COSI (in German)

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Kognitive Aspekte bei der Beherrschung komplexer Arbeitssysteme

Hintergrund

Bei nahezu allen schweren Störungen in den unterschiedlichsten Industriebereichen (Luftfahrt, Transportwesen, Nukleare aber auch regenerative Energieerzeugung) sind entweder bei der Störungsentstehung oder bei der möglichen Beherrschung menschliche Eingriffe erforderlich. Durch zunehmende Automatisierung kann dabei zwar die Häufigkeit einer Störung verringert werden, die Auswirkungen können dann aber aufgrund der Komplexität des Arbeitssystems drastischere Ausmaße annehmen. Dies liegt daran, daß bei komplexen Störungen in hochautomatisierten Systemen hohe kognitive Anforderungen an den Menschen gestellt werden, die oft nicht adäquat bewältigt werden können. Um eine Verbesserung des technischen Systems zu erreichen sind diese Anforderungen und die Art und Weise, wie sie vom Menschen kognitiv verarbeitet werden zunächst zu verstehen und in einem weiteren Schritt zu bewerten, um darauf geeignete Gestaltungsmaßnahmen ableiten zu können.

Auch bei der Bewertung menschlicher Handlungen zeigt sich, daß diese von großer Bedeutung z.B. für die Sicherheit kerntechnischer Anlagen sind. Zur Bewertung deren Risikos werden sogenannte HRA-Verfahren (HRA= Human Reliability Analysis) innerhalb der PSA (Probabilistische Sicherheitsanalyse) genutzt. Derzeit bewerten die gängigen HRA-Verfahren aber hauptsächlich nur das Unterlassen von sicherheitstechnisch erforderlichen Handlungen. Sie bewerten jedoch nicht das Ausführen von sicherheitstechnisch nicht erforderlichen Handlungen, also Handlungen, die für die Sicherheit negative Konsequenzen haben (im amerikanischen Sprachraum als errors of commission bezeichnet). Ereignisse aus der Vergangenheit zeigen jedoch, daß gerade solche Handlungen zu den Störungen mit weitreichenden Auswirkungen auf Natur und Umwelt geführt haben.

Ziel

Im Forschungsvorhaben wird eine Methode zur Bewertung solcher errors of commission entwickelt. Wesentlich wird dabei zwischen organisatorischen Randbedingungen und Eigenschaften der Kognition unterschieden, die allein oder in Kombination miteinander zu solchen Fehlern führen können. Schwerpunkt der Forschungsarbeit liegt auf der Modellierung der kognitiven Aspekte. Hierzu werden Invarianzen im kognitiven Verhalten (sogenannte Wirkungsmechanismen) aus tatsächlich aufgetretenen Ereignissen heraus identifiziert und strukturiert. Darauf sollen diese sollen in Untersuchungen und Experimenten belegt werden.

Auf Grundlage dieser Untersuchungen wird dann ein Bewertungsverfahren für solche Art von Fehlern entwickelt.

Methode

Zur Entwicklung des Modells werden zunächst einige Beispiele von komplexen Störungssituationen und typischen Verhaltensweisen des Menschen aus ganz unterschiedlichen Bereichen wie der nuklearen Energieerzeugung, der Luftfahrt, des Transportwesens und der regenerativen Energieerzeugung untersucht. Dabei werden kognitive Aspekte sowohl bei Eingriffen in das technischen System als auch bei Kommunikationsprozessen betrachtet.

Darauf werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede hinsichtlich der kognitiven Verarbeitung und der situativen Umstände, unter denen diese Verhaltensweisen auftreten, herausgearbeitet. Auf Basis dieser Betrachtungen werden Grundlagen für ein allgemeines Modell hergeleitet, wie kognitive Aspekte technikübergreifend beschrieben werden können.

Das Modell basiert auf folgenden Maximen:

Zur Demonstration der Funktionsweise des Modells werden einige der oben genannten Beispiele aus den unterschiedlichen Bereichen mit Hilfe des Modells erklärt.