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Virtuelles Training für mehr Arbeitsschutz

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Interview mit Prof. Dr. Markus König, Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen, Ruhr-Universität Bochum

17.10.2017

Mit interaktiven Virtual-Reality-Schulungen wollen Bochumer Forscher Baustellen sicherer machen. "Der Proband muss dabei ständig aufpassen, dass kein 'virtueller' Unfall passiert", erklärt Prof. Dr. Markus König das Konzept. Welche Herausforderungen dabei zu meistern sind, erläutert er im Gespräch mit DIE MESSE.

 - Hilfe aus der Datenwolke: Im Projekt DigiRAB simulieren die Forscher reale Arbeitsabläufe in virtuellen Welten.
© RUB
Hilfe aus der Datenwolke: Im Projekt DigiRAB simulieren die Forscher reale Arbeitsabläufe in virtuellen Welten.

Der Arbeitsschutz auf Baustellen ist ein wichtiges Thema. Wie stellt sich die Situation aktuell dar?
In Deutschland wird schon sehr viel für den Arbeitsschutz auf Baustellen getan. Wir glauben jedoch, dass insbesondere die Planung und Durchführung des Arbeitsschutzes durch digitalen Methoden noch besser unterstützt werden kann. Des Weiteren gibt es neue Technologien, die eine aktive Warnung und kontinuierliche Prüfung des Arbeitsschutzes noch besser ermöglichen.

Wie mehr Arbeitssicherheit auf Baustellen erreicht werden kann, untersuchen Sie in dem Projekt „Sicheres Arbeiten auf der digitalisierten Baustelle“. Welche konkreten Ziele verfolgen Sie damit?
Das Projekt DigiRAB (http://www.digirab.de) möchte eine durchgängige digitale Planung, Schulung, Umsetzung und Steuerung eines proaktiven Arbeitsschutzes auf Baustellen auf Basis von smarten Technologien und cloudbasierten Dienstleistungen entwickeln. Ein wesentliches Ziel ist es, dass die Sicherheits- und Gesundheitsschutzkoordinatoren Gefahrenstellen mit Hilfe von digitalen Assistenzsystemen einfacher identifizieren und beurteilen können. Auf Basis dieser Bewertung erfolgt die Planung und Umsetzung von Technologien zur proaktiven Vermeidung von Unfällen. Anschließend können projektspezifische und individuelle Schulungen durchgeführt werden. Durch geeignete Erfassungstechnologien werden die Gefahrenstellen kontinuierlich erfasst und ausgewertet, um schnell ein individuelles Feedback geben zu können oder eine gezielte Nachschulung vorzunehmen.

 - Prof. Dr. Markus König, Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen, Ruhr-Universität Bochum
© RUB, Marquard
Prof. Dr. Markus König, Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen, Ruhr-Universität Bochum

In dem Projekt setzen Sie bestehende dreidimensionale Modelle für die Entwicklung virtueller Rea­litäten um. Welche Herausforderungen sind hierbei zu meistern?
Eine große Herausforderung ist die Aufbereitung dreidimensionaler Modelle für den Arbeitsschutz. Solche digitalen Modelle müssen die notwendigen Informationen enthalten, die im Rahmen einer Gefahrenbewertung zu analyisieren sind. Des Weiteren müssen regelbasierte automatisierte Auswertungen vorgenommen werden, zum Beispiel von Sicherheitsabständen oder Fahrtwegen von Baumaschinen.

Welches Equipment kommt zum Einsatz?
Im Rahmen des Projektes werden verschiedene Technologien eingesetzt. Die Lokalisation von Arbeitern, Maschinen und Arbeitsgeräten auf Baustellen erfolgt mittels Sensoren. Es wurde unter anderem ein smarter Schutzhelm mit Sensoren zur Erfassung der Luftfeuchtigkeit, Umgebungstemperatur und Lichtstärke entwickelt. Dieser erlaubt es Arbeitern, Grenzwerte und sichere Arbeitsbedingungen einzuhalten. Auch robuste Kollisionswarnsysteme aus dem Untertagebau werden im Projekt eingesetzt. Die Umsetzung der interaktiven Schulung erfolgt unter Verwendung von aktuellen Virtual Reality-Brillen und Head Mounted Displays.

Welche Szenarien lassen sich bislang simulieren, was planen Sie darüber hinaus?
Im Rahmen des Projektes wurden erste Regeln zur automatisierten Prüfungen des Arbeitsschutzes auf Baustellen umgesetzt. Ein digitales Baustellenmodell ist hierzu die Grundlage. Falls bestimmte Einrichtungen oder Abstände nicht eingehalten werden, werden die Gefahrenstellen im Modell visualisiert. Erste Prototypen zur Erfassung von Umgebungsbedingungen mit Hilfe von smarten Schutzhelmen sind verfügbar. Auch die Lokalisation von Maschinen und Arbeitern auf Baustellen wurde schon getestet. Zur interaktiven Schulung von Gefahrensituation im Umfeld von Baumaschinen sind erste Szenarien entwickelt worden. Im weiteren Fokus stehen auch intelligente Baugeräte, die zum Beispiel Warnungen bei unberechtigter beziehungsweise bei zu langer und damit gesundheitsschädlicher Nutzung geben.

Erklärtes Ziel ist der Praxiseinsatz der interaktiven Schulungen. Welche ersten Erfahrungen haben Sie bereits gesammelt?
Für einen Anwendungsfall – Gefahren beim Arbeiten in der Nähe von großen Baumaschinen – wurde eine interaktive Schulung unter Verwendung von virtueller Realität (VR) umgesetzt. Der Proband kann sich dabei mit Hilfe einer VR-Brille auf einer simulierten Baustelle frei bewegen und muss bestimmte Arbeiten ausführen. Die Arbeiten finden in der Nähe von Baumaschinen ohne spe­zielle Sicherungen statt. Der Proband muss dabei ständig aufpassen, dass kein „virtueller“ Unfall passiert. Anschließend werden Sicherheitsabsperrungen eingeführt. Die Anzahl der „virtuellen“ Unfälle kann deutlich verringert werden: Erste Versuche haben gezeigt, dass der Proband durch die immersive virtuelle Umgebung deutlich besser bezüglich der Gefahren sensibilisiert wird.

Ein Ausblick: Wie sieht Ihre weitere Roadmap für das Projekt aus?
Das Projekt befindet sich aktuell im ersten Jahr der Förderung durch das BMBF im Rahmen der Fördermaßnahme „Arbeit in der digitalisierten Welt“. Insbesondere die Assistenzsysteme für die Sicherheits- und Gesundheitsschutzkoordinatoren sind noch in der Entwicklung. Zusammen mit den Industriepartnern werden in den nächsten Monaten noch umfangreiche Test durchgeführt. Wir hoffen, dass nach Ende der Förderung recht schnell die Ansätze zum digitalisierten Arbeitsschutzes von den unterschiedlichen Betrieben der Bauindustrie übernommen werden.