Zusammenfassung
Exoskelette sind am Körper getragene, physisch unterstützende technische Assistenzsysteme, die ihren Trägern eine zusätzliche Stützstruktur verleihen und somit deren Muskel-Skelett-Systeme entlasten. Sie werden hauptsächlich als Hebehilfe zur Vermeidung bzw. Reduzierung von Gesundheitsgefährdungen an Arbeitsplätzen in der Industrie sowie als Unterstützungsinstrument für diverse medizinische Therapie- und Rehabilitationsmaßnahmen eingesetzt.
Grundlegend gelten das Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) und die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV). Die Rechtslage ist zum Großteil noch nicht eindeutig.
Selbstverständlich unterliegen Exoskelette hinsichtlich ihrer (potenziellen) Gefährdungsfaktoren den jeweiligen Regelwerken des Arbeitsschutzes, z. B. dem Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG). Denn auch bei der Verwendung von Exoskeletten am Arbeitsplatz ist der Arbeitgeber gemäß Arbeitsschutzgesetz zur Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung zur Ermittlung und Bewertung von Gefährdungen sowie Ableitung und Umsetzung von wirksamen Schutzmaßnahmen inklusive Unterweisungen, verpflichtet.
Aktuell wird noch diskutiert, ob Exoskelette als technische, organisatorische oder personenbezogene Schutzmaßnahme zu betrachten sind. Diese Frage ist schon deshalb noch nicht klar zu beantworten, da die rechtliche Zuordnung zu einem spezifischen Geltungsbereich einer EU-Richtlinie ebenfalls noch nicht festgelegt ist. In Fachkreisen dominiert aktuell allerdings die Tendenz, Exoskelette lediglich als personenbezogene Maßnahme und Persönliche Schutzausrüstung betrachten zu wollen – und daher folglich als letztes Glied in der S-T-O-P-Maßnahmenkette (Substitution – Technische Maßnahme – Organisatorische Maßnahme – Personenbezogene Maßnahme) des Arbeitsschutzes.
1 Aktive und passive Exoskelette
Grundsätzlich wird zwischen Aktiven Exoskeletten und Passiven Exoskeletten unterschieden. Aktive Exoskelette besitzen eine aktive mechanische Unterstützung mittels Sensoren, Elektromotoren oder pneumatischen Antrieben. Aufgrund ihrer modularen Bauweise können sie mehrere Körperregionen gleichzeitig unterstützen. Da sie zu ihrer Funktionsfähigkeit aber eine Energieversorgung durch Akkus und Motoren benötigen, haben sie ein deutlich höheres Eigengewicht als passive Exoskelette und ihr Einsatz ist zeitlich begrenzt. Bei passiven Exoskeletten dagegen erfolgt die Unterstützung reich mechanisch, beispielsweise über Federsysteme. Sie benötigen daher keine Energieversorgung und sind zeitlich unbegrenzt einsetzbar, können dafür aber auch nur einzelne Körperregionen unterstützen.
2 Anwendungsbereiche
Die hauptsächlichen Anwendungsgebiete von Exoskeletten sind die Medizin, der Einsatz in Produktion und Logistik der Wirtschaft sowie im Militärwesen. Andere Bereiche folgen aber, v. a. im Sport und in der Raumfahrt wird mit Exoskeletten experimentiert.
2.1 Medizinische Therapie und Rehabilitation
Die ersten Exoskelette wurden im Rahmen der medizinischen Rehabilitation eingesetzt. Als erstes Forschungsinstitut weltweit hat das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik einen Laufsimulator entwickelt, der Schlaganfall-Patienten das Wiedererlernen des Gehens erleichtert. Auch für die Rehabilitation nach orthopädischen Eingriffen eignen sich Exoskelette. Besonders erfolgreich werden sie in der Therapie von querschnittsgelähmten Patienten eingesetzt.
2.2 Industrieproduktion und Logistik
Der Einsatz von Exoskeletten an gewerblichen Arbeitsplätzen ist dagegen noch nicht sehr verbreitet. Dennoch werden Exoskelette aber in den letzten Jahren vermehrt in der Industrie eingesetzt, um z. B. Mitarbeiter bei Tätigkeiten über Kopf oder in der Hocke und beim Heben schwerer Lasten physisch zu unterstützen sowie um die Handkraft zu verstärken. Ein Ziel ist, durch Exoskelette präventiv zu bewirken, dass muskuloskelettale Beschwerden oder Schädigungen vermieden bzw. vermindert werden.
Prädestiniert sind Exoskelette insbesondere für die Logistik, beispielsweise bei der Auslieferung von Paketen an Endkunden. In der Montage erleichtern Exoskelette das Arbeiten über Kopf sowie mit schweren Werkstücken. In der Automobilwirtschaft kommen Exoskelette zunehmend zum Einsatz, um beispielsweise den Motorraum zu verkabeln oder bei der Anbringung von Autoteilen am Fahrzeug.
2.3 Militärwesen
Im militärischen Bereich konzentriert sich die Entwicklung bisher schwerpunktmäßig auf das Heben und den Transport schwerer Lasten. Die Anwendung von Exoskeletten für den unmittelbaren Einsatz im Feld, an der bereits geforscht und entwickelt wird, ist aber mittelfristig zu erwarten.
3 Sicherheitstechnische Anforderungen
Die sicherheitstechnischen Anforderungen an Exoskelette werden i. W. vom Einsatzzweck, also der bestimmungsgemäßen Verwendung, bestimmt. Die diesbezügliche Zuordnung zu einem Geltungsbereich einer EU-Richtlinie bzw. EU-Verordnung wird derzeit diskutiert. Denkbar wäre zunächst eine Zuordnung als technisches Hilfsmittel zur Maschinenrichtlinie (RL 2006/42/EG).
Weiterhin denkbar ist die Zuordnung als medizinisches Hilfsmittel, für die die Medizinprodukte-Richtlinie RL 93/42/EWG relevant wäre, oder aber als Persönliche Schutzau...
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