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Passive Exoskelette auf dem Vormarsch

Reduzierung der Muskel-Skelett-Belastung
Exoskelette auf dem Vormarsch

Passive Exoskelette beugen Muskel-Skelett-Belastungen vor
© HUNIC GmbH
Petra Jauch

Etliche Tätigkeit­en in der Indus­trie, aber auch in der Pflege oder im Trans­portwe­sen gehen regel­recht auf die Knochen. Zur Reduzierung der Muskel-Skelett-Belas­tung bieten sich aktive und pas­sive Exoskelette an – in wach­sender Auswahl und Vielfalt: Immer mehr Her­steller bere­ich­ern den Markt mit Eige­nen­twick­lun­gen, darunter junge Unternehmen und Start-ups. 

Lasten besser bewältigen

Einen guten Überblick über das aktuelle Ange­bot an Exoskelet­ten kon­nten die Besucherin­nen und Besuch­er auf der Fachmesse A+A 2021 gewin­nen. Im Robot­ics Park sowie an den Stän­den und Sta­tio­nen im Umkreis hat­ten sie zudem Gele­gen­heit, ver­schiedene Stützsys­teme am eige­nen Leib zu erproben und miteinan­der zu ver­gle­ichen. Davon macht­en sie regen Gebrauch – ein deut­lich­es Sig­nal für das gezielte Inter­esse an diesen Hilfsmitteln.

Doch was genau sollen Exoskelette bewirken? „Unsere Sys­teme unter­stützen vor allem beim Heben und Tra­gen. Der Schw­er­punkt liegt darauf, Las­ten bess­er bewälti­gen zu kön­nen“, erk­lärt Patrick Gastiger, Key-Account-Man­ag­er und Ergonom­ics Coach des Her­stellers HUNIC. Zu diesem Zweck entwick­elt das Unternehmen seit sein­er Grün­dung im Jahr 2017 pas­sive Exoskelette.

Passive Exoskelette: Funktionalität und Tragekomfort 

Das Kern­mod­ell des Her­stellers, das bere­its in der Logis­tik- und Auto­mo­bil­branche sowie im Maschi­nen­bau und Gesund­heitswe­sen zum Ein­satz kommt, nen­nt sich Sof­t­Exo Lift. Auf der A+A 2021 präsen­tierte HUNIC mit dem „Sof­t­Exo Lift 5“ die mit­tler­weile fün­fte Ver­sion dieses Pro­duk­ts. „Dabei kom­men Verbesserun­gen an zwei Kom­po­nen­ten zum Tra­gen. Erstens bei der Funk­tion­al­ität: Durch die Ver­wen­dung neuer Mate­ri­alien fällt die Unter­stützung beim Heben noch stärk­er aus. Zweit­ens bei der Bio­mechanik, indem wir die Zusam­me­nar­beit der Kom­po­nen­ten verbessert und dadurch – ganz wichtig – den Tragekom­fort noch ein­mal erhöht haben“, erk­lärt Gastiger. Seit drei Jahren ist eine Rück­en­schiene in das Sys­tem inte­gri­ert, die eine kor­rek­te Hal­tung beim Anheben gewährleis­tet. Sie ist der einzige starre Bestandteil. „Unsere Exoskelette heißen nicht nur soft, son­dern es ist tat­säch­lich alles soft an ihnen, mit Aus­nahme der Ver­schlusss­chnallen, Reißver­schlüsse und der Rück­en­schiene. Der Hüft­gurt ist dabei noch ein­mal weich­er gewor­den, denn die Trägerin­nen und Träger sollen so wenig wie möglich von dem Exoskelett spüren“, unter­stre­icht Gastiger. Durch­set­zen kön­nten sich schließlich nur Pro­duk­te, die funk­tion­ieren und einen hohen Tragekom­fort bieten.

Vor dem Einsatz mehrere Exoskelette testen

Grund­sät­zlich emp­fiehlt Gastiger inter­essierten Fir­men, mehrere pas­sive Exoskelette zu testen – und zwar nicht nur für ein paar Stun­den, son­dern möglichst an mehreren Tagen. „Es lohnt sich, ver­schiedene Sys­teme auszupro­bieren, denn es gibt spür­bare Unter­schiede“, ist er überzeugt. Dazu bietet der Her­steller Miet­mod­elle an, die beispiel­sweise einen zwei­wöchi­gen Test­lauf ermöglichen. Warum so lange? „Neue Fußballschuhe fühlen sich beim ersten Train­ing auch nicht gle­ich toll an. Man muss sich erst daran gewöh­nen.“ So sei es auch beim Exoskelett: Der Stör­fak­tor, der von diesen Sys­te­men aus­ge­he, werde nach eini­gen Tagen weniger wahrgenom­men. Erst dann mache sich die wohltuende Wirkung der Bio­mechanik richtig bemerkbar.

Haltung bewahren mit passiven Exoskeletten leicht gemacht

Aber ver­lagert das Exoskelett als Hebe­hil­fe die Belas­tung nicht ein­fach nur auf andere Kör­perteile? „Am Ende ist es entschei­dend, in welch­er Hal­tung Beschäftigte Las­ten bewälti­gen. Deswe­gen fokussieren wir zunehmend auf die Rück­en­schiene. Beim Bück­en wird der Band­scheibenkern im Bauch­bere­ich nach hin­ten gedrückt. Der Fehler begin­nt aber schon oben in der Hal­swirbel­säule, dem run­den Rück­en und der starken Krüm­mung der Wirbel­säule, je weit­er die Last ent­fer­nt ist. Diese Krüm­mung ver­hin­dern wir mit der Schiene“, erk­lärt Gastiger. Wie rück­en­scho­nen­des Heben funk­tion­iere, sei zwar grund­sät­zlich bekan­nt, dieses Wis­sen werde im Arbeit­sall­t­ag aber häu­fig nicht umge­set­zt. „Beson­ders Jün­gere hal­ten sich nicht daran – bis sie den Schaden davon­tra­gen.“ Ger­ade bei ihnen müsse die Präven­tion anset­zen, fol­gert Gastiger.

Andere Liga: Aktive Systeme

HUNIC ist bis­lang auf pas­sive Exoskelette spezial­isiert, die keine externe Energiev­er­sorgung benöti­gen. Die Stützstruk­tur nimmt Belas­tun­gen auf, verteilt die ein­wirk­enden Kräfte und gibt sie mit­tels Spannkraft an den Kör­p­er zurück. Aktive Exoskelette, die mit zusät­zlichen Antrieben, Sen­soren oder auch Kün­stlich­er Intel­li­genz aus­ges­tat­tet sind, sieht Gastiger aktuell nicht flächen­deck­end in der Anwen­dung – zumin­d­est, was den großen Markt ‧ange­ht: Sie seien zum einen noch sehr teuer, zum anderen um einiges schw­er­er als die meis­ten pas­siv­en Sys­teme. „Beim Heben wird man durch sie zwar deut­lich unter­stützt, aber das größere Zusatzgewicht wirkt zusät­zlich auf den Muskel-Skelett-Appa­rat“, gibt er zu bedenken. Zudem hät­ten diese Sys­teme durch die inte­gri­erte Tech­nik eine größere Störkon­tur, das heißt sie liegen nicht weit­ge­hend am Kör­p­er an, son­dern besitzen auch abste­hende Teile. „Das ist auch ein Arbeitssicher­heit­s­the­ma, denn mit diesen Auf­baut­en kann man leichter irgend­wo hän­gen­bleiben. Hier müsste vor­ab gesichert sein, dass alle Laufwege am Arbeit­splatz bre­it genug sind.“

Im Bereich der Robotik

Obwohl sie häu­fig in einen Topf geschmis­sen wür­den, seien pas­sive und aktive Sys­teme generell nicht direkt miteinan­der ver­gle­ich­bar. Bei aktiv­en Exoskelet­ten bewege man sich im Bere­ich der Robotik, die ganz andere Fra­gen aufw­erfe als die rein mech­a­nis­chen, ergonomis­chen Stützsys­teme. „Da ist dann auch die Störan­fäl­ligkeit durch kom­plexe Bauteile ein The­ma.“ Manche Beschäftigten fühlten sich zudem unwohl bei dem Gedanken, in gewiss­er Weise fremdges­teuert zu sein. Gastiger sieht für die derzeit erhältlichen aktiv­en Sys­teme insofern rein spez­i­fis­che Ein­satzge­bi­ete in der Indus­trie. Anders in der Medi­zin: „Hier gibt es im Bere­ich der Reha­bil­i­ta­tion schon vielfache Verwendung.“

Gän­zlich abgeneigt von ein­er Weit­er­en­twick­lung in Rich­tung inte­gri­erte Elek­tron­ik ist HUNIC dabei nicht – nur sei man noch nicht so weit. „Wenn wir etwas Neues auf den Markt brin­gen, muss es valide sein.“ Derzeit fehle es dazu noch an wis­senschaftlichen Erken­nt­nis­sen. „Große Unternehmen fordern vor einem solchen Invest­ment einen Wirk­samkeit­snach­weis aus der Forschung und Entwicklung.“

Passive Exoskelette dienen nicht der Leistungssteigerung

So oder so, Robot­er wolle sein Unternehmen nicht aus den Mitar­bei­t­en­den machen. „Man hört ja häu­figer die Frage: Muss ich jet­zt mehr arbeit­en, weil ich das Exoskelett anhabe? Die Antwort heißt ganz klar: Nein!“, betont Gastiger. „Wir haben noch nie propagiert, dass man mit dem Exoskelett mehr und länger schwere Arbeit ver­richt­en kann. Unsere Inten­tion ist, dass Mitar­bei­t­ende dieselbe Arbeit ver­richt­en wie zuvor, aber mith­il­fe der Exoskelette länger gesund bleiben“, erk­lärt der Key-Account-Man­ag­er. Auch manche Arbeitsmedi­ziner­in­nen und ‑medi­zin­er hät­ten die Befürch­tung, dass Unternehmen solche Erwartun­gen an die Ein­führung von Exoskelet­ten hegten. Bei seinen Kundin­nen und Kun­den sei dies aber nicht der Fall. „Die meis­ten Fir­men wollen diese Hil­f­s­mit­tel nicht zweckentfremden.“

Exoskelette in der Pflege

Zu den Unternehmen, die sich für Exoskelette inter­essieren, zählen auch Pflege­heime und Reha-Betriebe. „Wir waren immer wieder in Pflegeein­rich­tun­gen zur Pro­duk­tvorstel­lung. Die dort geführten Gespräche haben dazu geführt, dass wir unser Kern­mod­ell speziell für die Bedürfnisse von Pflegekräften weit­er­en­twick­elt haben“, erk­lärt Gastiger.

Die Prob­lem­stel­lung: In der Pflege arbeit­en über­wiegend Frauen. Nicht sel­ten müssen sie schwere Pati­entin­nen und Patien­ten heben, die selb­st nicht mehr mithelfen kön­nen. Deshalb hat HUNIC das Mod­ell Lift mit Hal­te­grif­f­en aus­ges­tat­tet. Mit Care­Exo Lift kön­nen die Pflegekräfte Pati­entin­nen und Patien­ten mith­il­fe der Hüfte heben.

Unterstützung für Paketbotinnen und Paketboten

Die Idee zu ein­er weit­eren Mod­i­fika­tion wurde in der Coro­na-Pan­demie geboren. „Die Pan­demie hat die Gesund­heit­s­the­matik befeuert – ger­ade in der Logis­tik, die noch mehr leis­ten musste.“ Um auch hier gezielt Unter­stützung zu bieten, hat HUNIC das Mod­ell Car­ry entwick­elt, das diesen April auf den Markt kommt. „Der Gür­tel mit leichter Rück­en­stütze eignet sich auch zum Aut­o­fahren, man kann sich damit prob­lem­los hin­ter das Steuer klem­men. Bei der Zustel­lung wird die Ware dann auf dem Hüft­gür­tel abgestellt und mit ein­er Hand fest­ge­hal­ten. Mit der anderen kann der Zusteller oder die Zustel­lerin beispiel­sweise den Scan­ner bedi­enen“, erk­lärt Gastiger die Funk­tion­sweise dieser jüng­sten Errungenschaft.


Dynamische Marktentwicklung

Seit­dem die ersten Exoskelett-Sys­teme 2015 in Deutsch­land auf den Markt kamen, hat sich das Ange­bot deut­lich ver­fein­ert und ver­bre­it­ert. Neben den pas­siv­en Stützsys­te­men, die mit­tels mech­a­nis­ch­er Kom­po­nen­ten für Ent­las­tung sor­gen, gibt es aktive Sys­teme, die mit eigen­er Antrieb­stech­nik und/oder Kün­stlich­er Intel­li­genz arbeit­en. Ob und welche Sys­teme sich let­ztlich am Arbeit­splatz durch­set­zen wer­den, wird sich zeigen. In vie­len Betrieben steigt aber offen­bar die Bere­itschaft, Exoskelette zu nutzen beziehungsweise einzuführen, sofern sie im Test überzeugen.


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