Gesundheit -

Exoskelette Mit technischer Hilfe Ausfallrisiko minimieren

Exoskelette können Muskel- und Skelettkrankheiten vorbeugen, aber über Langzeitfolgen ist noch wenig bekannt.

Exoskelette stecken noch in den Kinderschuhen. Obwohl General Electric schon 1965 mit dem Hardiman einen ersten Prototyp vorstellte, konnten sich die am Körper getragenen Assistenzsysteme zur Vorbeugung von Muskel- und Skelett­erkrankungen bis heute nicht entscheidend durchsetzen. Anwendungsgebiete finden sich neben dem Militär und der medizinischen Rehabilitation vor allem bei körper­lich schwerer Arbeit. Dabei wird zwischen passiven und aktiven Systemen unterschieden.

Passive und aktive Systeme

Passive Exoskelette unterstützen ihren Träger mechanisch über Feder- oder Seilzugsysteme, die auftretende Belastungen wie eine Art Gegen­gewicht abfangen und in Energie umwandeln. Diese Energie, um die zum Beispiel bei Überkopfarbeiten die Arme oder Schultern entlastet werden, wird an anderer Stelle dem Körper wieder zugeführt, etwa über die Hüfte. Wie sich das langfristig auf den Körper auswirkt, ist noch weitgehend unerforscht.

Aktive Systeme unterstützen den Körper stärker als passive, weil über Motoren zusätzliche Energie zugeführt wird. Nachteil ist das höhere Eigengewicht durch die Elektromotoren und die notwendigen Akkus. Zudem sind aktive Systeme deutlich teurer als passive.

Mit dem aktiven Exoskelett Cray X gilt das Augsburger Unternehmen German Bionic, das 2019 mit dem deutschen Gründerpreis ausgezeichnet wurde, als Innovationsführer. Dank des Einsatzes von Carbon wiegt die vierte Generation des Cray X nur noch 7 kg, unterstützt aber beim Heben von Lasten bis 28 kg. Als Zubehör gibt es ein Visier mit Head-up-Display, über das via Augmented Reality Handlungsanweisungen oder andere wichtige Informationen eingeblendet werden können.

Preise schrecken ab

Ein solches High-End-Exoskelett hat allerdings seinen Preis, der im Fall des Cray X von German Bionic bei 699 Euro pro Monat beginnt. Ein vergleichbares passives System wie das ab August verfügbare Paexo Back von Ottobock, das bei einem Eigengewicht von 4 kg beim Heben von bis zu 25 kg unterstützt, kostet im Leasing nur ein Zehntel davon oder einmalig 5.900 Euro.

Auch dieser Preis dürfte gerade kleine Handwerksbetriebe noch abschrecken, allerdings kann sich eine solche Investition schnell relativieren, sollte ein Mitarbeiter krankheitsbedingt längere Zeit ausfallen, argumentieren die Hersteller. Laut einem Bericht des Bundesarbeits­ministeriums lag im Jahr 2017 der Anteil der Arbeitsunfähigkeitstage wegen Krankheiten des Muskel- Skelett-Systems und des Bindegewebes bei 22,5 Prozent. Den Schaden durch Produktionsausfall bezifferte das Ministerium auf 17,2 Milliarden Euro.

Ergojack warnt vor Fehlhaltung

Ergojack von Fraunhofer IPK

Allerdings können Arbeitsmediziner noch nicht genau beurteilen, wie sich das Tragen von Exoskeletten über einen längeren Zeitraum auswirkt. Dabei geht es um die Frage, ob es zu Muskelabbau oder Durchblutungsstörungen kommen kann. Zudem unterscheiden Exoskelette nicht zwischen ergonomischem oder unergonomischem Arbeiten. Im Zweifelsfall unterstützen sie den Monteur auch bei Fehlhaltungen.

Dem möchte das Fraunhofer Institut für Produktionsanlagen und Kon­struktionstechnik (IPK) mit einer intelligenten Softorthese entgegenwirken. Bei dem Ergojack, das vom IPK zur Hannover Messe 2019 vorgestellt wurde, handelt es sich um eine mit Sensoren ausgestattete Weste, die mittels künstlicher Intelligenz alle Bewegungen analysiert. Kommt es dabei zu gesundheitsschädlichen Haltungen, wird der Träger des Ergojacks mittels Vibrationsalarm gewarnt. So soll er zu rückenschonendem Verhalten animiert werden.

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