Exoskelette – Mit Muskelkraft und Mechanik

Ein Exoskelett (Außenskelett) ist eine Stützstruktur für einen Organismus in Form einer stabilen äußeren Hülle. Ganz im Sinne dieser Definition werden in der betrieblichen Praxis zunehmend maschinelle Exoskelette erprobt und eingesetzt. Diese am Körper getragenen Assistenzsysteme sollen bestimmte Körperbewegungen oder -haltungen mechanisch unterstützen.

Dabei wird vor allem angestrebt, mögliche Gesundheitsschäden durch ungünstige Bewegungen und Haltungen zu verhindern, deren Ausführbarkeit zu verbessern und damit verbundene Beeinträchtigungen zu beseitigen. Die Geräte unterscheiden sich damit von den in der medizinischen Rehabilitation eingesetzten Exoskeletten, die verloren gegangene Körperfunktionen, zum Beispiel bei einer Querschnittslähmung, wiederherstellen oder ersetzen sollen. Beispiele für industrielle Anwendungen sind am Körper getragene Hebehilfen für die Kraftunterstützung und für ergonomisches Arbeiten, zum Beispiel bei Zwangshaltungen und bei physisch anspruchsvollen Aufgaben.

Hinsichtlich ihrer Bauart kann zwischen passiven und aktiven Exoskeletten unterschieden werden. Beide Varianten sind auch als Kombination umsetzbar. Bei passiven Systemen werden bestimmte Körperhaltungen oder Bewegungen von Körper und Gliedmaßen mechanisch gestützt. Dies geschieht durch Speicherung und Rückgewinnung von im System enthaltener Energie, zum Beispiel durch eine Gasdruckfeder. Bei aktiven Systemen dagegen werden die Bewegungen unterstützt, indem zusätzliche elektrische oder pneumatische Energie zugeführt wird. Damit verbunden sind oft komplexe Steu­erungsfunktionen, bis hin zu neurophysiologischer Sensorik. Das ermöglicht eine aktive Voll- oder Teilunterstützung der Bewegungsabläufe.

Nicht vollständig geklärt sind bislang die sicherheitstechnischen Anforderungen an Exo­skelette. Zum einen wäre für einen vorwiegenden Einsatz als technisches Hilfsmittel die EU-Maschinenrichtlinie beziehungsweise die Maschinenverordnung (9.  ProdSV) zu beachten. Zum anderen können Exoskelette auch als persönliche Schutzausrüstung (PSA) betrachtet werden, da sie die Nutzer vor physischer Beanspruchung bei ergonomisch belastenden Arbeiten schützen. Maßgeblich ist in diesem Fall die PSA-Verordnung 2016/425 der EU. Die Einsatzmöglichkeiten von aktuell verfügbaren Exoskeletten legen derzeit eine Einordnung als personenbezogene Maßnahme nahe. Grundsätzlich gilt daher das STOP-Prinzip: Vor dem Einsatz dieser Geräte sind immer erst alle technischen und organisatorischen Maßnahmen auszuschöpfen, um bei der Handhabung schwerer Lasten Zwangshaltungen zu vermeiden. Hinweise und Tipps zum Einsatz von Exoskeletten an gewerblichen Arbeitsplätzen geben das
„Fachbereich AKTUELL FBHL-006“ und eine Muster-Gefährdungsbeurteilung des IFA. 

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