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Kleider, Schnorchel, Bücher und Sandwiches. Kein Gepäckstück gelangt ins Flugzeug, ohne vorher Röntgenstrahlen und den Augen des Sicherheitspersonals ausgesetzt gewesen zu sein. Diese sind auf der Suche nach weniger harmlosen Gegenständen wie Messer, Handfeuerwaffen oder Sprengstoff.
Um im Gewühl der Koffer und Taschen solche Gefahren ausfindig machen zu können, ist ein geübtes Auge gefragt. Prof. Adrian Schwaninger beschäftigt sich mit seiner Forschungsgruppe «Visuelle Kognition» (Visual Cognition Research Group, VICOREG) seit mehreren Jahren mit der Frage, wie die Wahrnehmung des Sicherheitspersonals an den Röntgengeräten geschult werden kann.
Im Jahr 2000 hat Schwaninger nach Kontakten mit Flughafenbehörden begonnen, eine entsprechende Lernsoftware zu entwickeln. «Es waren damals zwar bereits einige Trainingsysteme auf dem Markt, aber diese ähnelten eher bunten Spielkonsolen mit vielen Spezialfunktionen, als dass sie wissenschaftlichen Ansprüchen genügten», so Schwaninger.
Der «X-Ray-Tutor» von Schwaninger hingegen basiert auf Erkenntnissen der Wahrnehmungspsychologie, der Lernpsychologie, der Neurowissenschaften und der Informatik. So steht hinter dem Lernprogramm unter anderem eine riesige Bilddatenbank mit Röntgenaufnahmen von Gepäckstücken und verbotenen Gegenständen.
Dabei wird der übende Sicherheitsmitarbeiter schrittweise mit komplexeren visuellen Wahrnehmungsaufgaben konfrontiert: Die Gegenstände im Gepäck werden zahlreicher und unübersichtlicher, die gefährlichen Gegenstände besser versteckt oder aus ungewohnten Perspektiven gezeigt.
Mehr als 600 Flughäfen weltweit haben bisher den X-Ray-Tutor installiert. «Ausgelöst durch den 11. September 2001 hat die Nachfrage in den vergangenen Jahren stark zugenommen», so Schwaninger. Diverse Evaluationen haben gezeigt, dass nach dem Training mit dem X-Ray-Tutor das Sicherheitspersonal gefährliche Gegenstände deutlich schneller und sicherer identifizieren kann.
Die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Flughäfen dient aber nicht nur der Sicherheit der Passagiere. «Wir gewinnen dadurch sehr interessante Daten für die Forschung», so Schwaninger. Die neuen Erkenntnisse fliessen etwa in psychologische Theorien der Objekterkennung ein. Sie geben nämlich Aufschluss darüber, welche menschlichen Fähigkeiten beim Erkennen von Objekten ausschlaggebend sind und wie Objekte im Gehirn gespeichert werden.
Schwaninger und seine Forschungsgruppe haben aber nicht nur die Trainingssoftware entwickelt. Sie arbeiten auch an Eignungstests für Sicherheitsbeauftragte oder untersuchen, inwiefern psychosozialer Stress sich auf die Objekterkennung auswirkt.
Neben seiner Tätigkeit an der UZH ist Adrian Schwaninger auch Professor am «Institut Mensch in komplexen Systemen» (MikS) an der Fachhochschule Nordwestschweiz. Bei seiner dortigen Forschung will er in Zukunft den Blick vor allem auf das Gesamtsystem «Sicherheits-Check am Flughafen» richten. Dabei soll etwa untersucht werden, wie Sicherheitssysteme ausgestaltet werden müssen, um optimale Arbeitsbedingungen für die Teams wie auch für die einzelnen Mitarbeitenden zu bieten.
Dass menschliche Faktoren auch in Zukunft wichtig sein werden, davon ist Schwaninger überzeugt: «Die technischen Geräte werden zwar immer besser, aber die letzte Entscheidung fällt nach wie vor der Mensch.»
