Die vorliegende Dissertation entwickelt und evaluiert verschiedene Anzeigeformate auf Datenbrillen, dessen Informationen den Piloten in der allgemeinen Luftfahrt bei Flügen nach Sichtflugregeln unterstützen. Ziel eines neuen Anzeigeformates ist die Reduktion der Arbeitsbelastung und die Erhöhung des Situationsbewusstseins des Piloten.

Bei Flügen nach Sichtflugregeln gilt das Prinzip Sehen und gesehen werden. Die Luftraumbeobachtung während des Flugs steht dabei im Konflikt mit der Beobachtung der Instrumente, welche im Cockpitinnenbereich angeordnet sind. Dies führt vor allem in der allgemeinen Luftfahrt nach Sichtflugregeln wiederholt zu Unfällen. Eine der häufigsten Unfallursachen sind menschliche Fehler (56%), die mit erhöhter Arbeitsbelastung und folglich einem Verlust des Situationsbewusstseins verbunden sind. Eine Möglichkeit, die Arbeitsbelastung zu reduzieren und das Situationsbewusstsein zu erhöhen, ist die Darstellung von unterstützenden Informationen im head-up Bereich. Eine Realisierungsmöglichkeit ist die Nutzung von Datenbrillen, welche die wichtigsten Informationen direkt in das Blickfeld projizieren. Die vorliegende Dissertation ist bisher die einzige Forschungsarbeit auf dem Gebiet zur Untersuchung der Umsetzbarkeit und des Nutzens von Anzeigeformaten auf Datenbrillen zur Anwendung im Cockpit der allgemeinen Luftfahrt. Anhand von Anforderungen für die Integration einer Datenbrille innerhalb eines Forschungssimulators Diamond DA 40-180 am FSR wird die Datenbrille EPSON Moverio BT-200 ausgewählt. Vier verschiedene Anzeigeformate werden implementiert und in einer Voruntersuchung durch Probanden mit N = 7 hinsichtlich subjektiver Gebrauchstauglichkeit und Arbeitsbelastung getestet. Die Ergebnisse der Voruntersuchung zeigen, dass das Format Primary Flight Display in der Gebrauchstauglichkeit die besten Ergebnisse erzielt. Daher wird dieses für die Weiterentwicklung ausgewählt.

Das Format Primary Flight Display wird mit Berücksichtigung des Nutzerfeedbacks aus der Vorstudie weiterentwickelt. Eine neuartige Flugführungsanzeige, Lateral Guidance Line, zur lateralen Führung wird gestaltet und in das Format eingebunden. Die magentafarbene, pfeilartige Darstellung zeigt dem Piloten an, wann eine Kurve ein- und auszuleiten ist, um die laterale Abweichung zu einer Solltrajektorie (z.B Platzrunde) zu minimieren.

In der Hauptuntersuchung wird das Lateral Guidance Line Format mit N = 20 Piloten im Vergleich zu konventionellen Instrumenten evaluiert. Neben der subjektiven Gebrauchstauglichkeit und Arbeitsbelastung wird die unterstützende Funktion der Flugführungsanzeige anhand der lateralen Abweichungen zu einem vorgegebenen Flugpfad erfasst. Räumliches Situationsbewusstsein wird operationalisiert über die Aufzeichnung des Blickverhaltens mittels Blickerfassung und der Aufmerksamkeit auf einer visuellen Zweitaufgabe. Piloten fliegen zweimal; einmal mit dem Lateral Guidance Line Format auf der Datenbrille und einmal mit konventionellen Instrumenten ohne Datenbrille an zwei unterschiedlichen Flugplätzen in balancierter Reihenfolge. Die Effektivität des Anzeigeformats Lateral Guidance Line kann in der Hauptuntersuchung belegt werden. Die lateralen Abweichungen von der Solltrajektorie fallen in der Gruppe mit dem Lateral Guidance Line Format signifikant geringer aus als in der Gruppe mit konventionellen Instrumenten (ohne Datenbrille), bei ähnlich hoher Arbeitsbelastung. Eine signifikante Erhöhung der Blickzeit nach draußen sowie eine geringere Anzahl verpasster Signale in der visuellen Zweitaufgabe belegen das Potential, das räumliche Situationsbewusstsein des Anzeigeformats zu erhöhen.

Insgesamt zeigen die Untersuchungsergebnisse auf, dass Datenbrillen zukünftig das Potential haben, Piloten in der allgemeinen Luftfahrt zu unterstützten und Unfälle zu vermeiden. Einschränkungen seitens der Hardware müssen durch die Hersteller behoben werden. Die Arbeit leitet aus den Ergebnissen mehrere Empfehlungen für unterschiedliche Interessengruppen in der allgemeinen Luftfahrt ab und zeigt weitere Forschungsfragen auf.