Die Entwicklung von Ermüdung bei Remote-Tower-Kontrollern: Hinweise aus einer Eye-Tracking-Analyse

Warum das Beobachten der Augen Fliegen sicherer machen kann

Moderner Luftverkehr wird zunehmend nicht mehr aus glasumrandeten Türmen am Rollfeld gesteuert, sondern aus entfernten Räumen mit Monitorwänden. In diesen fensterlosen Kontrollzentren ist es genauso wichtig, die Fluglotsen wachsam zu halten wie die Flugzeuge getrennt zu führen. Diese Studie stellt eine einfache, aber zentrale Frage: Wenn Remote-Tower-Kontroller im Verlauf einer Schicht müde werden, wie zeigt sich diese Erschöpfung still und unauffällig in ihren Augen — und lassen sich diese feinen Veränderungen in ein Frühwarnsystem für Ermüdung verwandeln?

Remote-Tower und die verdeckte Belastung der Lotsen

Beim Remote-Tower-Betrieb überwacht ein Kontrollzentrum den Verkehr an einem Flughafen mithilfe hochauflösender Videos und digitaler Werkzeuge statt durch direkte Ausblicke nach draußen. Dieses Konzept erhöht die Flexibilität und reduziert Kosten, bedeutet aber auch, dass die Lotsen über lange Zeiträume auf helle, informationsreiche Bildschirme starren. Diese intensive visuelle Fokussierung kann allmählich die Aufmerksamkeit schwächen, Reaktionen verlangsamen und die Urteilsfähigkeit trüben. Die Technik zur Überwachung der Lotsenermüdung hat jedoch nicht mit dem schnellen Ausbau von Remote-Towern Schritt gehalten. Um diese Lücke zu schließen, konzentrierten sich die Autoren auf den offensichtlichsten — und überraschend aussagekräftigen — Informationskanal: die Augen.

Wie die Studie jeden Blick und Lidschlag verfolgte

Die Forscher rekrutierten 13 Trainee-Fluglotsen und setzten sie in einen hochrealistischen Remote-Tower-Simulator, der einen geschäftigen Flughafen mit einer einzigen Landebahn nachbildete. Jede Person absolvierte dasselbe 30-minütige Verkehrszenario zweimal: einmal morgens gut ausgeruht und einmal nach einem ganzen Arbeitstag, in dem sie selbst deutlich höhere Ermüdung angaben. Während sie Landungen, Rollvorgänge und Abflüge steuerten, zeichnete ein tragbares Eye-Tracking-Gerät 60-mal pro Sekunde Augenbewegungen auf. Aus diesen Aufzeichnungen extrahierte das Team acht zentrale Merkmale, darunter die Geschwindigkeit der Blicksprünge, die Dauer von Fixationen und Lidschlägen, die Anzahl von Fixationen, Sakkaden und Blinzeln pro Minute sowie die Pupillengröße.

Ermüdung im Zeitverlauf verfolgen

Statt nur „vorher“- und „nachher“-Vergleiche anzustellen, interessierten sich die Autoren dafür, wie sich Ermüdung Minute für Minute entwickelt. Sie mitteten jede Augenkennzahl in Ein-Minuten-Fenstern und nutzten einen flexiblen statistischen Ansatz, ein generalisiertes additives gemischtes Modell. Diese Methode erlaubte es, glatte Kurven zu zeichnen, die zeigen, wie sich jede Augenmessgröße über die halbe Stunde veränderte — getrennt für aufmerksame und ermüdete Durchläufe — und gleichzeitig Unterschiede zwischen Personen zu berücksichtigen. Das Ergebnis ist eine Zeitrafferansicht der Ermüdung: nicht nur, ob müde Lotsen anders aussehen als ausgeruhte, sondern wie sich diese Unterschiede während der aktiven Arbeit vergrößern, verkleinern oder wellenförmig verändern.

Was müde Augen über überlastete Köpfe verraten

Die auftauchenden Muster waren eindrücklich. Bei ermüdeten Lotsen war die durchschnittliche Geschwindigkeit ihrer Blicksprünge höher — und stieg im Verlauf der Aufgabe stetig an — was auf einen ruheloseren Suchtstil hindeutet, der mit zunehmender Müdigkeit aufflammt. Gleichzeitig machten sie insgesamt weniger Fixationen und Sakkaden, während sie öfter und länger blinzelten. Diese Veränderungen deuten auf einen Wechsel zu weniger effizienter visueller Probenahme und zu häufigeren kurzen Unterbrechungen des Blicks vom Bildschirm hin. Die Pupillengröße erzählte eine ergänzende Geschichte: In aufmerksamen Sitzungen weiteten sich die Pupillen mit der Zeit, was mit anhaltender Engagement übereinstimmt. Unter Ermüdung waren die Pupillen kleiner und schrumpften kontinuierlich — ein Zeichen abnehmender Erregung. Einige dieser Augenmaße stiegen und fielen auch zyklisch in Mustern, die mit dem Verkehrsaufkommen übereinstimmten, was darauf hindeutet, dass Ermüdung mit dem Auf und Ab der Arbeitslast interagiert, statt einfach nur linear zuzunehmen.

Von Augenmustern zu sichereren Lüften

Zusammen zeigen diese Ergebnisse, dass Ermüdung bei Remote-Tower-Kontrollern kein vages Gefühl ist, sondern ein messbares, sich entwickelndes Muster in ihren Augenbewegungen und -reaktionen. Durchschnittliche Sakkadengeschwindigkeit, Blinzelverhalten, Zählungen von Augenbewegungen und Pupillengröße liefern jeweils Teile der Geschichte — und keine einzelne Messgröße erzählt alles. Durch die Kombination mehrerer dieser augenbasierten Signale und die Modellierung ihrer zeitlichen Veränderungen könnten künftige Überwachungssysteme still erkennen, wenn ein Kontroller von scharfer Aufmerksamkeit in riskante Müdigkeit abrutscht — lange bevor ein Fehler passiert. In einer Welt, in der immer mehr Flugzeuge aus der Ferne überwacht werden, könnte das Lesen der Augen dieser Beobachter zu einem mächtigen Werkzeug für die Sicherheit des Luftverkehrs werden.

Zitation: Yin, Z., Pan, W., Wang, A. et al. The evolution of fatigue in remote tower controllers: evidence from eye-tracking analysis. Sci Rep 16, 12636 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42161-3

Schlüsselwörter: Ermüdung von Fluglotsen, Eye-Tracking, Remote-Tower-Betrieb, Menschliche Faktoren, Luftfahrtsicherheit