Untersuchung der Vigilanz unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen zur ergonomischen Gestaltung von Überwachungstätigkeiten
Rico Ganßauge
Überwachungstätigkeiten spielen in einer zunehmend höher automatisierten Arbeitswelt eine wachsende Rolle. Sind diese Tätigkeiten ungünstig gestaltet, kann sich das in einem Rückgang der Vigilanz als spezielle Form der Aufmerksamkeit äußern. Dies wiederum kann unter Umständen unterwünschte Konsequenzen, wie. z.B. Fehlhandlungen, Produktionsstillstände oder Unfälle nach sich ziehen. Ziel der vorgelegten Promotion war deshalb die Untersuchung der Wirksamkeit kurzwelliger Beleuchtung in einem Bereich von λ = 380 – 580nm auf die Vigilanz tagsüber. Dazu sollte zunächst der Vigilanzverlust über die Dauer einer monotonen Überwachungstätigkeit nachgewiesen werden.
Der theoretische Hintergrund ergibt sich aus Nachweisen der Wirksamkeit kurzwelligen Lichtes nachts zur Verbesserung von Aufmerksamkeit und Vigilanz. Dies geschieht vermittelt über hormonelle Prozesse und wird durch einen bestimmten Zelltyp in der Netzhaut des menschlichen Auges angestoßen. Tagsüber existierten ebenfalls einzelne Hinweise auf eine Wirkung, wobei diese jedoch überwiegend mittels subjektiver Methoden gefunden wurden.
Hier setzt die vorliegende Arbeit an und untersucht die Wirkung auf die Vigilanz neben subjektiven Methoden ebenfalls mit objektiven Methoden. Dazu wurde eine simulierte Überwachungsaufgabe unter unterschiedlichen Beleuchtungsbedingungen durchgeführt, in der Versuchsbedingung mit kurzwelligen Spektralanteilen und in der Kontrollbedingung nahezu ohne diese Anteile. Als Indikatoren für den Zustand der Vigilanz wurden Fehleranzahl und Reaktionszeit in der simulierten Überwachungsaufgabe herangezogen. Zusätzlich wurden zwei weitere Messverfahren angewendet. Dies war zum einen als objektives Maß ein pupillograpisches Verfahren, welches durch die Schwankungsbreite des Pupillendurchmessers am Auge den zentralnervösen Aktivierungszustand ermittelt. Andererseits wurde auf eine Ratingskala zur Ermittlung des subjektiven Müdigkeitsempfindens zurückgegriffen. Beide Verfahren gestatten indirekte Rückschlüsse auf den Zustand der Vigilanz.
Die aus der Zielstellung abgeleiteten Hypothesen bezogen sich auf das Absinken der Vigilanz über die Dauer der simulierten Überwachungsaufgabe und auf die Unterschiede zwischen den Beleuchtungsbedingungen.
In einer Laborsituation wurde die simulierte Überwachungsaufgabe von 36min Dauer unter den beiden Beleuchtungsbedingungen an unterschiedlichen Tagen durchgeführt. Aus versuchsplanerischen Überlegungen wurde die Durchführung in eine Phase abgesenkter Leistungsfähigkeit am frühen Nachmittag gelegt. Es wurden N = 44 Teilnehmer unter beiden Beleuchtungsbedingungen gemessen, um statistisch aussagekräftige Ergebnisse zu gewährleisten. Sonstige Einflussfaktoren wurden weitestgehend konstant gehalten.
Das Absinken der Vigilanz durch die monotone Überwachungsaufgabe konnte bei allen Indikatoren gut nachgewiesen werden. Es zeigte sich jedoch kein Unterschied zwischen den Beleuchtungsbedingungen, somit konnte keine positive Wirkung kurzwelligen Lichts tagsüber festgestellt werden. Als Ergebnis wurden Leitfragen für die Begleitung von Automatisierungsprojekten abgeleitet sowie Empfehlungen zur Beleuchtungsgestaltung gegeben.
