Automatische Zugangsabsicherung von Tiergehegen der Sicherheitsstufe III in Zoos

Status:

abgeschlossen 12/2019

Zielsetzung:

In der Vergangenheit hat es in verschiedenen Zoos tödliche Unfälle beim Umgang mit Tigern gegeben. Gehege der Sicherheitsstufe III sind baulich so gestaltet, dass ein unbeabsichtigter Kontakt zu besonders gefährlichen Tieren wie Menschenaffen, Großbären, Fleckenhyänen Tigern und anderen Großkatzen verhindert werden kann. Jedoch hängt die Sicherheit des Zugangs in gefährdete Bereiche bisher allein von organisatorischen Maßnahmen ab.

Dies bedeutet, dass sich das Personal vor dem Zugang zu einem Gehege vergewissern muss, dass dieser gefahrlos möglich ist. Hierbei sind besonders folgende Schwachpunkte identifiziert worden: Unübersichtliche oder großflächige Gehege, eine große Anzahl von Tieren wie im Menschenaffen-Revier und psychische Belastung des Mitarbeiters, z. B. durch Monotonie, Arbeitsdruck, traumatische Ereignisse, Organisation (etwa unklare Absprachen oder zu viele Personen mit Zugangsmöglichkeit). Diese Faktoren können dazu führen, dass das Personal die Situation falsch einschätzt und somit Fehler begünstigt werden, die im schlimmsten Fall tödlich enden.

Ziel ist es, eine Zugangsüberwachung zu realisieren, die automatisch arbeitet und dem Personal einen Zutritt nur gestattet, wenn das Gehege gefahrlos betreten werden kann. Hierzu sollen sichere Sensoren, z. B. der Einsatz von Radio Frequency Identification (RFID), ausgewählt und kombiniert (Sensorfusion) sowie mit einer sicheren Steuerung der sichere Zugang freigegeben werden.

Aktivitäten/Methoden:

In der ersten Phase wurden die Arbeitsabläufe, die Umgebungsbedingungen und das Tierverhalten bezüglich der Eignung von unterschiedlichen Sensor- und Aktor-Technologien untersucht. Anschließend wurde über eine Recherche ermittelt, ob mit den derzeit auf dem Markt erhältlichen Technologien das oben genannte Ziel realisiert werden kann. Das Projekt wurde in zwei Teilbereiche aufgeteilt

1. Zugangsüberwachung
Für diesen Teilabschnitt wurde ein Sicherheitskonzept erarbeitet, das ein Betreten des Geheges nur zulässt, wenn die angrenzenden Schieber (Tierdurchgänge) verschlossen und gegen Wiederöffnen verriegelt sind, solange der Zugang zum Gehege möglich ist. Hierzu wurden geeignete Sensor-, Aktor- und Steuerungskomponenten ermittelt. Die Ergebnisse wurden in einem Info-Papier der Verwaltungs-Berufsgenossenschaft (VBG) als eine Art Leitfaden für Zoos zusammengefasst.

2. Tierdetektion
Zunächst erfolgte eine Marktrecherche zur Eignung der im Maschinenschutz üblichen Sensortechnologien und Sicherheitskonzepte für diesen Anwendungsfall. Da die aktuell verfügbaren Technologien nicht geeignet erscheinen, wurden neue Überwachungskonzepte erarbeitet.

Mithilfe externer Kooperationspartner (Assion electronic GmbH, TH Köln) wurden diese Konzepte auf ihre grundsätzliche Eignung geprüft und erste Funktionsmuster entwickelt. Die Entwicklung dieser Sicherheitssysteme erfolgte im Rahmen einer Forschungsförderung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi), die durch dieses Projekt angestoßen wurde.

Ergebnisse:

Es wurden grundlegende Anforderungen an Schließsysteme in Tiergehegen abgestimmt. Diese Systeme basieren auf Sicherheitskonzepten, die im Maschinenbau üblich sind und aus Türzuhaltungen, Stellungsüberwachung sowie sicheren Steuerungen bestehen. Sie verhindern, dass Pfleger Tiergehege betreten können, solange die angrenzenden Tierdurchgänge nicht verschlossen sind. Die Ergebnisse wurden im VBG-Infopapier „Anforderungen an Verriegelungseinrichtungen in Gehegen der Sicherheitsstufe III – Tipps zur Einführung eines erweiterten Sicherheitskonzepts“ veröffentlicht.

Im Rahmen der BMWi-Forschungsförderung wurden zwei neue Systeme entwickelt. Sie sind aus momentaner Sicht prinzipiell geeignet, um eine sichere Tierdetektion zu realisieren. Bei dem ersten System handelt es sich um ein Transpondersystem mit neu entwickelten RFID-Transpondern. Diese Transponder können den Tieren implantiert werden und haben eine größere Lesereichweite als auf dem Markt erhältliche Transponder. Das zweite System ist ein kamerabasiertes System, bei dem die Tiere über die Fellzeichnung erkannt und identifiziert werden können. Somit kann der Aufenthaltsort der Tiere im Gehege erkannt und für die Zugangsabsicherung genutzt werden.

Es sind jedoch weitere Untersuchungen zur Eignung der beiden Systeme erforderlich, da diese Konzepte bisher nur rein funktional umgesetzt wurden und nicht als sichere Systeme für den Arbeitsschutz ausgelegt sind. Hier sind fehlererkennende Maßnahmen wie zum Beispiel Plausibilitätsprüfung, Selbsttests usw. zu integrieren. Die Untersuchungen sind als Teil eines Folgeprojektes geplant mit dem Ziel, sowohl die Evaluierung als auch die sicherheitstechnische Ertüchtigung der neu entwickelten Systeme sicherzustellen.

Stand: