Intelligent Clothing für die Schutzausrüstung


Von Prof. Dr. Christof Breckenfelder, Niederrhein University of Applied Sciences, Department of Textile and Clothing Technology

Christof BreckenfelderMiniaturisierte, eingebettete und  vernetzte Computer eröffnen neue Möglichkeiten der Gestaltung von Funktionsbekleidung. Im professionellen Bereich betrifft dies z. B. die gesetzlich vorgeschriebene Persönliche Schutzausrüstung (PSA ).  [premium_content]Mit kontextsensitiven und aktorischen Funktionen ausgestattet und im Arbeitseinsatz zu Sensornetzwerken verknüpft, wird PSA zukünftig intelligent. Diese intelligente Schutzbekleidung kann – im Gegensatz zu bisherigen Systemen – schon im Vorfeld einer Schädigung aktiv werden und von sich aus in die Arbeitssituation eingreifen. Die Erweiterung von Bekleidung mit Komponenten des Wearable Computing, der Mikrosystemtechnik, der Kommunikationstechnik und Smart Textiles wird als Intelligent Clothing bezeichnet.

Da die Schutzziele der intelligenten Schutzbekleidung über die Informationsbereitstellung realisiert werden, spielt die Gestaltung der Mensch-Computer-Schnittstelle in der Praxis eine wesentliche Rolle. Jede Information ist nur so viel wert, wie sie beim Empfänger zeitkritisch bereitgestellt, wahrgenommen und in Handlungen umgesetzt werden kann. Intelligente Sensornetzwerke übernehmen dabei zunehmend selbst Routinen der Übermittlung und Entscheidung innerhalb von Gefährdungsanalysen.

Die Schutzassistenz ist ein System verteilter Intelligenz, da sich die additive Schutzwirkung aus der Interaktion von Mensch und (technischer) Umwelt herstellt. Auf dem Aktivierungsniveau wird das primäre Schutzziel der PSA durch das sensorische Erschließen von unmittelbaren Gefahrenquellen unterstützt. Ein Beispiel dafür ist die Erweiterung des passiven Schutzes einer Schnittschutzhose durch eine sensorische Näherungsdetektion gefährlicher Maschinen und Geräte. Die Handlungsentscheidung, das Abschalten der Motorsäge, erfolgt zeitlich unmittelbar, örtlich begrenzt und i. d. R. technisch voll autonom.


Innerhalb des Profilierungsniveaus werden die primären Schutzziele um die Erfassung zeitlich ausgedehnter Belastungs- und anderer relevanter Profile erweitert. Die Erkennung von Gewöhnungseffekten im Arbeitsablauf und damit das Einwirken auf eine gestiegene Risikotoleranz sind möglich. Auch die kombinierte Erfassung von Sensor- und medizinischen Messdaten am Arbeitsplatz können spezifische Gefährdungen sichtbar machen.

Auf dem Vernetzungsniveau werden die Kontextdaten vernetzt und eventuell übergeordnet zusammengeführt. Der Kreis der Handlungsteilnehmer und Entscheider zur Unterstützung des Schutzzieles erweitert sich. Die Gefahrenanalyse ist nicht mehr nur lokal, sondern erweitert sich örtlich. Es entsteht die Möglichkeit, das so gewonnene Überblickswissen, die Intelligenz im System mit in die Analyse von Gefahrenpotenzialen für den Einzelnen einzubeziehen.

Zur Abschätzung der aktuellen Gefährdungssituation werden Modelle der Arbeitsumgebung und sensorisch erfasste Kontexte verknüpft. Dadurch kann die Kopplung zwischen dem Arbeiter und seiner Arbeitsumgebung berücksichtigt werden. Aus dem Wissen um Art und Größe der Gefährdung werden dann Strategien zum Schutz des Arbeiters ausgewählt und gegebenenfalls parametrisiert, die gefährliche Situationen möglichst vorausschauend erkennen und Unfälle aktiv vermeiden. [/premium_content]

M2M Alliance-JahrbuchNiederrhein University of Applied Sciences
M2M Alliance Jahrbuch 13/14

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