Der Begriff Exo-Skelett (Exo= Außen) wird als Stützstruktur für einen Organismus (für das Endo-Skelett = Innen) verstanden. In der Tierwelt ist das Exoskelett häufig als Teil des Körpers verschmolzen und schützt diese beispielsweise vor Feinden.
Der Begriff „Exoskelett“ ist mittlerweile weit verbreitet und wird häufig mit roboterähnlichen Anzügen sowie Superkräften in Verbindung gesetzt. Die Assistenzsysteme werden oftmals überschätzt oder auch unterschätzt von ihren Bewunderern sowie Kritikern. Allerdings geht es nicht darum, dass ein Mensch durch Exoskelette übermenschliche Fähigkeiten erlangt, sondern dass er eine Erleichterung in seiner Arbeit wahrnehmen kann.
Exoskelette sind am Körper getragene Stützstrukturen, welche durch elektrische oder mechanische Weise unterstützen. Exoskelette unterstützen besonders belastete Körperregionen, indem entweder kontrollierte Zug- bzw. Druckkräfte über physische Schnittstellen auf den Körper einwirken und dadurch Lasten am Körper umverteilen oder externe Kräfte von der Stützstruktur aufgenommen und entlang des menschlichen Körpers in den Boden geleitet werden.
Routinierte Arbeiten können dank der Stützfunktion angenehmer verrichtet werden. Zum Beispiel werden diese im Bereich des medizinischen Eingliederungsmanagements zur Unterstützung bewegungseingeschränkter Personen eingesetzt, um alltägliche Arbeiten zu vereinfachen und die Motorik zu verbessern.
Das passive Exoskelett wird hauptsächlich in Bereichen eingesetzt, in denen es um die Verbesserung der körperlichen Haltung oder einer leichten Unterstützung spezifischer Körperregionen geht.
Speziell werden sie vor, also präventiv, einer Fehlbelastung der Mitarbeiter eingesetzt. Das passive Exoskelett arbeitet mit mechanischen Federn, Gasdruckfedern, elastischen Bändern oder sehr selten mit schaltbaren Funktionen. Sie fangen Belastungen ab und wandeln diese in Energie um, was für die Tätigkeit positiv genutzt werden kann.
Das aktive Exoskelett bietet dem Anwender eine, wie es der Name umschreibt, aktive Unterstützung. Hier ist die Funktionsweise durch elektrische Impulse oder pneumatische Antriebsfunktionen gegeben und die jeweilige Stärke dieser Impulse ist einstellbar. Der Anwender benötigt für die aktiven Systeme oftmals Akkukapazitäten. Die Steuerung der Bewegungsschritte kann hierbei über Muskelanspannungen erfolgen, welche von Sensoren aufgenommen werden. Alternativ kann die Steuerung auch über eine Bedienkonsole erfolgen.
Betrachtet man die aktuellen AU Zahlen mit Muskel-Skelett Erkrankungen, so können persönliche Maßnahmen wie Exoskelette als Hoffnungsträger gesehen werden. 22,6 % aller krankheitsbedingter Fehltage lassen sich laut der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung auf jene Erkrankungen zurückführen.
Wo technische und organisatorische Maßnahmen nicht möglich sind, um Rücken und andere beanspruchte Körperregionen zu entlasten, könnten Exoskelette als personenbezogene Maßnahme Abhilfe schaffen. Überall dort, wo eben die Automatisierung an ihre Grenzen stößt.
Weitere Themen wie der demografische und gesellschaftliche Wandel, ein steigender globaler Wettbewerb sowie der Fachkräftemangel stellen Unternehmen heutzutage vor vielschichtige Herausforderungen.
Dazu kommt dann häufig noch die Unzufriedenheit der Mitarbeiter am Arbeitsplatz. Hier kann es ein vielversprechender Lösungsansatz bspw. für Produktions- sowie Logistikarbeitsplätze mit hoher körperlicher Belastung sein, Exoskelette einzusetzen.
Nach dem Motto „Prävention statt Nachsorge“ können Exoskelette präventiv eingesetzt werden, also schon vor der Entstehung von Krankheitsquoten und unzufriedenen Mitarbeitern. Bei der Recherche sowie der Auswahl der Systeme ist zu beachten, dass technische und/oder organisatorische Maßnahmen immer zuerst untersucht werden müssen. Erst wenn diese unzureichend bzw. nicht realisierbar sind, dann sollten Sie sich mit dem Thema Exoskelette und Alternativen beschäftigen.
Allgemein sollte es das Ziel sein Gesunde Mitarbeiter vor Beschwerden und Erkrankungen zu schützen (Primärprävention). Beschäftigte mit Muskel-Skelett-Erkrankungen (MSE), die vor einer Verschlimmerung bzw. Manifestierung einer Erkrankung bewahrt werden sollten bzw. die eine Teilhabe an beruflichen Tätigkeiten wiedererlangen sollten.
In den Bereichen Kommissionierung, Großhandel, Lagerlogistik und Versandlager sind große Waren und schwere Lasten im Alltag integriert. Beim Be- und Entladen von LKW oder Palette muss der Mitarbeiter flexibel bleiben. Eine standardisierte Maschine kommt den verschiedenen Last-Größen oft nicht entgegen.
Exoskelette können die körperliche Arbeit angenehmer gestalten und die Belastung zum Teil verringern. So können Sie nicht nur das Verletzungsrisiko und Ermüdung reduzieren, sondern Sie können ihre Motivation und die Zufriedenheit erhöhen, was zu einer reibungslosen Abwicklung des Versandprozesses führen kann.
In der Industrie sind die Einsatzgebiete so vielfältig wie die Branche selbst. Von Metallverarbeitung über Maschinenbau zu Automobilindustrie, Elektroindustrie, Holverarbeitung, Pharmaindustrie, Lebensmittelbranche, Großküchen oder Reifen Verarbeiter. Schweres Heben und Tragen ist in der Industrie meist Alltag. Exoskelette können aber auch bei Präzisionsarbeiten wie in der Elektronikfertigung oder im Feinmechanikbereich eingesetzt werden, um Stabilität und Präzision der Hände und Arme zu verbessern und die Genauigkeit zu erhöhen.
Ebenso können Exoskelette in gefährlichen Umgebungen wie dem Bergbau oder der petrochemischen Industrie, in denen Mitarbeiter mit Gefahren wie schweren Objekten, chemischen Substanzen oder hohen Temperaturen konfrontiert sind, zusätzlichen Schutz und Sicherheit bieten.
Auf dem Bau gehören schwere Gewichte zur Tagesordnung dazu. Ob Trockenbau, Maler- und Lackierarbeiten, Verputzen, Montage und Demontage, Fenster, Türen, Innenausbau, Gestaltungsarbeiten oder Landschaftsbau. Die Fachkräfte müssen oft schwere Baumaterialien, Werkzeuge oder Geräte heben und in schwierigen Arbeitssituationen (über Kopf, durch enge Stellen hindurch, auf Gerüsten oder Dächern oder kleinen Räumen) zurechtkommen.
Exoskelette bieten hier flexible Arbeitsunterstützung, um die Stabilitität und das Gleichgewicht zu halten und das Tragen und Arbeiten zu erleichtern.
Die Exoskelette schützen dabei den Körper vor Gelenk- und Rückenverletzungen durch Vorbeugung und ergonomischer Haltung.
In den Bereichen Handwerk (z.B. Malerei, Elektroinstallation, Deckenbau, Möbelbau, Feinmechanik), Landwirtschaft (z.B. Ernte, Tierhaltung, Bodenbearbeitung, Gartenbau) und Pflege (z.B. Physiotherapeuten und Pflegedienste in Reha, Langzeitpflege und Co. ) geht die Tatsache oft unter, dass ebenso hohe Belastungen auf den Körper bei der Arbeit einwirken, wie bei der Arbeit auf dem Bau.
Patienten heben oder umlagern, schwere Geräte für Bodenbearbeitung oder Ernte bedienen, Arbeiten über Kopf bei Elektroinstallationen oder Deckenbau oder präzise Arbeiten in den Bereichen Feinmechanik oder sogar Schmuckherstellung, wo die Stabilität von Händen und Armen wichtig ist. In allen Bereichen können Exoskelette den menschlichen Körper entlasten.
Egal in welchem Bereich die Exoskelette zum Einsatz kommen. Sie haben meist eines gemeinsam: Sie können den Menschen entlasten und schaffen dadurch nicht nur bessere Arbeitsbedingungen und weniger Krankheitstage sondern auch mehr Zufriedenheit der Mitarbeiter.
Exoskelette sollten tendenziell als personenbezogene bzw. personengebundene Maßnahmen eingeordnet werden (Quelle: BGHM: Exoskelette für den betrieblichen Einsatz). Aufgrund des hohen Neuheitsgrads mangelt es aktuell noch an gesetzlichen Rahmenbestimmungen. Der DIN-Normenausschuss (NA 023-00-08 GA Exoskelette) beschäftigt sich seit 2021 damit auf nationaler, internationaler und europäischer Ebene Standards zu entwickeln.
Nach dem §4 ArbSchG (Arbeitsschutzgesetz) sind Gefahren an ihrer Quelle zu bekämpfen und Maßnahmen abzuleiten. Bei der Implementierung von Exoskeletten sollte am Arbeitsplatz erneut eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt werden.
Der Mensch als Nutzer sollte im Fokus stehen und damit die individuellen Eigenschaften sowie Fertigkeiten. Diese umfassen beispielsweise die körperlichen Eigenschaften (z.B. Körpergröße und -statur, Leistungsfähigkeit je Alter und Tagesform, Gesundheitszustand).
Außerdem die daraus abgeleiteten persönlichen Empfindungen und persönliche Einstellungen (z.B. technische Affinität, Selbstwert, Bequemlichkeit, Sozialverhalten) sowie die Arbeitsroutine (z.B. natürliche Bewegungen, Abläufe, Arbeitsrhythmus)
Die systematische Betrachtung der Einflussfaktoren der Nutzer der Exoskelette sind genauso wichtig wie die Betrachtung der Arbeitsumgebung, ehe deren Ausprägungen und Wechselwirkungen in übergeordneten Leitmerkmalen aufgegriffen werden.
Ist die Beurteilung der Arbeitsplatzsituation erfolgt, sollten Sie sich frühzeitig mit folgenden Lösungsansätzen auseinandersetzen.
Suchen Sie die richtige Beratung. Nutzen Sie ein bis zweiwöchige Testphasen, um herauszufinden, ob das Exoskelett die passende Lösung darstellen kann und Akzeptanz im Unternehmen findet. Nutzen Sie Bewegungs- und Prozessanalysen, um Ihre Tätigkeiten und Arbeitsplätze ergonomisch zu optimieren oder lassen Sie sich bei der Implementierung direkt von Carl Stahl begleiten. Alle Services rund um das Thema Exoskelette finden Sie hier: Exoskelett-Beratung von Carl Stahl GmbH.
Häufig sucht man nach der einen Lösung, die es so leider nicht gibt. Man muss dabei die Gesamtsituation betrachten und entsprechende Möglichkeiten vergleichen. Es ist wichtig, nicht nur das Exoskelett zu betrachten, sondern auch den Menschen – also Ihre Mitarbeiter mitzunehmen. Durch Bewegungsanalysen beispielsweise können Sie den Arbeitsplatz + die Bewegung noch besser einordnen und Vergleiche mit und ohne Exoskelett erstellen lassen.
Es gibt preiswerte Systeme für ein paar 100€ auf dem Markt, allerdings sollte man hier kritisch hinterfragen wo diese Systeme herkommen und welchen Mehrwert sie bieten sollen. Die gängigsten Exoskelette beginnen ab 500€ und können bis zu 8.000€ kosten. Die Spanne ist hier noch relativ hoch, da es passive und aktive Exoskelette gibt. Die passiven Modelle sind preiswerter. Bei den aktiven Exoskeletten spielt die innovative Technik den kostentreibenden Faktor.
Bewegungsanalysen bieten einen großen Vorteil zur Bewertung der Ist-Situation – sie stellen alles grafisch + aussagekräftig dar, sodass man ein valides Ergebnis erhält, welches zur Beurteilung herangezogen werden kann.
Wichtig ist Ihre Mitarbeiter von Beginn an abzuholen und einzubinden. Es handelt sich um ein neues Arbeitsmittel, welches zum Teil Änderungen in den Bewegungsablauf hervorruft. Ihre Mitarbeiter sollten freiwillig die Exoskelette testen und auch den Grund kennen warum sie eingesetzt werden sollen. Wenn die Eigenmotivation dann gegeben ist, dann wird auch die Akzeptanz vorhanden sein.
Das Exoskelett sollte mind. 30 Minuten getragen werden, dass es einen positiven Effekt erzielt. Eine Tätigkeit, die sich ständig verändert wäre weniger Sinnvoll für den Einsatz des Exoskeletts. Hier schwindet mit zunehmender Veränderung auch die Akzeptanz der Mitarbeiter.
