognitive Modeling. Frontiers in Neuroscience.doi.org