Die Evolution der Flugzeuge

Oder: die frühe Geschichte der Ingenieurpsychologie – Teil 1

Von Rüdiger Maas

Die Ingenieurpsychologie wird als eine Brückendisziplin in der Psychologie gesehen: Sie verbindet wissenschaftliche Kenntnisse,­ zum Beispiel zur menschlichen Wahrnehmung, Sensorik, Motorik und Informationsverarbeitung mit der praktischen Umsetzung dieses Wissens in Form von Design und Gestaltung von technischen Systemen und Maschinen. Anders als in anderen Teilbereichen der Psychologie wird hier das Wissen über den Menschen direkt in etwas investiert, das den Menschen zugutekommt, beispielsweise in Form einer besseren Handhabung von Arbeitsgeräten, einem effektiveren Umgang mit Smartphones oder einer erhöhten Sicherheit. Gerade­ der Aspekt Sicherheit stand lange bevor die Ingenieurpsychologie sich auf Themen wie Usability oder intuitive Nutzeroberflächen spezialisiert hat, im Zentrum der Forschung.

Der Beginn der Wissenschaft Ingenieurpsychologie wird unter Fachexperten in die Zeit zwischen den beiden Weltkriegen datiert. Hier entstanden die ersten Erkenntnisse, die direkt mit der Mensch-Maschine-­Interaktion zu tun hatten. Bereits Ende des 19. Jahrhundert war schon die Ergonomie, also das Gestalten der Arbeit und der Arbeitsplätze nach Anforderungen des menschlichen Körpers, erforscht worden. Doch die Nachfrage nach psychologischen Studien zur Interaktion mit Maschinen kam vor allem auf, als es galt, Militärflugzeuge zu verbessern. Einer der Pioniere dieser Forschungsdisziplin war Ross. A. McFarland. Er untersuchte bereits in den 1930er Jahren den Einfluss von Flughöhe und Sauer­stoffgehalt in der Luft auf die kognitiven und sensorischen Fähigkeiten der Piloten. Er fand heraus, dass die Konzentration der Piloten ab einer kritischen Flughöhe stark nachlässt und somit mit einem höheren Fehlerrisiko einhergeht.

Bereits 1939 wurde in den USA ein Forschungskomitee gegründet, das sich spe­ziell mit psychologischen Fragestellungen in Zusammenhang mit Flugzeugen beschäftigen sollte. Nicht nur für Forschungsfragen­ wurden Psychologen herangezogen, sondern auch für Trainings und Einweisungen von Piloten, damit diese noch effektiver arbeiten konnten.

Eine weitere Steigerung des Interesses ergab sich, weil in den ersten Jahren des Zweiten Weltkriegs die Zahl der Pilotenfehler, wie sie damals genannt wurden, stark anstieg. Zu solchen typischen Pilotenfehlern zählte beispielsweise die Erkenntnis, dass Piloten mancher Maschinen bei der Landung anstatt die Reifen auszufahren, die Ladeklappe öffneten, was zu schweren Unfällen führte. Mit der Untersuchung dieses Problems wurde Alphonse Chapanis, ein Militärpsychologe, beauftragt.

Dieser fand heraus, dass bei manchen Flugzeugen die Schalter für das Öffnen der Ladeluke und zum Ausfahren der Reifen direkt­ nebeneinander lagen und sehr ähnlich aussahen. Bei Flugzeugtypen, bei denen die beiden Schalter nicht nebeneinander lagen, kamen diese Vorfälle nicht vor. Damit konnte er zeigen, dass es sich dabei nicht um einen Pilotenfehler handelte, sondern um einen Fehler im Armaturendesign. Da für die komplette Neugestaltung der Cockpits keine Zeit war – es war 1943 und der Krieg in vollem Gange – musste eine Alternativlösung gefunden werden. Er brachte an den Schalter für die Reifen einen Gummiaufsatz an und an den Ladungsschalter einen Keilaufsatz. So konnten die Piloten den Unterschied blind erkennen und wussten instinktiv durch die Assoziation von Gummi – Reifen beziehungsweise Keil – Ladung, welcher der richtige Schalter war. So konnten zukünftige Unfälle verhindert werden und die Aufsätze wurden ein Standard im Cockpitdesign, der auch heute in leicht abgeänderter Form noch existiert.

Auch die Lautstärke der Flugzeuge war ein Problem für die Piloten und Co-Piloten. Sie konnten Anweisungen und Durchsagen, die über die Bordsprechanlagen während des Fluges drangen, nur schlecht verstehen. So kam es immer wieder zu Missverständnissen. Auch hier konnten psychologische Studien das Problem verbessern: Drei Mitarbeiter des Psychoakustik-Labors der Harvard Universität, S. S. Stevens, J. C. R. Licklider und Karl D. Kryter, führten einige Artikulationstests durch und modifizierten die Bordsprechanlagen je nach der Flug­höhe, da hier unterschiedliche Geräusch­pegel herrschten. Sie fanden heraus, dass die stark betonten Vokale den Rest übertönten, so dass die Konsonanten kaum hörbar waren. Die Bordsprechanlagen wurden so modifiziert, dass sie Vokale dämmten und Konsonanten verstärkten und so ein balanciertes Sprachniveau entstehen ließen, das die Piloten und Co-Piloten besser verstehen konnten.

Auch in Zusammenarbeit mit europäischen Größen der Psychologie entstanden in dieser frühen Zeit interessante Studien. Frederic Bartlett, später bekannt durch seine bahnbrechenden Studien zum Gedächtnis, untersuchte in den 1940er Jahren mit Kollegen von der Cambridge Universität den Einfluss von Anstrengung auf die Leistung von Piloten. Besonders interessierte er sich für Langstreckenflüge, zum Beispiel von den USA nach Berlin, und wie die Leistung von Piloten sich durch Müdigkeit und Stress verändert. Er baute eines der ersten Simulationscockpits und untersuchte darin die Wachsamkeit von Piloten, Fehler und Kommunikation in Zusammenhang mit langer Belastung und Stress. Die entstandenen Ergebnisse waren nicht nur damals von höchster Bedeutung, sondern beeinflussten ein Fachgebiet, das heute die ­Kybernetik bezeichnet.

All diese Pioniere der Ingenieurpsychologie hatten keine Ausbildung in dem, was sie taten, sondern kamen aus den unterschiedlichsten Bereichen der Psychologie. Zu dieser Zeit war noch nicht einmal der Begriff Ingenieurpsychologie erschaffen. Sie erfanden einen ganzen Forschungszweig einfach durch die Anwendung in der Praxis. Seither hat sich das Bild der Ingenieurpsychologie stark gewandelt: Es gibt eigene Studien­gänge dafür, spezielle Unternehmen und Arbeitsplätze. Doch die Grundlagen für die heutigen Erkenntnisse basieren auf der ­Arbeit dieser frühen Pioniere.

wird fortgesetzt

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