Erweiterung des Ergonomielabors zur Bestimmung innerer Muskel-Skelett-Belastungen

Status:

abgeschlossen 01/2005

Zielsetzung:

Der Beratungsbedarf der Berufsgenossenschaften und der daraus resultierende Forschungsbedarf auf dem Gebiet der Ergonomie und der Biomechanik sind in den vergangenen Jahren aufgrund der wachsenden Präventionsaktivitäten zur Vermeidung von berufsbezogenen Muskel-Skelett-Erkrankungen stetig gestiegen. Mit den derzeit diskutierten weiteren berufsbezogenen Muskel-Skelett-Erkrankungen wie Karpaltunnel-Syndrom (KTS), Repetitive Strain Injury (RSI) und Gonarthrose erwartet das Berufsgenossenschaftliche Institut für Arbeitsschutz - BGIA von Seiten der Berufsgenossenschaften in den nächsten Jahren einen zunehmenden Beratungssbedarf zu komplexen biomechanischen Fragestellungen. Hierzu zählen insbesondere die Bereiche Arbeitsplatzgestaltung, Wirbelsäulenbelastung in Verbindung mit Hebe-, Trage-, Zieh- und Schiebetätigkeiten bzw. Rumpfbeugen sowie Hand-, Arm- und Schulterbelastungen. Auch auf dem Gebiet der Persönlichen Schutzausrüstungen (PSA) im Bereich Stolpern und Rutschen sowie beim Tragen von Schutzausrüstung sollten Analysemöglichkeiten (zumutbare Belastung, physiologische Belastung) geschaffen werden. Um quantitative Bewertungsgrundlagen der Muskel-Skelett-Belastungen in den oben genannten Themengebieten zu erhalten bzw. bestehende zu verbessern, sollte das Ergonomielabor erweitert werden.

Aktivitäten/Methoden:

Folgende Messsysteme wurden beschafft und in Betrieb genommen: ein opto-elektronisches Bewegungserfassungssystem mit acht Kameras, zwei Dreikomponenten-Kraftmessplatten, Handgriffe zur triaxialen Aktionskraftmessung auf piezoelektrischer Basis, Vierkanal-Elektromyografie-Anlage, zusätzliche Eigenentwicklung zur Kombination mit CUELA sowie mehrkanalige Erfassung und Analyse analoger Messsignale. Nach der Inbetriebnahme der neuen Messsysteme mussten diese in Verbindung mit den bereits existierenden Messsystemen in Labormessungen getestet und synchronisiert werden. Dazu wurde zunächst ein Messaufbau zur Analyse von Zieh- und Schiebetätigkeiten genutzt: eine spezielle Messeinrichtung (CUELA in Kombination mit Kraftmessungen) und eine variabel einstellbare schiefe Ebene zur Analyse von Belastungen auf geneigten Untergründen. Das CUELA-Messsystem sollte mithilfe des opto-elektronischen Bewegungserfassungssystems kalibriert und für zukünftige Einsätze sollte eine Kalibrierroutine erarbeitet werden.

Ergebnisse:

Es wurde ein opto-elektronisches Bewegungserfassungsystem mit acht Kameras und zwei Dreikomponenten-Kraftmessplatten zur routinemäßigen Belastungsanalyse des Muskel-Skelett-Systems installiert. Ergänzt werden können die Messungen durch elektromyografische Aufzeichnungen exponierter Muskeln und durch die synchrone Erfassung weiterer Größen wie Handkräfte, Beschleunigungen oder Signale anderer elektrischer Messaufnehmer. Mittels der zugehörigen Software können jetzt je nach Fragestellung biomechanische Modelle des Bewegungsapparates zur Bestimmung innerer Muskel-Skelett-Belastungen wie z. B. Gelenk- und Wirbelsäulenbelastungen erstellt werden. Erste Versuche zum Heben und Tragen sowie Ziehen und Schieben verliefen sehr erfolgreich. Im Rahmen sich wiederholender Tätigkeiten (Montage von Halogenstrahlern) wurden Vergleichsmessungen mit dem CUELA-System im Labor durchgeführt. Damit verfügt das BGIA jetzt über eine sehr präzise und vielseitig einsetzbare Laboreinrichtung zur effizienten Bearbeitung von ergonomisch-biomechanischen Fragestellungen.

Weitere Informationen:

Stand: