Exoskelette: Ausdauernd schmerzfrei arbeiten

Auf einen Blick:

• Unser Körper ist zu vielen Kunststücken in der Lage. Kraftraubende Arbeiten in immer gleichen Positionen bereiten ihm jedoch Probleme. Das kann zu chronischen Gesundheitsstörungen führen.
• Exoskelette können den Bewegungsapparat unterstützen und Belastungen so reduzieren. Sie werden einfach am Körper getragen und erleichtern so gezielt bestimmte Arbeiten.
• Das niedersächsische Orthopädietechnik-Unternehmen Ottobock entwickelt passive Exoskelette, die unter anderem in Handwerksbetrieben eingesetzt werden. Ziel: Mitarbeiter sollen lange gesund arbeiten können.

Wir können sie fließend in jede Richtung bewegen, Rotationen ausführen und mit Leichtigkeit komplizierte Bewegungsmuster vollziehen. Unsere Arme ermöglichen viele unserer Fähigkeiten. Gerade im Handwerk.

Doch müssen wir sie lange in kraftraubenden Positionen halten – zum Beispiel bei Überkopfarbeit – stößt unsere Muskulatur schnell an ihre Leistungsgrenzen. Die Folgen solcher statischen Beanspruchung sind Überlastungen, Schmerzen, und schließlich chronische Gesundheitsstörungen.

Exoskelette können die Belastung reduzieren, indem sie den Bewegungsapparat unterstützen. Wie das funktioniert, weiß Sönke Rössing von Ottobock. Das niedersächsische Unternehmen ist im orthopädietechnischen Handwerk verwurzelt und hat sich mit Entwicklungen im Bereich Prothetik und Orthetik weltweit einen Namen gemacht. Sönke Rössing leitet die Abteilung Industrials, in der Ottobock Technologien entwickelt, die einen gesundheitsschonenden Berufsalltag ermöglichen sollen.

Rössing hält eine schwarze Gurtkonstruktion hoch. Bei einem Gewicht von 1,9 Kilo braucht er dafür nicht mehr als einen Finger. Paexo Shoulder heißt die Entwicklung: ein Exoskelett, das ähnlich wie ein Rucksack aufgesetzt und mit Gurten an Torso und Oberarmen fixiert wird. „Es lässt sich an nahezu jede Körpergröße anpassen“, sagt Rössing.

Rössing legt mir das Exoskelett an, das dauert nicht einmal eine halbe Minute. Einmal angelegt spüre ich das Gewicht der Konstruktion praktisch nicht. Was ich stattdessen spüre: Meine Arme werden seltsam leicht. Das Exoskelett ist für die Überkopfarbeit gemacht und unterstützt seinen Träger bei statischer Beanspruchung, etwa beim langen Halten der Arme in einer Position.

In entspannter Haltung hängen meine Arme auch im Exoskelett locker am Körper herab, doch die Bewegung nach oben fühlt sich nun deutlich leichter an. „Das Exoskelett nimmt etwa 5 bis 10 Kilo vom Armgewicht und nochmal so viel vom zu führenden Werkzeug“, erklärt Sönke Rössing. Die Entwicklung arbeitet passiv, ganz ohne Motoren und Sensoren, mit einem System aus Expander und Seilzug.

2012 hat Ottobock in einem Forschungsprojekt mit Volkswagen sein erstes Exoskelett entwickelt. 2018 wurde schließlich eine eigene Abteilung für die Exoskelette gegründet. Die Entwicklungen sind laut Sönke Rössing an zwei Fragestellungen ausgerichtet:

• Wie können gesunde Menschen länger gesund arbeiten?
• Wie lassen sich Menschen mit Einschränkungen wieder an ihren Arbeitsplatz bringen?

„Gerade im Handwerk wollen die Menschen ja ihrer körperlichen Tätigkeit nachgehen“, sagt Rössing. Doch sei Wiederaufnahme der gewohnten Arbeit nach einer Muskelskeletterkrankung oft nicht so leicht möglich. „Mit Exoskeletten befähigen wir die Menschen dazu.“

Seit dem Frühjahr 2019 bietet das Unternehmen Paexo Shoulder gezielt für das Handwerk an. Das Interesse sei groß: „Uns erreichen zum Beispiel fast täglich Anfragen von Malerbetrieben“, sagt Rössing. 4.900 Euro müssen Unternehmen in den Erwerb eines Exoskeletts von Ottobock investieren. Laut Sönke Rössing rechne sich diese Investition aber schnell. „Die Leute sind weniger krank, über die Schicht produktiver und sie machen weniger Fehler, weil sie nicht so schnell erschöpft sind“, sagt er. Da das Exoskelett anpassbar ist, könne es von mehreren Mitarbeitern abwechselnd getragen werden.

Die gute Resonanz zu seiner Entwicklung bestärke das Unternehmen darin, Produkte für weitere Anwendungsbereiche zu entwickeln. Dazu gehört etwa eine Nackenstütze, die die Halswirbelsäule bei Überkopfarbeit entlastet oder ein Exoskelett zur Entlastung der Bandscheiben im unteren Rücken. Auch Paexo Thumb, das laut Unternehmen kleinste Exoskelett der Welt, ist aus der Entwicklungsarbeit hervorgegangen. Es wird über den Daumen gestülpt, um die entstehenden Kräfte beim Stecken und Stopfen mit dem Daumen besser in die Hand abzuleiten.

Und bei den passiven Skeletten soll es nicht bleiben. „Wir forschen aktuell schon an mechatronischen, sensorgesteuerten Exoskeletten, die Bewegungsmuster erkennen und abhängig von Haltung und Gewicht intelligent entlasten“, sagt Sönke Rössing. In der Orthetik und Prothetik sei da vieles schon serientauglich. Für Exoskelette gelte es nun, den hohen Anforderungen an Größe und Gewicht gerecht zu werden. „Da sehen wir in drei Jahren sicher auch schon etwas Funktionsfähiges“, prognostiziert Rössing.

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