Aus Wissenschaft und Forschung

Virtuelle Welt, realer Arbeitsschutz

Der Arbeitsschutz 4.0 ist virtuell: Im Labor werden Anlagen und Arbeits-plätze oft schon vor der Konstruktion simuliert. Potenziell gefährliche Produkte oder Prozesse können in der virtuellen Realität untersucht und danach modifiziert werden. Teure Fehlkonstruktionen werden so verhindert.

Das Wetter ist heute bewölkt und die Schiffe fahren im Minutentakt in die Schleuse. Was auf den ersten Blick wirkt wie ein Computerspiel, ist eine simulierte Schiffsschleuse – mit allen Details, auf einem gebogenen, raumhohen Bildschirm in einem Labor in St. Augustin bei Bonn. Hier, am Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA), forschen Fach-leute mithilfe virtueller Umgebungen – und wie diese das Arbeiten in der echten Welt sicherer und gesünder machen können. 

Maschine und Arbeitsplatz zugleich

„Virtuelle Simulationen bieten sich an für die Risikobeurteilung von Maschinen und die Gefährdungs-beurteilung von Arbeitsplätzen“, sagt Dr. Peter Nickel vom Fachbereich Unfallverhütung und Produktsicherheit, der am IFA das Thema Mensch-System-Interaktion und Virtuelle Realität (VR) betreut. Das trifft auch bei großen und aufwändigen Bauwerken zu – wie Schiffsschleusen. 
Aktuell arbeitet das IFA an einem Projekt der Unfallversicherung Bund und Bahn sowie der Berufsgenossenschaft Verkehr mit: Verschiedene Beteiligte untersuchen, wie eine standardisierte Schiffsschleuse aussehen sollte und wie man mit Hilfe von VR bereits im Vorfeld den Arbeitsschutz umfangreicher in die Planung integrieren kann. Hintergrund: In nächster Zeit werden zahlreiche Schleusen an deutschen Wasserstraßen neu gebaut. Die Bauwerke sind zum Teil über 100 Jahre alt und nicht mehr zeitgemäß. Um Sicherheit und Gesundheit bei Arbeiten auf solch großen Anlagen zu beurteilen, gibt es mehrere Möglichkeiten: Begehungen vor Ort, der Nachbau im Labor oder eine virtuelle Simulation. 

Bei einer Anlage, die noch nicht gebaut ist, entfällt die erste Option. „Und der Nachbau im Labor ist meist zeitintensiv und nicht immer praktikabel“, so Nickel. Auch wenn die Untersuchung in der Realität zu gefährlich wäre, etwa aufgrund von großer Höhe oder Enge, kann eine VR-Simulation angeraten sein. „VR ist aber erstmal nur ein Werkzeug“, betont Nickel. „Wichti-ger sind die Ziele, Aufgaben und Inhalte.“

Praxisbezug von Anfang an

Um die Simulationen mit Inhalt zu füllen, braucht es die richtigen Fachleute. Bei dem Projekt zu Schiffsschleusen sind das unter anderem Zuständige aus verschiedenen Dezernaten der Generaldirektion Wasserstraßen- und Schifffahrt sowie der Unfallversi-cherungsträger und des IFA. „Das sind alles Fachleute mit großem Praxisbezug“, sagt Nickel. Denn das IFA betreibt angewandte Forschung. „Wir wollen praxistaugliche Lösungen entwickeln, Unternehmen oder Verwaltungen sollen ja später damit arbeiten oder die Ergebnisse direkt umsetzen können“, so Nickel weiter. Und deshalb wird erstmal gesammelt: Welche Planungsdaten können schon genutzt werden? Welche Arbeiten werden von wem, wann und wie in verschie-denen Lebensphasen der Anlage oder der Maschine durchgeführt? Welche Arbeitsschutzbeurteilungen sind von wem, wann und warum erforderlich? 150 Szenarien entwarf das Projektteam allein für die Risiko- und Gefährdungsbeurteilungen von Schiffsschleusen. 
Das reicht von Tauchgängen in der Kammer bis zu Kranarbeiten. Die Abläufe der Arbeitsschutzbeurteilungen und diese Szenarien bestimmten dann die Entwicklung der virtuellen Welten. Ist die Simulation in VR fertig, können die Szenarien erprobt und Risiken und Gefährdungen beurteilt werden. „Die nächste Frage lautet dann: Welche konstruk-tiven Maßnahmen müssen ergriffen werden, damit eine Gefährdung vermieden werden kann?“, erklärt Nickel. Mit Hilfe der Simulationen in VR wurden viele Varian-ten der standardisierten Schiffsschleuse entwickelt; die Planungen für den Ersatz sind im Gange. Arbeits-schutzbeurteilungen werden dann später auch an den gebauten Schiffsschleusen stattfinden – für den Arbeitsschutz notwendige Veränderungen wird es aber viel weniger geben. 
 

AutorIN: Maren Zeidler

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