Projektdaten

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Individuelle Warnung mittels elektrischer Signale

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Arbeitssituationen in gefährlichen Arbeitsbereichen (z.B. an Bahngleisen, Straßenbaustellen, in Behältern oder bei Wartungsarbeiten in unübersichtlichen Anlagen) erfordern im Gefahrenfall eine zuverlässige und oft individuelle Warnung der Mitarbeiter, so dass sich diese in Sicherheit bringen können. Stand der Technik sind Warnsysteme mit optischen (z.B. Signallampen, Blitzlichtern) und akustischen Signalen (z.B. Sirenen, Hupsignalen) oder selten auch mit Vibrationen. Problematische Situationen ergeben sich dabei immer dann, wenn die Wahrnehmung dieser Signale durch Ablenkung oder diverse Umgebungseinflüsse erschwert wird oder eine sichere Wahrnehmung nicht gegeben ist. Vibrationen von technischen Geräten (z.B. Handyvibrationsalarm) werden oft durch Arbeitsbewegungen überdeckt oder sind unwirksam, wenn das Gerät nicht direkt am Körper getragen wird. Auch optische oder akustische Warnungen können u.U. durch die Bedingungen am Arbeitsplatz nicht wahrgenommen werden. Ein neuer Forschungsansatz für Warnung in Gefahrensituationen ist die elektrische Stimulation des Menschen. Die Forschungsidee besteht darin, mittels Textilien die elektrischen Signale zuverlässig und mit geringem Aufwand gezielt auf die Hautoberfläche des Menschen zu applizieren. Im Gegensatz zu medizinischen Anwendungen, die meist wesentliche höhere Amplituden nutzen, sind die wissenschaftlichen Grundlagen zur individuellen Warnung mittels elektrischer Stimulation sehr lückenhaft. Gänzlich unbekannt ist, welche minimale Signalstärke auch unter störenden Umgebungseinflüssen zuverlässig wahrgenommen werden kann und wie die individuelle Wahrnehmung durch die Hautoberfläche, die Textilstruktur und äußere Einflussfaktoren beeinflusst wird. Im Fokus des Vorhabens steht in Phase I die Ermittlung von Grenzwerten für eine sichere Wahrnehmbarkeit elektrischer Signale, die mit Hilfe textiler, körpernah getragener Kleidungsstücke übertragen werden. Schwerpunkt bildet die Entwicklung spezieller Untersuchungsmethoden zur Erfassung der Signalübertragung und individuellen Wahrnehmung für ausgewählte Warnsituationen. Hierfür sind messtechnische und arbeitswissenschaftliche Untersuchungsmethoden zu entwickeln. Im Rahmen zu entwickelnder Laborexperimente, die die spezifische Umgebungseinflüsse wie z.B. Anpressdruck geeignete Position am Körper und Störeinflüsse simulieren, ist das Zusammenwirken textiltechnologischer, signaltechnischer und biologischer Einflussgrößen auf die Wahrnehmung elektrischer Stimulationen zu qualifizieren und zu quantifizieren und die Wirkungsmechanismen für die Wahrnehmung über die Haut applizierter elektrischer Signale zu formulieren. Darauf aufbauend werden Versuche an Probanden durchgeführt, um die Schwellenwerte für die Erkennbarkeit und die Wahrnehmung zu ermitteln. Die Schwellenwerte bilden die Grundlage für eine künftige Entwicklung eines Warnsystems auf der Basis elektrischer Signale. In Phase II sollen Langzeitwirkung und Gewöhnungseffekte untersucht werden.