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Arbeitsschutz im All

„Man kann nicht mal eben zurückreisen“

Astronaut winkt auf Außenmission an der ISS-Raumstation, im Hintergrund sieht man den einen Ausschnitt der Erde.

Der deutsche Astronaut Andreas Maurer bei einem Außeneinsatz an der Internationalen Raumstation.

Frau Dr. Stern, Astronautinnen und Astronauten haben einen etwas anderen Job als Beschäftigte in Elektrobetrieben, Druckereien oder in der Textil- und Energiebranche. Trotzdem: Was können Unternehmen bei sich umsetzen, was Sie auch im Astronautentraining anwenden?

Wenn man die Prinzipien der Vorbereitung von Astronautinnen und Astronauten mal herunterbricht, eine ganze Menge: Zum Beispiel ist die sehr ausführliche Analyse von Risiken essenziell, um die Sicherheit zu verbessern. Potenzielle Gefahrenszenarien zu durchdenken und das richtige Verhalten in Notfällen einzuüben, ist ebenfalls wichtig.

Das Gleiche gilt für Teambuilding-Maßnahmen und die Kommunikation im Betrieb: Reden und sich aufeinander einstellen hilft, das gilt im Weltraum genauso wie auf der Erde. Nicht zuletzt sollten Unternehmerinnen und Unternehmer Kritik und Anregungen ihrer Beschäftigten ernst nehmen und darauf reagieren – nicht nur, wenn es um die Anschaffung von Persönlicher Schutzausrüstung geht.

Es kann übrigens auch sinnvoll sein, mal Menschen einzuladen, die einen schweren Arbeitsunfall oder einen bedrohlichen Zwischenfall überstanden haben und davon berichten. Auch daraus lässt sich einiges lernen, was der Sicherheit aller zugutekommt.

Was tut Ihr Institut für den Arbeitsschutz im All?

Bei unserer Arbeit steht der Gesundheitsschutz im Fokus. Ganz konkrete Arbeitsschutzmaßnahmen entwickeln eher die einzelnen Raumfahrtgesellschaften, individuell an die jeweiligen Missionen angepasst. Aber bekanntermaßen sind die medizinische und psychische Gesundheit wichtige Bestandteile des Arbeitsschutzes – ganz einfach, weil sie Menschen robuster machen, ihre Risikowahrnehmung schärfen und ihre Leistungsfähigkeit stärken.

Ich muss dazu sagen: Bei uns geht es nicht nur um Astronautinnen und Astronauten. Unser Institut konzentriert sich auf medizinische und psychologische Herausforderungen für alle Personen, die direkt oder indirekt mit der Luft- und Raumfahrt oder dem Verkehr zu tun haben, also auch Pilotinnen und Piloten, Fluglotsinnen und Fluglotsen oder Personen, die beruflich tauchen. Für sie alle gilt: Wenn sie körperlich und im Kopf fit sind, ist schon viel für ihre Sicherheit getan.

Wir forschen, um die medizinische und psychische Gesundheit und Leistungsfähigkeit des Menschen im Weltraum, in der Luftfahrt und auf der Erde zu erhalten. Dieses Wissen fließt auch in das Training von Astronautinnen und Astronauten ein, an dem das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wesentlich beteiligt ist.

Was bedeutet das konkret?

Wir analysieren einerseits, welche Anforderungen das Training eigentlich erfüllen muss – je nachdem, welche Aufgaben die Astronautinnen und Astronauten im Weltraum haben werden. Auf dieser Basis sind wir in die Entwicklung von Trainingsplänen und -materialien involviert. Und nicht zuletzt finden große Teile der Vorbereitung dann nebenan im Trainingszentrum des Europäischen Astronautenzentrums statt.

Welche Rolle spielt dabei das Thema Sicherheit?

Eine ganz große Rolle. Klar, denn Astronautinnen und Astronauten sind ständig Risiken verschiedenster Art ausgesetzt. Sie arbeiten ja in einer eigentlich lebensfeindlichen Umgebung. Die größte Gefahr ist immer, dass eine schützende Außenhülle kaputtgeht – also der Raumanzug, die Raumstation oder der Raumtransporter, wie zum Beispiel das Shuttle, mit dem sie zur Raumstation reisen. Raumfahrzeuge sind die gefährlichsten Transportmittel überhaupt.

An Bord eines Raumschiffs können außerdem auch ganz profane Dinge bedrohlich sein, etwa in der Schwerelosigkeit herumschwebende Partikel, die wortwörtlich ins Auge gehen können. Im All gibt es Strahlenbelastung, der Körper baut in der Schwerelosigkeit Muskeln ab. Dazu kommt die hohe psychische Belastung, die mit einer Raummission einhergeht.

Deshalb wird in der Vorbereitung eine Risikomatrix für alles erstellt, was passieren kann, und mögliche Notfälle werden geprobt. Das ähnelt durchaus einer klassischen Gefährdungsbeurteilung, wie jeder Betrieb sie regelmäßig durchführen muss. Letztlich muss alles funktionieren, damit alle an Bord gesund bleiben: Kopf und Körper der einzelnen Astronautinnen und Astronauten ebenso wie die Technik und die Kommunikation im Team. Deshalb ist das Training sehr umfassend und dauert teilweise Jahre.

Haben Sie ein Beispiel für Risiken, die sich mittels Ihrer Forschung reduzieren lassen?

Nehmen wir mal den Verlust von Knochen- und Muskelmasse: In Schwerelosigkeit führt die Entlastung von Muskeln und Knochen schnell zu einem Gewebeabbau. Das ist ein Risiko für Langzeitmissionen. Deshalb führen wir unter anderem die relativ bekannten Bettruhe-Studien durch: Damit konnten wir die Wirksamkeit bestimmter Trainingsprogramme nachweisen, die Astronautinnen und Astronauten im All absolvieren können. Hundertprozentig effektiv ist das Training auf der Raumstation allerdings noch nicht.

Warum ist ein All-Aufenthalt so belastend für die Psyche?

Insbesondere Langzeitmissionen können mit extremen psychischen Belastungen der Personen an Bord der Raumstation einhergehen: Sie sind isoliert, weit entfernt von der Erde, die Umgebung ist lebensfeindlich. Das Umfeld ist international – man spricht also so gut wie nie seine Muttersprache. Auch das kann belasten. Oben im All haben die Astronautinnen und Astronauten außerdem viel zu tun, zum Beispiel mit Experimenten. Es kann zwar jeder auch einen Weltraumspaziergang absolvieren, aber grundsätzlich gibt es sehr wenig Freizeit, die man nur für sich nutzen kann.

Dazu kommt ein ständiger Druck, in sozialen Medien präsent zu sein, die Menschen auf der Erde auf dem Laufenden zu halten. Und, das ist das Herausforderndste: Man ist monatelang getrennt von seinen Lieben zuhause. Wenn einem Familienmitglied oder einer anderen nahestehenden Person dann etwas passiert, ist man als Astronaut oder Astronautin machtlos. Man kann ja nicht mal eben zurückreisen.

Welche Herausforderungen sind im Training also zu meistern beziehungsweise einzuüben?

Das Schwierigste ist eigentlich, überhaupt ausgewählt zu werden. Wer für die ESA ins All fliegen will, muss sich zunächst bewerben. Die Plätze für Raummissionen sind rar, die Bewerberzahlen hoch. Die Menschen, die sich für eine Mission bewerben, haben oft einen naturwissenschaftlichen Hintergrund oder sind Ingenieure. Sie werden erst psychologisch, dann medizinisch untersucht. Nach den psychologischen Tests sind die meisten schon raus, nur ein Viertel kommt durch.

Eine Person liegt in einer kugelartigen transparenten Kapsel, die in Bewegung ist. Daneben sitzt eine Person an einem Schreibtisch und beobachtet die Szene.

Während ihres Trainings müssen Astronauten zahlreiche Tests wie hier auf einem Kipptisch absolvieren.

Die Tests finden in Hamburg statt, wo unser Team für Luft- und Raumfahrtpsychologie sitzt. An zwei bis drei Tagen gibt es Computertests, es wird viel Wissen abgefragt, ebenso die Mehrfachbelastbarkeit und die Fähigkeit zum dreidimensionalen Denken geprüft. Teilweise setzt unser Auswahlteam die Bewerberinnen und Bewerber richtig unter Stress. Es folgt Basistraining mit den Schwerpunkten Physiologie, Medizin, Tauchen. Letzteres, weil sich damit die Schwerelosigkeit simulieren lässt. Das Training im Raumanzug findet unter anderem im weltweit größten Pool im NASA-Trainingszentrum im US-amerikanischen Houston statt. Der Flug zur Raumstation und technologische Aspekte werden in speziellen Trainingsmodulen geprobt.

Wie sorgen Sie dafür, dass internationale Teams weit entfernt von der Erde gut funktionieren können?

Teambuilding ist ein wesentlicher Bestandteil des Trainings. Sobald ein Team feststeht, bereiten die beteiligten Astronautinnen und Astronauten sich gemeinsam auf ihre Mission vor. Damit stellen wir sicher, dass sie sich hundertprozentig aufeinander verlassen können und schon eingespielt sind, bevor die Mission startet.

In einer Höhle stehen drei Personen in gelber Schutzkleidung mit blauen Helmen zusammen und schauen auf ein Tablet.

Vor der Reise ins All stehen auch mehrtägige Expeditionen in den Untergrund an.

Die Teams absolvieren unter anderem Überlebenstrainings zu Land und zu Wasser zusammen. Im Rahmen des Projekts CAVES verbringen sie etwa – nach einiger Vorbereitungszeit – ein paar Tage in einem unterirdischen Höhlensystem. Das simuliert die isolierte Situation im Weltraum. Dort müssen sie zum Beispiel Experimente durchführen und die Ausrüstung für ihre Mission vorbereiten. Und CAVES hilft, Führungsqualitäten, Teamwork, Entscheidungs- und Problemlösungskompetenz in einem multikulturellen Team zu verbessern.

Bei aller guten Vorbereitung und trotz ausgefeilter Risikoanalyse kann trotzdem immer etwas schiefgehen. Kann man auch dafür trainieren?

Das geht durchaus. Natürlich, nicht jedes potenziell bedrohliche Ereignis lässt sich im Vorhinein vorhersehen und menschliche Reaktionen lassen sich auch nicht planen. Aber im Rahmen des Trainings stärken die Astronautinnen und Astronauten ihre Kompetenzen insoweit, dass sie im Ernstfall gut reagieren können.

Ein Astronaut schwebt im All neben einer Luftschleuse, im Hintergrund ist die Erde zu sehen.

Bei einem Außeneinsatz müssen Astronauten auch in schwierigen Situationen Ruhe bewahren.

Im Jahr 2013 gab es einen Zwischenfall bei einem Außeneinsatz an der ISS: Der Helm des Astronauten Luca Parmitano füllte sich plötzlich mit Wasser. Grund war eine Verstopfung im Lebenserhaltungssystem des Anzugs. Parmitano ist ruhig geblieben, der Außeneinsatz endete frühzeitig. Er hat die Flüssigkeit in seinem Helm teilweise getrunken, um nicht zu ertrinken. Letztlich ist aber alles gut gegangen, auch, weil Parmitano nicht in Panik geriet. Resilienz ist da ein Stichwort, da wären wir wieder bei der Psyche. Und aus solchen Zwischenfällen lernen wir natürlich für künftige Einsätze. So etwas wird intensiv aufgearbeitet.

Der Raumanzug ist die Arbeitskleidung von Astronautinnen und Astronauten. Inwieweit haben sie Mitspracherecht bei der Auswahl ihrer Ausrüstung?

Den Löwenanteil der Entwicklung übernehmen die Weltraumgesellschaften. Aber die arbeiten durchaus mit den Rückmeldungen derjenigen, die die Ausrüstung letztlich tragen. Vor zwei Jahren hat zum Beispiel die NASA ehemalige Astronauten, die zum Mond gereist waren, stundenlang befragt. Da kam unter anderem viel Kritik an den Helmen und an der Beschaffenheit der Raumanzüge, die es erschwert hatten, die Hüfte zu beugen oder die eigenen Füße zu sehen. Auch fehlende Absaugsysteme waren ein Thema – der Mondstaub verteilte sich nach Außeneinsätzen nämlich im ganzen Raumschiff. Solche Rückmeldungen sind wertvoll und fließen in die Entwicklung der Ausrüstung ein.

Das Interview führte Annika Pabst

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Das Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin ist Teil des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die dortigen Beschäftigten forschen interdisziplinär, um die medizinische und psychische Gesundheit und Leistungsfähigkeit des Menschen im Weltraum, in der Luftfahrt und auf der Erde zu erhalten. Dieses Wissen fließt auch in das Training von Astronautinnen und Astronauten ein.

Porträt von Dr. med. Claudia Stern. Sie hat kurze dunkle Haare und gträgt ein pinkfarbenes Oberteil.

Dr. med. Claudia Stern leitet die Abteilung Klinische Luft- und Raumfahrtmedizin des Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln.

Ausgabe 6.2022

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