Schmerzfrei durch den Arbeitstag

Schmerzen im Nacken-, Schulter- und Rückenbereich kennen Viele und Kunstwörter wie „Konaschu“ prägen die Werbeblöcke des Rundfunks. Für eine besonders betroffene Gruppe wird an der Universität Innsbruck an einer Lösung dieses Problems geforscht.

Den ganzen Arbeitstag lang Arbeiten mit den Händen über dem Kopf zu verrichten, ist für viele Arbeiter*innen Routine, z.B. bei Reparaturen an der Unterseite von Autos. Schulterschmerzen seien die logische Folge, erklärt Benjamin Reimeir von der Uni Innsbruck. Der menschliche Körper sei evolutionär einfach nicht darauf ausgelegt, über Jahre hinweg acht Stunden täglich die Arme oben zu halten.
Ein Lösungsansatz, an dem u.a. Reimeir und sein Kollege Lennart Ralfs forschen, sind sogenannte Exoskelette. Diese unterstützen die Anwender*innen bei der Arbeit, indem sie gewisse Bewegungen oder das Halten von bestimmten Positionen erleichtern, wie Ralfs erläutert. Zwar sei es nicht das Ziel, mit einem Exoskelett übernatürlich schwere Lasten zu heben, aber es sei wohl so, „dass Exoskelette oftmals fälschlicherweise als >>anziehbare Gabelstapler<< bezeichnet werden.“

Mit der Kraft der Luft

Exoskelette funktionieren über verschiedene Mechanismen. Das Gerät, an dem Ralfs seine Forschung betreibt, trägt den Namen „Lucy“ und unterstützt seine Anwender*innen gezielt beim Heben und Stabilisieren der Arme über Kopf. Dazu nutzt es eine pneumatische Steuerung, d.h. es arbeitet mittels Luftdruck. Andere Modelle verwenden Elektromotoren, Hydraulik oder Federsysteme.

Allen gemeinsam ist laut Ralfs, „dass der Nutzer stets die Systemhoheit hat.“ Das Exoskelett folge den menschlichen Bewegungen und erleichtere sie, es könne jedoch nicht die Kontrolle über die Bewegungen des Menschen übernehmen.

Simulationen im Bewegungslabor

Um die Effekte des Exoskeletts auf die Bewegungsergonomie und die Beanspruchung des Muskel-Skelett-Systems zu untersuchen, haben die Forschenden der Uni Innsbruck in ihrem Bewegungslabor einen Parcours aufgebaut, mit dem sich verschiedene industrielle Tätigkeiten nachstellen lassen. Beispielsweise wird mit einer Steckvorrichtung und einem Stück Gartenschlauch das Anschließen von Kabelbäumen in der Automobilindustrie simuliert. Die Versuchspersonen führen die Bewegungen dann einige Male mit und ohne Exoskelett durch. Gleichzeitig werden sie von neun Infrarotkameras gefilmt, die die Bewegungen dreidimensional erfassen und mittels Elektroden, die auf die Haut aufgeklebt werden, wird die Intensität gemessen, mit der die Muskeln angespannt werden.

Noch ist das Exoskelett „Lucy“ ein Prototyp und reines Forschungsobjekt, doch die Erkenntnisse der Wissenschaftler*innen könnten Erleichterungen für viele Arbeiter*innen bringen.

Exoskelette: Schmerzfrei durch den Arbeitstag – Innsbruck (meinbezirk.at) (10.11.2022)