In Deutschland litten im Jahr 2015 52 % der Beschäftigten in den letzten 12 Monaten an arbeitsbedingten Muskelskelett Erkrankungen (WMSD). Die dadurch verursachten Kosten belasteten Deutschland allein im Jahr 2016 mit 17,2 Milliarden Euro (European Agency for Safety and Health at Work. et al. 2019).

In der gesamten EU werden in der Fertigung und im Baugewerbe in Kleinen und Mittelständischen Unternehmen (KMU) repetitive und körperlich anstrengende Tätigkeiten ausgeübt, die das Risiko von Gesundheitsproblemen, Krankheitstagen und Arbeitsunfähigkeit erhöhen (Ecorys 2012; Sinclair et al. 2013). Es ist bekannt, dass in KMU ein höheres Risiko für WMSDs besteht (Ecorys 2012; Schwerha et al. 2021).

Maßnahmen technischer und organisatorischer Natur schränken häufig die Flexibilität der Mitarbeitenden am Arbeitsplatz ein, hier könnten sich Exoskelette, die muskuläre Belastungsspitzen reduzieren können (u.a. Looze et al. 2016; Kermavnar et al. 2020), als eine potenzielle Lösung aufzeigen. In KMU wurden Exoskelette bisher nur selten eingesetzt und getestet (Hensel und Keil 2018; Maurice et al. 2019). In der aktuellen Literatur mangelt es zudem an Studien, die vorhandene Arbeitsaufgaben unter realen Bedingungen im jeweiligen Arbeitsumfeld mit echten Arbeitnehmer‘*innen untersuchen (Kermavnar et al. 2020; Bock et al. 2022) oder die Arbeitsprozesse im Labor genau simulieren, so dass Effekte von passiven Exoskeletten in KMU aufgedeckt und Bias hinsichtlich der Effekte vermieden werden können (Sinclair et al. 2013).

Die Effekte, Barrieren, den Nutzen sowie die Akzeptanz des Einsatzes von passiven Exoskeletten (Paexo Back und Shoulder, Ottobock SE & Co. KGaA) in den Anwendungsfeldern Logistik, Baugewerbe und herstellender Industrie in KMU sollen erforscht werden. Bisherige Forschungsergebnisse zu passiven Exoskeletten für die Teilbereiche des lumbalen Rückens und des Schultergürtels sollen auf ihre Übertragbarkeit in den o.g. Anwendungsfeldern mit echten Mitarbeiter*innen der Unternehmen überprüft werden.

Typische Arbeitsprozesse und -umgebungen dieser Unternehmenssektoren werden analysiert und die Aufgaben und Prozesse identifiziert sowie hinsichtlich ihres Belastungspotenzials klassifiziert. Es wird erforscht, wie viel Entlastung handelsübliche passive Exoskelette in den beschriebenen Unternehmensumgebungen für ihre Mitarbeiter*innen erreichen können.

Passive, mechanische Exoskelette sollen in dieser Studie im Labor und im Feld, in den jeweiligen Unternehmen und an den Mitarbeitenden dieser Unternehmen durchgeführt werden. Nach den Arbeitsplatzanalysen und der Identifizierung geeigneter Arbeitsplätze werden mechanische Exoskelette (Paexo Back oder Shoulder von Ottobock SE & CO KGaA) implementiert und jede*r Proband*in wird mit und ohne Exoskelett im Labor und im Feld getestet. Im Labor werden Arbeitstätigkeiten aus den Unternehmen nachgebildet und im Feld werden die Tätigkeiten unter wahren Bedingungen analysiert.

Es werden subjektive Empfindungen mittels Visueller Analog Skala (VAS, 100mm horizontale Linie) und Körperbereich bezogene Belastungen durch die BORG®CR10 Skala (©Gunnar Borg, (Borg 1982; Borg 1998; Gunnar Borg 2004)) ermittelt. Objektive Daten werden anhand eines Bewegungsanalyse Messsystems Xsens (MVN, Xsens Technologies, Enschede, The Netherlands) gemessen. Es werden physiologische Parameter wie die Muskelaktivität durch Elektromyographie (EMG, Delsys Ltd. Europe, Trigno Avanti und Mini) und der Energieverbrauch mit dem Metamax (3B, Cortex Biophysik GmbH, Leipzig, Deutschland) bestimmt. Durch Zeitmessungen der Durchführung der Testaufgaben kann außerdem auf die Leistung geschlossen werden.

 

 

Literaturverzeichnis

  • Bock, Sander de; Ghillebert, Jo; Govaerts, Renée; Tassignon, Bruno; Rodriguez-Guerrero, Carlos; Crea, Simona et al. (2022): Benchmarking occupational exoskeletons: An evidence mapping systematic review. In: Applied ergonomics 98, S. 103582. DOI: 10.1016/j.apergo.2021.103582.
  • Borg, G. A. (1982): Psychophysical bases of perceived exertion. In: Medicine and science in sports and exercise 14 (5), S. 377–381.
  • Borg, Gunnar (1998): Borg's perceived exertion and pain scales. Champaign, Ill.: Human Kinetics.
  • Ecorys (Hg.) (2012): EU SMEs in 2012: At the Crossroads. Report prepared for the European Commission. Ecorys. Rotterdam, the Netherlands.
  • European Agency for Safety and Health at Work.; IKEI.; Panteia. (2019): Work-related musculoskeletal disorders: prevalence, costs and demographics in the EU. Unter Mitarbeit von Jan de Kok, Paul Vroonhof, Jacqueline Snijders, Georgios Roullis, Martin Clarke (Panteia), Kees Peereboom, Pim van Dorst (vhp human performance), Iñigo Isusi (IKEI): Publications Office.
  • Gunnar Borg (2004): Scaling Experiences during Work: Perceived Exertion and Difficulty. In: Handbook of Human Factors and Ergonomics Methods: CRC Press, S. 121–129. Online verfügbar unter https://www.taylorfrancis.com/chapters/edit/10.1201/9780203489925-20/scaling- experiences-work-perceived-exertion-difficulty-gunnar-borg.
  • Hensel, Ralph; Keil, Mathias (2018): Subjektive Evaluation industrieller Exoskelette im Rahmen von Feldstudien an ausgewählten Arbeitsplätzen. In: Z. Arb. Wiss. 72 (4), S. 252–263. DOI: 10.1007/s41449-018-0122-y.
  • Kermavnar, Tjaša; Vries, Aijse W. de; Looze, Michiel P. de; O'Sullivan, Leonard W. (2020): Effects of industrial back-support exoskeletons on body loading and user experience: an updated systematic review. In: Ergonomics, S. 1–48. DOI: 10.1080/00140139.2020.1870162.
  • Maurice, P.; Čamernik, J.; Gorjan, D.; Schirrmeister, B.; Bornmann, J.; Tagliapietra, L. et al. (2019): Evaluation of PAEXO, a novel passive exoskeleton for overhead work. In: Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering 22 (sup1), S448-S450. DOI: 10.1080/10255842.2020.1714977.
  • Schwerha, Diana J.; McNamara, Nathan; Nussbaum, Maury A.; Kim, Sunwook (2021): Adoption potential of occupational exoskeletons in diverse enterprises engaged in manufacturing tasks. In: International Journal of Industrial Ergonomics 82, S. 103103. DOI: 10.1016/j.ergon.2021.103103.
  • Sinclair, Raymond C.; Cunningham, Thomas R.; Schulte, Paul A. (2013): A model for occupational safety and health intervention diffusion to small businesses. In: American journal of industrial medicine 56 (12), S. 1442–1451. DOI: 10.1002/ajim.22263.