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Löchrig wie ein Schweizer Käse
Wer kennt ihn nicht, diesen Spruch?

Obwohl bei Weitem nicht alle Schweizer Käse auch Löcher haben, hat sich die Redewendung »löchrig wie ein Schweizer Käse« durchgesetzt. Grund dafür ist die grosse Beliebtheit einer ganz besonderen Sorte: des Emmentalers. Emmentaler Käse ist nach seinem Herkunftsort benannt, dem Tal des Flusses Emme im Kanton Bern.

Aber in diesem Beitrag geht es um Aviatik, genauer gesagt um Risikomanagement. Ein Schweizer Käsemodell ist da nämlich sehr populär!

Das Schweizer Käsemodell

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Das Schweizer-Käse-Modell (englisch Swiss cheese model) ist eine bildhafte Darstellung von latenten und aktiven menschlichen Fehlern als Beitrag zum Zusammenbruch von komplexen Systemen und beschreibt die Verkettung von Unfallursachen.
Das Modell wurde ursprünglich vom britischen Psychologen James Reason von der Universität Manchester vorgelegt und hat seitdem eine breite Akzeptanz gefunden.
Das Schweizer-Käse-Modell vergleicht Sicherheitsebenen mit hintereinanderliegenden Käsescheiben. Die Löcher im Käse – wie etwa beim Emmentaler – sind ein Bild für die Unvollkommenheit von Sicherheits- oder Schutzmassnahmen in einem Sicherheitssystem.
Die Käselöcher als Schwachstellen können unerwartet ihre Grösse und Lage verändern. Bei einer ungünstigen Kombination vieler ursächlicher Faktoren entwickeln sich einzelne Fehler zu Schäden, Unfällen oder katastrophalen Folgen. Im Modell liegen dann die Käselöcher auf einer Linie und es entsteht die „Gelegenheit zu einer Flugbahn“, so Reason, die alle Sicherheitsbarrieren überwindet. Der Schweizer Käse kann als Modell oder auch als nützliche Metapher aufgefasst werden.
Das Modell kann auch dazu verwendet werden, um eine Schutzwirkung durch mehrere jeweils für sich gesehen unvollkommene Sicherheitsmaßnahmen zu erklären. Im Modell ist zwar jede einzelne Schicht löchrig, die übereinanderliegenden Schichten lassen aber zumeist keinen "Durchbruch" zu.

Praxisbezug

KäsemodellDrohne

Bild angelehnt an "Zentrum Human Factors Hamburg"

Die einzelne Käsescheibe

Jede Sicherheitsbarriere können wir uns als einzelne Käsescheibe vorstellen. 
So haben wir verschiedene Sicherheitsbarrieren, welche eine Gefahr abwenden sollten bei unserer Tätigkeit zu berücksichtigen. Angefangen mit den technischen Sicherheitssystemen, die bereits vom Hersteller "mitgeliefert" werden (Baumaterial, Grösse, Form und Gewicht unserer Drohne, Hinderniserkennung, Fail-Safe-Systemewie RTH und Autolanding Sollbruchstellen etc.). Je nachdem wir robust unsere Sicherheitsbarriere ist, kann diese Scheibe dicker oder dünner sein. Dies spielt jedoch keine Rolle, wir wir noch sehen werden, denn das entscheidende am Modell sind die Löcher.

StelleDir jede Schutzschicht wie eine Scheibe Schweizer Käse vor, wobei die Löcher Anfälligkeiten für Ausfälle darstellen ( Abbildung oben ). Damit es zu einem Zwischenfall kommt, müssen die Löcher in den Käsescheiben übereinstimmen. Die Grösse (Fläche) der Löcher im Käse ist proportional zur Zuverlässigkeit der Schutzschicht. Eine Scheibe mit einer grossen Lochfläche, die aus vielen Löchern und/oder grossen Löchern besteht, weist eine hohe Ausfallwahrscheinlichkeit auf. Um die Leistung der Schutzschicht zu verbessern, verringere die Fläche der Löcher und steller, dass die Löcher in benachbarten Scheiben nicht ausgerichtet sind (heisst, die gleichen Fehlerursachen abfangn können).

Keine Sich erheitsbarriere ist absolut und hat keine Fehler. Jede dieser Barrieren weist mehr oder wenicher kleine oder grössere Schlupflöcher auf. Nehmen wir zum Beispiel die Notfallfunktion "Return to Home": Sie kann die Drohne bei Verbindungsverlust oder bei Versagen des Piloten (verliert die VLOS (Sichtlinie) automatisch zu ihrem Startplatz zurückbringen und dort sicher landen. Dies jedoch nur...

  • wenn die Drohne genügend Energiereserve hat
  • wenn die Steuerung entsprechendes GPS-Signal empfängt
  • wenn der Startpunkt korrekt aufgezeichnet wurde
  • wenn die Motoren und die Motorsteuerung einwandfrei funktioniert
  • wenn zu starker Wind die Drohne nicht abdriften lässt
  • wenn der Landeplatz frei ist
  • wenn der Fernpilot die Funktion auch richtig auslösen kann
  • wenn die Drohne auf ihrem Rückweg in kein Hindernis knallt

Du siehst also: die Käsescheibe RTH ist also ziemlich löchrig! Nun, was können wir dagegen tun?

Wir erstellen mehr Sicherheitsbarrieren (zum Beispiel Hinderniserkennung, Batteriewarnung, Pilotenausbildung, usw. usw. Jede dieser neuen Käsescheiben hat jedoch auch wieder ihre Löcher.

Dynamisches Verhalten

Dazu kommt - und das ist im obigen Bild durch Rotationskreise angedeutet - dass sich die Sicherheitslöcher dynamisch verhalten. Wind kann zum Beispiel ein kleines aber auch ein grosses Problem sein. Auch zeitlich können sich die Risiken dynamisch verändern. So ist es erklärbar, dass auch bei relativ "löchrigen" Sicherheitsbarrieren (schlechte Pilotenausbildung, redundanzfreie Billigdrohnenkomponenten, schludrige Flugplanung, lasche Einhaltung von Regeln und Vorschriften, Missachtung von Mindest- und Höchstdistanzen etc. immer noch wenig passiert.



 

Reason geht mit seinem Modell davon aus, dass aus einer Gefahr nur dann ein Unfall oder ein unerwünschtes Ereignis entstehen kann, wenn mehrere dazwischen liegende “Sicherheitsbarrieren” (Menschen, technische Vorkehrungen, Alarme) versagen, also Löcher entstanden sind. Diese Löcher müssen zudem durch “besondere Umstände” zur selben Zeit in genau in einer “Achse” liegen.
Sie entstehen durch aktives und latentes Versagen, werden durch beitragende Faktoren beeinflusst und sind ausserdem “dynamisch”, d. h. sie öffnen, schliessen oder verschieben sich über die Zeit.


Weitere Theorien und Modelle zur Sicherheit

Zur Vervollständigung seien hie noch einige weitere Modelle erwähnt, welche im Zusammenhang mit Sicherheitsmanagement oft genannt werden:

Die Unfall-Pyramide
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Die Unfallpyramide ist ein Modell, das zeigt, wie sich aus unsicheren Zuständen und Verhaltensweisen  sehr schwerwiegende Unfälle entwickeln können. Das Modell besteht aus drei bis sechs Stufen, die aufeinander aufbauen und am Ende zu einem tödlichen Unfall führen können. Es gilt also, bereits die vielen unsicheren Aktionen beim Fliegen zu verhindern um schwerwiegende Probleme vermeiden zu können. Denke dabei vor Allem auch an die 4 gefährlichen Attitüden von Piloten aus dem Script Human Factors.

Der Domino-Effekt

Als Dominoeffekt (englisch domino effect) wird allgemein eine Kausalkette von ähnlichen oder identischen Ereignissen bezeichnet, von denen jedes einzelne Ereignis zugleich Ursache des folgenden ist und die alle auf ein einzelnes Anfangsereignis zurückzuführen sind. Der Name leitet sich von den Spielsteinen im Dominospiel ab, die durch das Umwerfen eines Steins umgeworfen werden können, wodurch auch die restlichen Steine ​​ebenfalls fallen.

Ereigniskette

Nachfolgend ein uszug aus einem Schlussbericht derf SUST, welches sehr eindrücklich eine Ereigniskette veranschaulicht.

Es gibt nie EINE Unfallursache
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Das Fischgrätemodell oder Ishikawa-Diagramm, wie es richtigerweise heisst, zeigt die verschiedenen Ursachen, welche zu einem Zwischen- oder Unfall führen können.

Das schwächste Glied in der Kette
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Anschaulich ausgedrückt basiert diese Theorie auf der Tatsache, dass eine Kette so stark ist wie ihr schwächstes Glied (desto länger die Kette, desto wahrscheinlicher das Auftreten eines schwachen Gliedes → Volumeneffekt)

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