T. Bleyer, U. Hold, U. Rademacher, A. Windel

Belastungen des Hand-Arm-Systems als Grundlage einer ergonomischen Produktbewertung – Fallbeispiel Schaufeln

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ForschungProjekt F 2116 – Teil 2

T. BleyerU. Hold

U. RademacherA. Windel

Belastungen des Hand-Arm-Systemsals Grundlage einer ergonomischen

Produktbewertung – Fallbeispiel Schaufeln

Dortmund/Berlin/Dresden 2008

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Diese Veröffentlichung ist Teil des Projektes „Entwicklung eines Kompendiums zurAnwendung der Ergonomie und Prüfung der Gebrauchstauglichkeit von Produkten“ –Projekt F 2116 – im Auftrag der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin.Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren.

Autoren: Dipl.-Ing. M. Sc. Tobias BleyerDipl.- Ing. Ulrich HoldDipl.-Ing. Udo RademacherDr. Armin WindelBundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Dortmund

Herausgeber: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und ArbeitsmedizinFriedrich-Henkel-Weg 1 - 25, 44149 DortmundTelefon: 0231 9071-0Telefax: 0231 9071-2454E-Mail: poststelle@baua.bund.deInternet: www.baua.de

Berlin:Nöldnerstr. 40 - 42, 10317 BerlinTelefon: 030 51548-0Telefax: 030 51548-4170

Dresden:Proschhübelstr. 8, 01099 DresdenTelefon: 0351 5639-50Telefax: 0351 5639-5210

Alle Rechte einschließlich der fotomechanischen Wiedergabeund des auszugsweisen Nachdrucks vorbehalten.

InhaltsverzeichnisKurzreferat 5

Abstract 6

Résumé 7

1 Einleitung 81.1 Hintergründe 91.2 Ziele 91.3 Aufgaben 10

2 Grundlagen 112.1 Ergonomie 112.2 Anthropometrie 132.2.1 Perzentile 152.2.2 Bewegungsbereiche 152.3 Belastungsanalyse 182.3.1 OWAS 192.3.2 AET 192.3.3 MTM 202.3.4 MTM-Ergonomics 212.3.5 Fazit 22

3 Produktbewertung 223.1 Beobachtungssituation generieren 243.1.1 Nutzergruppen 243.1.2 Bestimmungsgemäßer Gebrauch 253.1.3 Nutzungskontext 253.1.4 Szenario 263.1.5 Bedienung 263.2 Beobachtung durchführen 263.2.1 Sensorik 273.2.2 Telemetrie 313.2.3 Videotechnik 323.2.4 Software 323.3 Daten analysieren 333.4 Kategorie bewerten 34

4 Anwendungsbeispiel 354.1 Untersuchungsobjekte 354.1.1 Gebogene Schaufel 364.1.2 Klassische Schaufel 384.2 Anwendung der Methode 384.2.1 Beobachtungssituation generieren 384.2.2 Beobachtung durchführen 414.2.3 Daten analysieren 444.2.4 Kategorie-Bewertung 45

5 Ergebnisse 455.1 Versuchspersonen 455.2 Befragungsergebnisse 485.2.1 Biographie 485.2.2 Arbeitsmittel 495.3 Plausibilitätsüberprüfung 525.3.1 Kriterien 525.3.2 Nachweise 545.4 Messergebnisse 565.4.1 Normalstellungen 575.4.2 Bewegungsbereiche 595.4.3 Nutzungskontext 62

6 Diskussion 756.1 Untersuchungsobjekte 756.2 Methodik 766.2.1 Versuchspersonen 776.2.2 Messtechnik 786.2.3 Datenauswertung 786.2.4 Bewertungskriterien 796.2.5 Methodenqualität 81

7 Ausblick 83

8 Literaturverzeichnis 86

9 Abbildungsverzeichnis 91

10 Tabellenverzeichnis 92

Anhang 93

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Belastungen des Hand-Arm-Systems als Grundlageeiner ergonomischen Produktbewertung – Fallbeispiel Schaufeln

Kurzreferat

Die ergonomische Qualität von Arbeitsmitteln bzw. die Gebrauchstauglichkeit vonProdukten wird durch eine Vielzahl Faktoren bestimmt. Diese lassen sich im Wesent-lichen auf die Kategorien Dialoggestaltung, Griffe und Greifflächen, Bedien- undStellteile, Anzeigen und Beschriftungen sowie Bewegungsabläufe und Körperhaltun-gen zurückführen. Schwerpunkt dieser Arbeit bilden Körperhaltungen und Bewegun-gen insbesondere des Hand-Arm-Systems. Diese werden durch die Nutzung einesArbeitsmittels wesentlich mitbestimmt und sollen daher zur ergonomischen Produkt-bewertung herangezogen werden.

Ausgehend von den Grundlagen der Ergonomie (Anthropometrie und Biomechanik)werden die wichtigsten Zusammenhänge und Grundlagen erläutert, die für eine Pro-duktprüfung erforderlich sind. Hierzu wird ein Bewertungsschema vorgestellt, mitdessen Hilfe Belastungen des Hand-Arm-Systems kategorisiert und bewertet wer-den. Das zentrale Element dieser Form der Gebrauchstauglichkeitsprüfung bildet derNutzungskontext. Vor diesem Hintergrund wird eine Methodik vorgestellt, die dieBelastungsbewertung unterstützen und auf Grund ihrer Systematik zielgerichtetdurch den Prozess der Produktbewertung führen soll. Die Bewertung beschränkt sichbewusst auf Belastungen des Hand-Arm-Systems, die jedoch nur als Teilsystemeiner komplexen Gesamtbeurteilung von Produkten anzusehen ist.

Ziel ist es, eine möglichst effiziente, zielgerichtete und praxistaugliche Methode zuerarbeiten. Anhand zweier unterschiedlich gestalteter Schaufeln wird die Methodikpraxisnah vorgestellt und erprobt. Abschließend werden Möglichkeiten zur Optimie-rung und Validierung diskutiert.

Schlagwörter:

Bewegungsanalyse, Körperhaltungen, Hand-Arm-System, Schaufel, Handwerkzeug,Produktbewertung, Gebrauchstauglichkeit, Ergonomie

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Stresses and strains on the hand-arm-system asbasis of an ergonomic product rating – case study shovels

Abstract

The ergonomic quality of work equipment and the usability of products is determinedby various factors. These factors can be subdivided into the categories dialoguedesign, handles and gripping surfaces, control and regulating elements, displays andlabels and motion sequences and postures. This study focuses on postures andmovements especially of the hand-arm-system. Postures and movements of thehand-arm-system are considerably co-determined by the use of certain tools. Thesetools are therefore to be rated under ergonomic aspects.

Based on the principles of ergonomics (anthropometry and biomechanics) the mostimportant contexts and backgrounds that are required for a product testing areexplained. For this purpose an evaluation scheme is presented by which stressesand strains on the hand-arm-system can be categorised and rated. The central ele-ment of this form of usability testing is the context of use. Against this background amethod is introduced that is supposed to support the stress rating and, based on itssystematics, to guide through the process of the product rating in a targeted manner.This rating is deliberately limited to the strains and stresses of the hand-arm-systemand it is, however, to be regarded as only one part of a complex general rating ofproducts.

It is our aim to develop a most efficient, targeted and practicable method. By the aidof two shovels of varying design the method is presented and tried out under real-lifeconditions. Finally, possibilities of optimisation and validation are going to be dis-cussed.

Key words:

motion study, posture, hand-arm-system, shovel, hand tool, product testing, usability,ergonomics

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Contraintes du système main-bras comme based'une estimation de produit ergonomique – Exemple de cas: des pelles

Résumé

La qualité ergonomique de moyens de travail ou l'aptitude à l'emploi de produits sedétermine à partir de nombreux facteurs. Ceux-ci se laissent essentiellementramener aux catégories systèmes de dialogue, surfaces de poignées et depréhension, éléments de commande et de réglage, affichages et marquages ainsique mouvements de travail et postures. Le point essentiel de ce travail est constituépar les postures et les mouvements en particulier du système main-bras. Ceux-cisont principalement influencés par l'utilisation d'un moyen de travail et doivent parconséquent être pris en considération pour l'estimation ergonomique de produit.

En partant des fondements de l'ergonomie (anthropométrie et biomécanique), onexplique les principaux rapports et fondements qui sont nécessaires pour un contrôlede produit. La présentation d'un schéma d'évaluation s'y rapportant a lieu. Lescontraintes du système main-bras sont catégorisées et évaluées avec son aide.L'élément central de cette forme de contrôle de l'aptitude à l'emploi est formé par lecontexte d'utilisation. Sur cet arrière-plan, on présente une méthodologie qui doitaider à l'évaluation de la contrainte et qui, en raison de son aspect systématique, doitguider de façon pertinente dans le processus de l'évaluation de produit. L'évaluationse limite consciemment aux contraintes du système main-bras qu'il ne fautcependant considérer que comme un système partiel d'un jugement de produitscomplexe complet.

Le but est d'élaborer une méthode aussi efficace, directe et apte à la pratique quepossible. La méthode est présentée et mise à l'essai dans la pratique à partir dedeux pelles de conception différente. Pour terminer, nous discuterons des possibilitésd'optimisation et de validation.

Mots clés:

méthode/analyse de mouvement, postures, système main-bras, pelle, outil à main,évaluation de produits, aptitude à l'emploi, ergonomie

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1 Einleitung

Die vorliegende Arbeit entstand als eigenständiges Themengebiet im Rahmen desEigen- und Fremdforschungsprojektes „Entwicklung eines Kompendiums zur Prüfungder ergonomischen Qualität (Gebrauchstauglichkeit) von Produkten“ (F 2116) derBundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA), Fachgruppe Ergonomie,und des TÜV Rheinland Product Service (TRPS). Die Ergebnisse des Projektes, wieauch dieser Arbeit, werden als zukünftige Basis ergonomischer Bewertungen unter-schiedlicher Arbeitsmittel verstanden und dienen der Optimierung von Produktprüfun-gen. Die im Folgenden vorgestellten Methoden und Vorgehensweisen fügen sich indie vorgesehenen Strukturen des genannten Kompendiums (Abb. 1.1) ein und sindals Teil einer Verfahrensanweisung zu verstehen.

Bereits im Rahmen eines Projektes zur ergonomischen Optimierung von Tragehilfenim Rettungsdienst (MÜLLER-ARNECKE et al., 2006) wurde eine Methodik gesucht,

die es ermöglichte, zunächst ohne umfangreiche Messtechnik in vorhandenen Vide-

Abb. 1.1 Übersicht über das Ergonomie-Kompendium (TRPS/BAUA, 2007)Abb. 1.1 Übersicht über das Ergonomie-Kompendium (TRPS/BAUA, 2007)

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odokumenten die Belastungen des Hand-Arm-Systems zu analysieren. Das Fehleneiner geeigneten Methodik zur Einschätzung des Bewegungsablaufs des Hand-Arm-Systems im realen Nutzungskontext wurde zum Anlass genommen, in Anlehnung andie Systematik bekannter Verfahren, beispielsweise OWAS (siehe Kapitel Belas-tungsanalyse), eine derartige Methodik zu erarbeiten. In der vorliegenden ersten Fas-sung wurde mittels einfacher Kodierungen bzw. Klassifizierungen Gelenkwinkel vonHänden und Armen beschrieben, um Belastungen zu bewerten und eine ergonomi-sche Produktbewertung vorzunehmen.

1.1 Hintergründe

Das Hand-Arm-System stellt eine wesentliche Schnittstelle im Umgang mit Arbeits-mitteln dar. Anatomisch bedingt sind Bewegungsräume und -winkel begrenzt, und eslassen sich günstige und ungünstige sowie belastende und weniger belastende Kör-perhaltungen identifizieren. Wissenschaftliche Quellen und Normen weisen für dieverschiedenen Bewegungsrichtungen von Händen und Armen Grenzbereiche aus.

Zur Untersuchung der Gebrauchstauglichkeit unterschiedlicher Arbeitsmittel könnenmittels Benutzertests Belastungssituationen untersucht und bewertet werden. Es wirdzukünftig auf ein „Ergonomie-Kompendium“ (E/F 2116, BAuA Dortmund, 2006)zurückgegriffen werden, das es ermöglicht, unterschiedliche Produkte auf ihre ergo-nomische Qualität hin zu überprüfen. Typische Prüfkategorien erfassen neben„Griffe/Greifflächen“, „Bedien-/Stellteile“, „Anzeigen/Beschriftungen“ und „Dialogge-staltung“ insbesondere „Körperhaltungen/Bewegungsabläufe“ bei der generellenHandhabung von Arbeitsmitteln beziehungsweise Griffen und Stellteilen. Die in die-ser Arbeit vorgestellte Methodik unterstützt die systematische Erfassung und Bewer-tung von Haltungen des Hand-Arm-Systems zum Zweck der ergonomischen Produkt-bewertung. Sie kann gewichtet und zur ergonomischen Gesamtbewertung einesbeliebigen Produktes mit einer solchen Schnittstelle herangezogen werden.

1.2 Ziele

Ziel dieser Arbeit ist es, die vorhandenen Methoden um ein praxisnahes und ökono-misch anwendbares Verfahren zu ergänzen. Die Methode soll es ermöglichen, zuver-lässig und schnell anhand der Stellungen des Hand-Arm-Systems die ergonomischeQualität von Arbeitsmitteln, zumindest in Teilen, zu bestimmen. Sinn der Einführungeiner derartigen Methode ist es, systematisch und Ziel führend eine „gute“ Beurtei-lung auch in speziellen Anwendungsfällen vornehmen zu können. Die Auswertungund Analyse soll anhand eines objektiven Bewertungsmaßstabes erfolgen, der sichan unterschiedlichen Nutzergruppen und Nutzungskontexten orientiert. Videomate-rial, das synchron mit Winkelmessungen am Hand-Arm-Systems aufgezeichnet wird,soll hinsichtlich Stellungen und Belastungen des Hand-Arm-Systems auswertbar wer-den. Die Analyse beliebigen Bildmaterials, ohne konkrete Messwerte und Messappa-

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raturen, ist ebenso vorgesehen.

Einzelne Schnittstellen, Griffe und Stellteile, sowie deren charakteristische Merkmale(Abmessung, Form etc.) lassen sich zur Zeit gut, aber vorwiegend isoliert bewerten.Die Handhabung, auch in Kombination zweier oder mehrerer dieser Schnittstellen,z. B. Griff einer Bohrmaschine und Drehzahlregler, kann sehr komplex sein. Eine der-artige Bewertung ist entsprechend aufwendig. Die Methodik soll daher als Bindegliedzwischen objektiver Messung und subjektiver Einschätzung die Frage beantworten,ob ein Produkt ungünstige Körperhaltungen und Bewegungsabläufe erzwingt odereine ergonomische Handhabung begünstigt.

Da die ergonomische Produktqualität im Vordergrund der Methode steht, ist eine Ein-schätzung von Arbeitsabläufen zur Gefährdungsbeurteilung oder zur Ableitung vonMaßnahmen zur Arbeitsablauf- oder Arbeitsplatzgestaltung nicht vorgesehen. DieBeurteilung repetetiver Tätigkeiten ist ebenfalls nicht geplant. Vielmehr ist die Gene-rierung von Beobachtungssituationen vorgesehen, die dem realen Nutzungskontextund dem bestimmungsgemäßen Gebrauch entsprechen. Die Methodik soll somiteher zur Verbesserung der Effektivität und Effizienz der Arbeitsmittelgestaltung alszur Arbeitsplatzgestaltung (wie z. B. MTM-Ergonomics o. ä.) beitragen.

1.3 Aufgaben

In einer einführenden Literaturrecherche werdenzunächst Informationen zu Anatomie und Biome-chanik des Hand-Arm-Systems sowie zu ver-gleichbaren Methoden gesammelt. Darauf auf-bauend wird eine erste Modellierung der Metho-dengrundsätze vorgenommen. Diese werden vor-aussichtlich aus vier aufeinander aufbauendenSchritten bestehen, die entsprechende Arbeitspa-kete bedingen: Beobachtungssituation generie-ren, Beobachtung durchführen, Daten analysie-ren, Kategorie bewerten. Es sind daher unteranderem die bisher verwendeten Bewertungs-maßstäbe zu verifizieren bzw. zu berichtigen undentsprechend zu ergänzen. Es wird des Weiterenein praktikabler Bewertungsmaßstab erarbeitet,der den Belastungszustand des Hand-Arm-Sys-tems wiedergibt. Dem Bewertungsmaßstab wirdeine Datenbasis zu Grunde liegen, in der diewichtigsten Analysekriterien, wie Geschlecht, Per-zentil, Händigkeit, Körperteile etc. erfasst sind.

Für die Erprobung der Methodik in Laborversu-chen wurden zwei Arbeitsmittel ausgewählt, diesich durch ihren geringen Technisierungsgrad und

Abb. 1.2 VersuchsobjekteAbb. 1.2 Versuchsobjekte

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die Möglichkeit einer weitgehend isolierten Betrachtung des Hand-Arm-Systems aus-zeichnen. Die Wahl fiel auf eine klassische Schaufel (Abb. 1.2, rechts), wie sie vor-wiegend im Baugewerbe zu finden ist. Neben dieser traditionell gestalteten Formführte eine Recherche nach ergonomischen Arbeitsmitteln zu einem geeignetenReferenzobjekt, das sich durch eine deutlich abweichende Formgebung als zweitesVersuchsobjekt (Abb. 1.2, links) auszeichnet.

2 Grundlagen

Das Kapitel Grundlagen soll in Kürze die Begriffe Ergonomie, Anthropometrie undBelastungsanalyse erläutern sowie deren Bedeutung im Rahmen dieser Arbeit bzw.als Basis einer Produktbewertung aufzeigen.

2.1 Ergonomie

Bereits der Titel des schon genannten Ergonomie-Kompendiums, in dessen Rahmendiese Arbeit entstand, enthält zwei bedeutsame Begriffe: „Ergonomie“ und„Gebrauchstauglichkeit“. Beide Begriffe finden in der Produktbewertung, und damitauch in dieser Arbeit, Verwendung. Die Ergonomie als „... wissenschaftliche Diszi-plin, die sich mit dem Verständnis der Wechselwirkungen zwischen menschlichenund anderen Elementen eines Systems befasst, und der Berufszweig, der Theorie,Prinzipien, Daten und Methoden auf die Gestaltung von Arbeitssystemen anwendet,mit dem Ziel, das Wohlbefinden des Menschen und die Leistung des Gesamtsystemszu optimieren.“ (DIN EN ISO 6385, 2004). DIN 66050 (1980) beschreibt dieGebrauchstauglichkeit wie folgt: „Die Gebrauchstauglichkeit eines Gutes ist dessenEignung für seinen bestimmungsgemäßen Verwendungszweck, die auf objektiv undnicht objektiv feststellbaren Gebrauchseigenschaften beruht und deren Beurteilungsich aus individuellen Bedürfnissen ableitet.“ Gebrauchstauglichkeit beschreibt folg-lich in der Regel eine Produkteigenschaft, während der Begriff „Ergonomie“ die ent-sprechende wissenschaftliche Disziplin bezeichnet. Dies bildet die Basis für die inKapitel 4 vorgestellte Form der Produktbewertung anhand der Belastungen desHand-Arm-Systems.

Zunächst sind im Rahmen der zum Einsatz kommenden Methode die Ergonomie-Teildisziplinen Anatomie, Biomechanik und Anthropometrie von Bedeutung. AndereFachgebiete wie die Bedeutung mentaler und kognitiver Prozesse, z. B. Wahrneh-mung und Gedächtnis, oder Fragen der Organisationsergonomie (Arbeitsabläufe,Arbeitsaufteilung etc.) finden hier keine Berücksichtigung.

In den folgenden Abschnitten werden in kurzer Form die wesentlichen Grundlagender Ergonomie aufgezeigt, die für die spezielle Form der Produktbewertung, nämlichanhand der Belastungen des Hand-Arm-Systems, bedeutsam sind. Im Wesentlichenist dies die Gestaltung der Schnittstelle Mensch-Arbeitsmittel. Die damit verbundenen

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Auswirkungen auf das Gesamtsystem Mensch sind in diesem Zusammenhang zubewerten. Dabei sind keine bis geringe Auswirkung das anzustrebende Ziel in derProduktgestaltung und daher der Maßstab für eine ergonomische Produktbewertung.Je geringer die Belastungen die ein Produkt, im Beispiel also ungünstige Körperhal-tungen der oberen Extremitäten (Hand, Arm und Schulter), hervorruft, desto besserist das Produkt hinsichtlich der menschlichen Eigenschaften, Fertigkeiten und Fähig-keiten gestaltet. Als Beurteilungskriterien eignen sich unterschiedliche Kenngrößen.Neben der Muskelaktivität, d. h. der Belastung der Muskeln, spielen die Gelenkwinkelund die Einhaltung der Bewegungsbereiche, eine Rolle.

Die Beurteilung der ergono-mischen Qualität stützt sichdemnach auf die Frage,wodurch ergonomisch gestal-tete Arbeitsmittel gekenn-zeichnet sind. Anhand einigereinfacher Beispiele, d. h.wichtiger Gestaltungsgrund-sätze (BULLINGER, 1994;LAURIG, 1992), soll dieserläutert werden. Sie zeigenin der Hauptsache Konstruk-tionen von Griffen, die alsHauptschnittstelle zwischenHand-Arm-System anzuse-hen sind. Über sie nimmt derNutzer Kontakt auf, so dasshier zunächst der Griffdurch-messer und seine Längeaber auch die Oberfläche unddas Material von Bedeutungsind. Sofern es die Aufgabeeines Arbeitsmittels ist, esbewegen zu müssen, z. B.Anheben einer Schaufel, soüberträgt das Hand-Arm-Sys-tem Bewegungen über dieGriffe auf das Hand-Arm-System. Aber auch in entge-gengesetzter Richtung werden Bewegungen oder Lasten des Arbeitsmittels (z. B.Schwingungen oder Rückstellkräfte einer Bohrmaschine) über die Griffe auf dasHand-Arm-System übertragen und vom Körper aufgenommen. Es ist daher vonbesonderer Bedeutung, diese Übertragungswege an die menschlichen Gegebenhei-ten, d. h. Belastbarkeit der Muskeln, Sehnen und Gelenke anzupassen.

BULLINGER (1994) gibt einige Beispiele zur Gestaltung von Griffen und Greifflächenund zeigt anhand unterschiedlicher Konstruktionen die Auswirkungen auf den Men-schen bzw. das Hand-Arm-System. Es ist deutlich zu erkennen, dass verschiedene

Abb. 2.2 Falsche und richtige Bewegungszuordnung– Zeichenmaschine (BULLINGER, 1994)

Abb. 2.1 Falsche und richtige Bewegungszuord-nung – Behältergriff (BULLINGER, 1994)

Abb. 2.2 Falsche und richtige Bewegungszuordnung– Zeichenmaschine (BULLINGER, 1994)

Abb. 2.1 Falsche und richtige Bewegungszuord-nung – Behältergriff (BULLINGER, 1994)

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Griffformen und -anordnun-gen die Körperhaltungendeutlich beeinflussen. Soerscheint es sinnvoll, dieGelenkwinkel, die währendder Nutzung auftreten, alsMaß für die Belastung aufzu-greifen. Schließlich sollte sichin einem weiteren Schritt ander Höhe der Belastungendie ergonomische Qualitätrespektive Gebrauchstaug-lichkeit des Arbeitsmittels,zumindest in Teilen, bewer-ten lassen. Abbildungen 2.1bis 2.3 zeigen sowohl falsche als auch richtige Bewegungszuordnungen an unter-schiedlichen Arbeitsmitteln und Produkten. In Abbildung 2.1 ist deutlich zu erkennen,dass unterschiedliche Positionierungen eines Behälters im Raum unterschiedlicheGelenkwinkel an der Hand hervorrufen, von denen sich eine als günstige und dieübrigen als ungünstige erweisen. Gleiches zeigt das Beispiel des bedingt frei beweg-lichen Griffes an einer Zeichenmaschine. Befinden sich Drehachse und Unterar-machse in einer Linie, so ist davon auszugehen, dass die auftretenden Gelenkwinkelden Normalstellungen des Handgelenkes entsprechen. Diese zeigen sich insbeson-dere im unbelasteten Zustand jeglicher Gelenke und können daher als günstig ange-sehen werden. Ermöglicht ein Produkt bei beliebiger Nutzung Winkel nahe der Nor-malstellung, so ist dies wenig belastend, folgt der natürlichen Haltung und kann alsergonomisch angesehen werden. Deutlich zu erkennen ist dies an der Kombizange(Abb. 2.3). Durch Abwinkeln der Griffhälften werden natürliche Körperhaltungenunterstützt.

2.2 Anthropometrie

Die ergonomische Qualität von Produkten und Arbeitsmitteln hängt wie beschriebenentscheidend von ihrer Anpassung an Körpermaße, Körperformen und den Bewe-gungsumfang der Nutzer ab. Für die Produktbewertung sind die genannten Größendemnach von großer Bedeutung. Da sie individuell verschieden sind, aber auch übergewisse Benutzergruppen ähnliche Größenordnungen aufweisen, empfiehlt es sich,sie zum Teil zusammenzufassen. Dies und ihre generelle Beschreibung ist Aufgabeder Anthropometrie. Da sie die Grundlage für eine Produktbewertung sind, werdensie im Folgenden näher erläutert.

Für die Bewertung von Körperhaltungen ist es wichtig, einheitliche Beschreibungenfür Bewegungen und Körperachsen zu nutzen. Im Folgenden sollen zunächst die indiesem Zusammenhang gebräuchlichen Bezeichnungen (Tab. 2.1) kurz erläutertwerden. Sie finden im Rahmen dieser Arbeit häufiger Anwendung.

Abb. 2.3 Falsche und richtige Bewegungszuordnung– Kombizange (BULLINGER, 1994)

Abb. 2.3 Falsche und richtige Bewegungszuordnung– Kombizange (BULLINGER, 1994)

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Tab. 2.1 Bewegungen des Hand-Arm-Systems

Körperteil Darstellung Medizinische Bezeichnung Bewegungsrichtung

Hand/

Unterarm Pronation Einwärtsdrehung

Supination Auswärtsdrehung

Dorsalflexion Beugung nach oben

Palmarflexion Beugung nach unten

Ulnarabduktion Bewegung zur Handkante

Radialabduktion Bewegung zum Daumen

Oberarm

ventral Zur Körpervorderseite

dorsal Zur Körperrückseite

medial Zur Körpermitte

lateral Zur Seite

Da nicht jedes individuelle Körpermaß berücksichtigt werden kann, ist im Vorfeld einesinnvolle Auswahl zu treffen, die entsprechende „Eckwerte“ und Extremalstellenabdeckt. Perzentile beschreiben diese Eckwerte. Unterschiedliche Menschen habennatürlich auch unterschiedliche Körpermaße. Es wäre daher nicht praxisnah, jedesProdukt jeweils auf den einzelnen Menschen und seine Körpermaße zu optimieren.Aus diesem Grund werden Daten von Vergleichsgruppen größerer Personengruppenin den Perzentilen zusammengefasst. Die Perzentilwerte eines bestimmten Körper-maßes (z. B. Körperhöhe, Reichweite, Kopfumfang, Körpermasse etc.) geben an,wie viel Prozent einer Bevölkerungsgruppe unterhalb dieses Maßes liegen.

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2.2.1 Perzentile

Aus ergonomischer Sicht ist es sinnvoll, möglichst vielen Personengruppen die opti-male Nutzung eines Arbeitsmittels zu ermöglichen. Dies bedeutet, ein Produkt wirdan Maße angepasst, die bei der so genannten „kleinsten Frau“ (dem 5. Perzentilweiblich oder 5.-P.w.) beginnen und beim “größten Mann“ (95. Perzentil männlichoder 95.-P.m.) enden. Meist erfordern diese großen Spannweiten einen ebensogroßen Konstruktionsaufwand und im ungünstigsten Fall unterschiedlich große Pro-dukte. Oft beschränken sich daher Konstruktionen lediglich auf mittelgroße Perso-nenkreise, die 50. Perzentile männlich und weiblich. In der Literatur werden in derRegel Körpermaße für die Werte für das 5., das 50. und das 95. Perzentil angege-ben. Beispielsweise liegt nach DIN 33402 Teil 2 (2005) das 95. Perzentil für die Kör-pergröße der Bevölkerungsgruppe Männer, 18-65 Jahre, bei 1855 mm. Dies bedeu-tet, dass 95% dieser Bevölkerungsgruppe 1855 mm groß oder kleiner sind.

2.2.2 Bewegungsbereiche

Die Produktbewertung anhand der Qua-lität der Körperhaltungen orientiert sichan den Bewegungsbereichen einzelnerGelenke des Hand-Arm-Systems (Abb.2.4). Sie unterscheiden sich entspre-chend der einzelnen Gelenkkonstruktionsowie der möglichen Bewegungsrichtun-gen. Für die zu Beginn dieses Abschnit-tes genannten Bewegungen und Bewe-gungsrichtungen existieren folglichGrenzbereiche, die den Bewegungsum-fang, d. h. Ausgangs- und Endpositio-nen limitieren. Neben Maximalwertengibt es ebenso Optimalbereiche, indenen vorwiegend die Kraftübertragungmaximal bzw. optimal ist. Neben grund-legenden anatomischen Eigenheiten dereinzelnen Gelenktypen ergeben sichEinschränkungen der Belastbarkeitdurch Einflüsse aus Alter, Geschlechtund Trainiertheit der Personen. Diesführt zu unterschiedlichen Grenzwertendie im Rahmen dieser Arbeit in Versu-chen (siehe Kapitel Ergebnisse) zusam-mengetragen werden. Die aus der Lite-ratur bekannten Ergebnisse beschränken sich auf allgemein gültige Größen, die sichnicht nach den genannten Kriterien unterscheiden. Ebenso sind keine Faktorenbekannt, die beispielsweise die abnehmende Beweglichkeit älterer Personengruppenberechnen helfen. Es ist jedoch bekannt, dass derartige Phänomene zur Zeit im Rah-men anderer Forschungsprojekte (u. a. F 1299, BAUA) untersucht werden undzukünftig entsprechende Daten vorliegen. Gleiches gilt für einen eingeschränktenBewegungsumfang bspw. mit Kälteschutzkleidung bekleideter Personen. Es kann

Abb. 2.4 Elemente des Hand-Arm-Systems (BULLINGER, 1994)

Abb. 2.4 Elemente des Hand-Arm-Systems (BULLINGER, 1994)

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derzeit also nicht nach Perzentilen unterschieden werden, so dass mit den bishervorliegenden Grenzwerten das gesamte Nutzerspektrum abgedeckt werden muss.

Für die vorgestellte Methode wird auf gesicherte Daten zugegriffen, die sich je nachQuelle meist nur um wenige Grade unterscheiden. Als wesentliche Quellen sindLANDAU (Arbeitsgestaltung und Ergonomie, 2003), DIN EN 1005 Teil 4 (2005), For-schungsbericht 668 (BAUA, 1992) sowie LANGE (Kleine ergonomische Datensamm-lung, 2006) zu nennen. Die folgenden Tabellen können als Zusammenfassung dieser

Quellen gesehen werden. Sie gelten als Maßstab für die Belastungsbewertungeninnerhalb dieser Arbeit und enthalten daher bereits Informationen, deren Bedeutunginsbesondere beim Einsatz der vorgestellten Messtechnik zum Tragen kommt (Sen-sorbezeichnung, Vorzeichenkonvention nach Körperseite etc.). Zur Verdeutlichungder Belastungshöhe wurde ein erweitertes Ampelmodell gewählt. Neben der Farbe„grün“, die einem akzeptablen Winkelbereich entspricht, findet sich mit der Farbe„weiß“ der optimale bzw. normale Bereich. Die Maximalwerte entstammen der Litera-tur und wurden als Grenze zu schwerbelastenden Winkelbereichen aufgefasst (roterBereich). Darunter, bis zur halben maximalen Auslenkung (LANDAU, 2003), befindetsich der als deutlich belastend bezeichnete Bereich (gelb). Bis zum halben maxima-len Bewegungsbereich gelten Bewegungen als akzeptabel.

Tab. 2.2 Bewegungsbereiche der Hand

akzeptabel

>50% >100%

Sensor Hand links/rechts 0 1 2 3

>60 (>90)

>60 (>90)

Dorsalflexion (+) >60

Palmarflexion (-) >75

>30

>15

normal bequem

deutlich belastend

schwer belastend

≤10% ≤50%Bezeichnung

(Vorzeichenkonvention)

Q 110-z

Pronation (rechts + / links -)

≤6 (≤9) ≤30 (≤45) ≤60 (≤90)

Supination (rechts - / links +)

≤6 (≤9) ≤30 (≤45) ≤60 (≤90)

SG 65-y

≤6 ≤30 ≤60

≤7,5 ≤37,5 ≤75

SG 65-x

Ulnarabduktion (rechts - / links +)

≤3 ≤15 ≤30

Radialabduktion (rechts + / links -)

≤1,5 ≤7,5 ≤15

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Für die Bewegungen des Handgelenkes, unterschieden wird nicht nach Körperseite,sind in Tabelle 2.2 die Grenzbereiche festgelegt. Es ist zu erkennen, dass die Grenz-werte bei Pronation und Supination nach gestrecktem (Klammerwerte) und gebeug-tem Arm unterschieden werden. Die Bedeutung dieser Unterscheidung im Rahmender Belastungsbewertung wird im Kapitel Ergebnisse näher untersucht. Flexion undAbduktion weisen keinerlei Besonderheiten auf. Es zeigt sich jedoch eine deutlichgeringere Beweglichkeit der Hand bei Bewegungen nach ulnar oder radial.

Als Bewegungsbereiche der Oberarme ergeben sich die in Tabelle 2.3 gezeigtenGrenzwerte. Auf Grund der hohen Beweglichkeit von Kugelgelenken zeigen dieOberarme einen sehr großen Bewegungsumfang. Im Gegensatz zu den Handgelen-ken sind bereits aus der Literatur die optimalen sowie die weniger günstigen undungünstigen Bereiche bekannt und vorgegeben. Auch hier ergibt sich eine vierstufigeSkalierung.

Abschließend wird das Ellenbogengelenk betrachtet. Hier zeigt sich eine dreistufigeBewertungsskala (Tab. 2.4), die sich am optimalen Krafteinsatz des Ellenbogens ori-entiert. Die angegeben Winkel weichen von denen der zitierten Quellen ab, da siebereits auf die Messrichtung des später eingesetzten Sensors bezogen angegebenwerden. Es ergeben sich ein optimaler sowie akzeptabler Bereich sowie zwei unter-

Tab. 2.3 Bewegungsbereiche der Oberarme

Sensor Oberarm links/rechts 0 1 2 3

SG 150-y

ventral/dorsal 0-20 20-60 >60 <0

SG 150-x

medial/lateral 0-20 20-60 >60 <0

Bezeichnung (Vorzeichenkonvention)

Tab. 2.4 Kraftoptimum des Ellenbogens

optimal akzeptabel ungünstig

Sensor Ellenbogen links/rechts 0 1 2

SG 110-x

60-90 90-115 >115 <60

Bezeichnung (Vorzeichenkonvention)

Flexion-Kraftoptimum (rechts + / links -)

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bzw. oberhalb anzusiedelnde ungünstige Bereiche, die einem optimalen Krafteinsatzentgegenstehen. Tabelle 2.5 zeigt eine Übersicht aller relevanten Maße. In den zuge-hörigen Abbildungen (Tab. 2.6) finden sich die jeweiligen Gelenke und Bewegungs-bereiche des Menschen.

Tab. 2.6 Optimale Bewegungsbereiche des Menschen (LANGE, 2006)

Ansicht von oben Ansicht von links Ansicht von vorne

Aus anatomischer Sicht sind die Bewegungen und Gelenkketten weit komplexer(TSOTSIS, 1982 und 1987). Ziel dieser Arbeit ist es jedoch, eine einfache Methodikzur Verfügung zu stellen und zu erproben. Daher wird bewusst dieses stark verein-fachte Modell zu Grunde gelegt. Ob eine derartige vereinfachte Betrachtung undBewertung sinnvoll ist, soll zum Teil gezeigt werden.

2.3 Belastungsanalyse

Zur Analyse von Bewegungsabläufen und Körperhaltungen, respektive Belastungendurch Arbeitsabläufe, existieren verschiedene Verfahren. Sie unterscheiden sich inihren Einsatzbereichen, Erfassungsumfang, dem zu erzielenden Genauigkeitsgradund dem Zeit- und Bearbeitungsaufwand. Einige erfordern umfangreiches Experten-wissen sowie Training, intensive Schulungen und Einarbeitungsphasen, um exakte,aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen. Beurteilungsmethoden, Datenbasis undErgebnisdarstellungen variieren ebenfalls.

Tab. 2.5 Mögliche Bewegungsbereiche des Hand-Arm-Systems (LANGE, 2006)

Nr. Gelenke Bewegung

11 Schultergelenk (Schlüsselbein) schwenken auswärts/einwärts +180...-30 *1 210 012 schwenken auf/ab +180...-45 *1 225 0(+15...+35)13 schwenken vor/zurück +140...-40 *1 180 +40...+9014 Ellenbogengelenk beugen/strecken +140...0 145 +85...+11015 Handgelenk schwenken auswärts/einwärts +30...-20 50 016 beugen/strecken +75...-60 135 017 Schultergelenk/Unterarm drehen links/rechts +130...-120 250 +60...-30

maximale Winkel [°]

maximaler Bereich [°]

bequemer Einstellbereich [°]

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Eine Auswahl dieser Verfahren wird im Folgenden vorgestellt sowie deren Vor- undNachteile gegenübergestellt, um schließlich den Nutzen und die Einsatzmöglichkei-ten für die im Rahmen dieser Arbeit zu optimierende Methode zu verdeutlichen. Beiden genannten Verfahren handelt es sich im Wesentlichen um etablierte Verfahren.Die Beschreibung und Bewertung von Körperhaltungen bzw. Bewegungsabläufen hatin der Arbeitswissenschaft eine lange Tradition. Bereits zu Beginn des 20. Jahrhun-derts wurden Arbeitsabläufe analysiert. Auf dem Gebiet der Arbeitswissenschaften istdaher eine Vielzahl von Analysemethoden, die meist auf Verfahren und Ideen basie-ren, die bereits Gilbreth, Taylor oder Ford ihren Überlegungen seit den 1910er zuGrunde legten. Neuere arbeitswissenschaftliche Verfahren erfassen Körperhaltungensowie zugehörige Bewegungsabläufe mit dem Ziel, Erkenntnisse über Belastungenund in der Folge Beanspruchungen durch Arbeitstätigkeiten, Arbeitsorganisation oderArbeitsumfeld und Arbeitsmittel zu gewinnen.

2.3.1 OWAS

Das „OVAKO-Working-Posture-Analysing-System“ OWAS gehört zur Gruppe derStop-Watch-Verfahren, mit deren Hilfe stichpunktartig Beobachtungen von Arbeitsab-läufen an zufällig ausgewählten Zeitpunkten vorgenommen werden können. Das Ver-fahren kommt überwiegend bei Körperhaltungs- und Belastungsstudien zum Einsatz.Es verfolgt die kontinuierliche Auswertung von Bewegungsabläufen und die darausresultierenden Körperhaltungen. In einem Rhythmus von jeweils 0,5 Minuten wirdeine Notierung gemäß der OWAS-Codierung vorgenommen (KARHU, 1981; STOF-FERT, 1985). Wenige Grundhaltungen von Rücken, Armen, Beinen und Kopf gebenin Kombination ein umfassendes Bild der momentanen Körperhaltung. Jeder Haltungder Körperteile kann eine vierstellige Zahlenkombination zugewiesen werden. DieAuszählung kann per Strichliste in einem Formblatt vor Ort oder anhand vonVideoaufzeichnungen erfolgen. Abschließend wird eine statistische Auswertungsowie eine Einstufung der Belastungen anhand von Tabellenwerten vorgenommen.Das OWAS-Verfahren kann universell eingesetzt werden und unterstützt die Arbeits-gestaltung bzgl. Ablauf- und Arbeitsplatzorganisation. Es kann ebenso für die Belas-tungsanalyse im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung genutzt werden.

Das Verfahren ist sehr übersichtlich, insbesondere im Hinblick auf die qualitative Ein-ordnung der beobachteten Körperhaltungen. Die schnelle, unkomplizierte Bewertungvon Belastungen und ungünstigen Körperhaltungsanteilen sowie deren Kombinatio-nen zeichnet das Verfahren aus. Gleichzeitig ist der Genauigkeitsgrad in soweit ein-geschränkt, als dass eine differenzierte Belastungsbewertung des Hand-Arm-Sys-tems, wie sie im Rahmen dieser Arbeit vorgesehen und für die Produktbewertungerforderlich ist, nicht möglich ist. Negativ ist der relativ hohe Zeitaufwand währendder Beobachtungen, der mit zunehmender Anzahl der Beobachtungen deutlich steigt.Ein gewisses Maß an Übung und Training der Beobachter ist ebenfalls erforderlich,jedoch in geringerem Umfang als es die folgenden Verfahren voraussetzen.

2.3.2 AET

Das „Arbeitswissenschaftliche Erhebungsinstrument zur Tätigkeitsanalyse“ (AET) istein Arbeitsgestaltungsverfahren, das vorwiegend die Arbeitsgestaltung und Arbeitss-trukturierung unterstützt (ROHMERT und LANDAU, 1979). Es kann zur Arbeitsbe-

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wertung herangezogen werden und dient der arbeitsmedizinischen Risikoerkennungund der Technikfolgenabschätzung. Aus verschiedenen Gliederungspunkten, wieArbeitssystem, Aufgabenanalyse, Anforderungsanalyse etc., werden einzelne Merk-male z. B. physikalische Einflüsse ausgewählt. Anschließend erfolgt eine Beurteilungmit Hilfe des so genannten Einstufungsschlüssels der nach Wichtigkeit, Zeitdaueroder Häufigkeit zusammengestellt wird und die Entwicklung eines Tätigkeitsprofilszum Ziel hat. Die Durchführung der Erhebung erfolgt in Form von Beobachtungsinter-views, d. h. Beobachtung des Arbeitsablaufes und Sammlung weiterer Informationenan verschiedenen innerbetrieblichen Stellen (Arbeiter, Vorgesetzte, Arbeitsplaneretc.). Die Beschreibung des Arbeitssystems und Angaben zum Arbeitsplatzinhaberund zum Beurteiler werden protokolliert.

Für die Darstellung der Ergebnisse finden spezielle AET-Analyseprotokolle Verwen-dung. Sie ermöglichen eine abschließende übersichtliche Darstellung von Tätig-keitsprofilen in Balkendiagrammen. Das Verfahren kann universell eingesetzt wer-den. Besonderer Vorteil ist die Einbeziehung sowohl der Arbeitsplatzinhaber, alsauch der Vorgesetzten und anderer betrieblicher Stellen, so dass eine umfangreicheErfassung von Belastungen am Arbeitsplatz möglich wird, die zudem objektive undsubjektive Faktoren erfasst. Das AET greift auf eine große Datenbasis zurück. VonVorteil ist insbesondere die sehr übersichtliche Auswertungsdarstellung. Als nachtei-lig können die intensive Schulung von Experten und die sehr zeitintensive Durchfüh-rung sowie Vor- und Nachbereitung angesehen werde. Das Verfahren findet eben-falls zur summarischen Bewertung der Arbeitsbelastung Anwendung und ist nichtzum Zweck der Produktbewertung konzipiert.

2.3.3 MTM

„Methods time measurement“ (MTM) ist ein arbeitswissenschaftliches Verfahren zurArbeitsanalyse und Ermittlung des Zeitbedarfs für bestimmte Bewegungselemente(SEGUR und GILBRETH, 1919-1924; KAMINSKY, 1980). Es gründet sich auf dieZerlegung von Bewegungsabläufen und die Addition standardisierter Einzelzeiten fürBewegungsabläufe z. B. "Hinlangen", "Greifen", "Bringen", "Loslassen", "Gehen". Eskann daher auch als Erhebungsverfahren zur Tätigkeitsanalyse genutzt werden. DieDarstellung der Ergebnisse erfolgt mittels MTM-Standard-Datenkarten. Als bevor-zugte Einsatzschwerpunkte sind industrielle Fertigungen, meist in der Automobilin-dustrie, sowie manuelle Tätigkeiten in der Massenfertigung zu nennen. Insbesonderedie Planung und Beurteilung repetitiver Tätigkeiten können mit MTM unterstützt wer-den.

Der langjährige Einsatz des Verfahrens führte zu einer großen Basis empirischer Stu-dien für die unterschiedlichen Bewegungselemente (rund 17.000), die verschiedeneEinflussgrößen, z. B. Wege oder auch Gewichte und die Genauigkeit der Zielführungeiner Bewegung berücksichtigen. Das gesamte Verfahren beruht jedoch auf nur neunGrundbewegungen und 19 Basisbewegungselementen. Als Nachteile sind die Zeitin-tensität der Beurteilung sowie ein hohes Maß an Erfahrung der Beobachter zu nen-nen. Nicht berücksichtigt werden zeitliche Leistungsverläufe der Beschäftigten.

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2.3.4 MTM-Ergonomics

„MTM-Ergonomics“ ist ein ergänzendes Modul, das eine Erweiterung des ursprüngli-chen MTM-Verfahrens darstellt und eine umfassende ergonomische Bewertung vonArbeitsabläufen sowie eine Arbeitsplatzgestaltung ermöglicht. Dennoch kommt es aufGrund seiner methodischen Konzeption den Zielen dieses Projektes sehr nahe.Daher wird im Folgenden auf einige Vor- und Nachteile sowie seine Bedeutung fürdie geplante Methodik eingegangen werden. Basierend auf Informationen der MTM-Gesellschaft lässt sich die grundlegende Idee vom MTM-Ergonomics wie folgtbeschreiben: Bekannten Vorgängen und Bewegungsabläufen werden Punkte zuge-wiesen, die bei repetitiven Tätigkeiten während eines Arbeitstages aufsummiert, dieGesamtbelastung und Belastungen aus Vorgängen der Arbeitsabläufe charakterisie-ren.

Auf Grundlage von LANDAU (2003) finden sich hier einige Anmerkungen zu Über-tragbarkeit, Anwendbarkeit und Parallelen der Methode MTM-Ergonomics zumgeplanten Verfahren dieser Arbeit. Hauptziel von MTM-Ergonomics ist die Gestaltunghumaner Arbeitsplätze, Korrekturen des Arbeitsablaufes, der Arbeitsorganisationsowie die Einsatzplanung von technischen Hilfsmitteln. Mit der neuen Methodik sol-len dagegen ausschließlich Produkte anhand ihres Einsatzes im Nutzungskontextbewertet werden. Ein Beispiel der MTM-Gesellschaft (MTM-Demo CD) verdeutlichtdiese Diskrepanz. Der Einsatz einer Hebe- und Versetzeinrichtung in der Bandmon-tage verringerte deutlich die Belastung im Vergleich zur reinen Handmontage, jedochist durch diese Aussage keine Beurteilung der ergonomischen Qualität des Manipula-tors möglich. Ziel beider Methoden ist die Erhöhung des Arbeitskomforts, die Vermei-dung der Überbelastung der Beschäftigten und die Reduzierung von Verletzung undErkrankungen. Beide verfolgen auch das Ziel, eine Erhöhung der Motivation herbei-zuführen. Während MTM dies ausschließlich auf den Arbeitsablauf bezieht, soll dieneue Methodik über den Weg der ergonomischen Bewertung zunächst eine Steige-rung der Produktqualität sowie der Produktakzeptanz herbeiführen, um schließlicheine Motivationssteigerung zu bewirken.

Während MTM insbesondere Kosten- und Effizienzaspekte in der Massenfertigungbetrachtet, sind diese Aspekte lediglich Nebenziele der produktbezogenen Methodikdieser Arbeit. Ebenso gilt dies für die Produktivität, die sich jedoch mit dem Einsatzergonomischer Produkte von selbst einstellen sollte. Fasst man den Qualitätsbegriffin seiner ganzen Weite auf, so beschreibt er nicht nur Produkt- und Prozessqualität,die sich mittels MTM beeinflussen lassen, sondern auch ergonomische Qualität, sodass sich die Methoden in diesem Punkt sehr nahe sind.

Hauptaufgabe von MTM-Ergonomics ist die Prognose körperlicher Belastungenbereits in der Fertigungsplanung. Die im Rahmen dieser Arbeit vorgestellte Methodiksoll dagegen ungünstige Körperhaltungen aufzeigen bzw. prognostizieren, die kon-struktionsbedingt durch ein spezielles Arbeitsmittel hervorgerufen werden. Zwar stehtdie Fertigungsplanung im Vordergrund, jedoch kann es sie mittelbar unterstützen,indem die Auswahl geeigneter Arbeitsmittel zur Belastungsreduzierung unterstütztwird. Die Belastungsprognose dient somit in der Hauptsache der Optimierung derProduktgestaltung. Ergebnisse beider Verfahren lassen sich demnach für die Risiko-analyse einsetzen, jedoch mit unterschiedlichen Schwerpunkten. Die Gestaltung des

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Arbeitssystems beschränkt sich im Rahmen der hier dargestellten Methodik aus-schließlich auf konstruktive Maßnahmen, mit MTM-Ergonomics sind die Maßnahmenvorwiegend organisatorischer Art.

MTM-Ergonomics berücksichtigt nur körperliche Belastungen aus der Arbeitsaufgabejedoch nicht aus Nutzung bzw. Konstruktion eines beliebigen Arbeitsmittels. Die Risi-kobewertung erfolgt vorgangsspezifisch und zeitabhängig. Werden einzelne Arbeits-zyklen analysiert, so ist ein Rückschluss auf die körperliche Belastung während einerganzen Schicht nur unter bestimmten Bedingungen zulässig. Mit der neuen Methodesoll zukünftig die Untersuchung der Belastungen aus vorgesehener und intuitiverBedienung des Arbeitsmittels im beschriebenen Nutzungskontext ermöglicht werden.Die Ermittlung der Anteile unterschiedlicher Belastungen kann statistisch gesichertdurch Multimomenthäufigkeitsanalysen (MMH) erfolgen.

Zur Anwendung ist anzumerken, dass MTM-Ergo nur von geschultem Personal ein-gesetzt werden sollte. Die Methode zur Produktbewertung wird zunächst ausschließ-lich in einer Arbeitsgruppe eingesetzt und erprobt. Ziel ist es jedoch, eine Produktbe-wertung ohne aufwendiges Schulungsprogramm zu ermöglichen. Es soll kein reinesExpertenverfahren, zu denen MTM zählt, entstehen.

2.3.5 Fazit

Die vorgestellten Methoden zur Belastungsanalyse eignen sich vorwiegend zur Risi-koanalyse und -beurteilung. Belastungen aus Arbeitsplatzgestaltung und Arbeitsorga-nisation respektive Tätigkeiten und Vorgängen lassen sich in unterschiedlicher Quali-tät darstellen. Der Genauigkeitsanspruch differiert zwischen den einzelnen Methodendeutlich. Während OWAS eine umfassende Abbildung der Belastungssituation desgesamten Körpers ermöglicht, ist der Detaillierungsgrad für das Hand-Arm-Systemauf wenige Stellungen beschränkt. Das Verfahren ermöglicht jedoch eine schnelleBeurteilung der gesamten Arbeitsplatzbelastung durch ungünstige Körperstellungen.Der sehr hohe Genauigkeitsgrad der Verfahren MTM und AET geht mit einem sehrhohen Schulungsaufwand einher. Beide Verfahren können als Expertenverfahrenbezeichnet werden. Bei allen drei Methoden steht die Betrachtung der Belastungenaus der Arbeitsaufgabe im Vordergrund.

Mit Hilfe der diskutierten Verfahren lässt sich zwar eine Belastungsminderung durchden Einsatz von Arbeitsmitteln nachweisen, jedoch kann keine Aussage getroffenwerden, ob diese in sich als ergonomisch zu bezeichnen sind. Keines der genanntenVerfahren zielt ausschließlich oder maßgeblich auf die ergonomische Qualität einesArbeitsmittels. Aus diesem Grund wird im Folgenden eine Methodik entwickelt, diesich insbesondere für die Bewertung der ergonomischen Qualität von Arbeitsmittelnals geeignet erweisen soll.

3 Produktbewertung

Wie bereits erwähnt, wurden die Vorarbeiten für die in dieser Arbeit vorgestellteMethodik in einem anderen Projekt der BAuA geleistet. Die wesentlichen, hier entwi-ckelten Schritte, die mittels dieser Methode zur Produktbewertung vorgenommen

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werden, lauten:

1. Beobachtungssituation generieren

2. Beobachtung durchführen

3. Daten analysieren

4. Kategorie-Bewertung „Körperhaltungen“

Abbildung 3.1 zeigt schematisch die einzelnen Arbeitsschritte sowie die zugehörigenUnterstrukturen.

Die Methodik soll sich wie im Kapitel Einleitung erläutert in die Systematik des Ergo-nomie-Kompendiums einfügen und vorhandene semi-objektive Auswertungsmetho-den wie beispielsweise Fragebögen ergänzen. Mittels einer strukturierten Vorgehens-weise soll eine übersichtliche Ergebnisdarstellung in Form einer Produktbewertungentstehen. Diese beschränkt sich in diesem Rahmen zunächst auf eine Belastungs-bewertung des Hand-Arm-Systems. Innerhalb einer Gesamtbewertung ist diese

Abb. 3.1 Systematik der Produktbewertung bzgl. der Kategorie "Körperhaltungen"

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Kategorie gegenüber den anderen, Griffe/Greifflächen, Bedien- und Stellteile, Anzei-gen und Beschriftungen sowie Dialoggestaltung entsprechend zu gewichten. Diestringente Systematik der Durchführung sowie deren Beschreibung wurde bewusstvorgenommen, um zukünftig eine Verfahrensanweisung auf den Ergebnissen dieserArbeit entwickeln zu können. Wie bereits berichtet sollen gleich bleibende, reprodu-zierbare sowie nachprüfbare Untersuchungsbedingungen gewährleisten werden, umin weiteren Schritten/Projekten die Methodenqualität nachweisen zu können.

Die Vorgehensweise wird zunächst in diesem Kapitel allgemein vorgestellt, um in denfolgenden Kapiteln an einem Beispiel zur Anwendung zu kommen. Zur Anwendungzählen insbesondere die vorbereitenden Maßnahmen zur Durchführung einer Beob-achtung sowie abschließend eine Ergebnisdarstellung mit kurzer Bewertung.

3.1 Beobachtungssituation generieren

Die Generierung der Beobachtungssituation bedeutet im weitesten Sinne dasTestumfeld festzulegen und die Probandenversuche, die mit einem Produkt durchge-führt werden sollen, zu planen. Ausgenommen von dieser ersten Methodenstufe istdie Planung der Mess- und Aufzeichnungstechnik, die im Abschnitt 3.2 (Beobachtungdurchführen) erläutert wird.

Beobachtungssituation bzw. Benutzertest sind produktbezogen zu generieren. Bei-den wird der vom Hersteller vorgesehene bestimmungsgemäße Gebrauch zu Grundegelegt. Innerhalb dieses Rahmens lassen sich Nutzungskontext und Szenarien sowiedie Art der Bedienung, die intuitiv oder geplant erfolgen kann, festlegen. Es sindunterschiedliche Probanden d. h. Nutzergruppen mit Variationen der MerkmaleGeschlecht, Perzentil, Händigkeit sowie Leistungsfähigkeit auszuwählen.

3.1.1 Nutzergruppen

Die Bestimmung der Nutzergruppen kann als entscheidend für die Produktbewertungangesehen werden. Die Auswahl der Versuchspersonen wird daher auf das zu unter-suchende Objekt abgestimmt und orientiert sich auch an der zu erzielenden Produkt-bewertung sowie am Nutzungskontext. So kann einmal das Alter (z. B. Produkte fürÄltere), das Geschlecht, die Händigkeit (z. B. spezifische Produkte für Links- undRechtshänder) oder auch die Körperhöhe von Bedeutung sein. Geht es darum Bewe-gungen, Reichweiten oder Körperhaltungen als Belastungsgrößen zu bewerten, soist es sinnvoll, entsprechende Körpermaße als Auswahlkriterien zu Grunde zu legen.Das heißt, einzelne Perzentile bilden den Maßstab bzw. die Vergleichsgröße für dievorgesehenen Probanden. Sind nur die typischen „Extreme“ zu untersuchen, könnenmöglicherweise die „kleinste Frau“ (Frauen, die kleiner als das 5. Perzentil sind) bzw.der „größte Mann“ (Männer, die größer als das 95. Perzentil sind) als Vergleichsgrup-pen ausreichend sein. Entsprechend der Auswahlkriterien lassen sich schließlich ausstatistischer Sicht Probanden in gleichartigen Versuchspersonenkollektiven zusam-menfassen. Bewertungen können nun innerhalb dieser Zellen oder zellübergreifenderfolgen.

Neben der Auswahl geeigneter Probanden bzw. Versuchsgruppen sind weitere

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Regeln zu beachten, auf die jedoch nur am Rande hingewiesen werden soll. Grund-sätzlich gilt es, gleiche Versuchsbedingungen für jeden Probanden sicherzustellen.Hierzu zählt eine ausführliche Einführung in den Benutzertest, die Versuchsumge-bung sowie die Versuchsobjekte. Dies kann in unterschiedlicher Tiefe geschehen,wie im Abschnitt Bedienung erläutert wird. Alle Informationen, die für den Ver-suchsablauf und für die Versuchspersonen relevant sind, werden schriftlich festge-halten, so dass gewährleistet ist, dass jeder Proband vor dem Test den gleichenInformationsstand hat. Weiterhin ist sichergestellt, dass unterschiedliche Versuchslei-ter den Test durchführen können. Gleichzeitig kann die Qualität der Versuchsergeb-nisse gewahrt werden.

3.1.2 Bestimmungsgemäßer Gebrauch

Der bestimmungsgemäße Gebrauch beschreibt den regelhaften für das spezielleProdukt vorgesehenen Einsatzbereich. Dieser umfasst das Arbeitsumfeld (Nutzungs-kontext), die unterschiedliche Nutzergruppen, die Art und Weise des Gebrauchs. Esgilt weiterhin, dass das Arbeitsmittel sich in einem sicheren und gesundheitsgerech-ten Zustand befindet und den Nutzer im Umgang nicht gefährdet. Durch diese Kon-ventionen werden andere, unübliche Tätigkeiten ausgeschlossen und das Umfeld derProduktbewertung eingegrenzt. Gleichzeitig bildet der bestimmungsgemäßeGebrauch die Basis zur Bestimmung des Nutzungskontextes und der Szenarien diein Versuchen nachgebildet werden sollen. Der tatsächliche Umgang mit den jeweili-gen Arbeitsmitteln kann je nach Komplexität und Versuchsziel variieren. So könnenProdukte existieren, die nur nach einer Einweisung die vom Hersteller geplanteBedienung ermöglichen. Andere Produkte lassen eine intuitive Nutzung zu, die ausergonomischer Sicht zu begrüßen ist. Vor diesem Hintergrund wechselnder Aus-gangsbedingungen lassen sich Untersuchungen zur Erfassung der Auswirkungendurchführen möglicherweise auch im Hinblick auf Körperhaltungen.

3.1.3 Nutzungskontext

Der Nutzungskontext umfasst mögliche Benutzer, die Ziele, Aufgaben, Ausrüstungsowie die psychische und soziale Umgebung, in der das Produkt genutzt wird (DINEN ISO 9241-11. 1999). Wichtige Grundlage für die Beobachtung der Belastungenbildet die Spezifikation des Nutzungskontextes. Er ist zentraler Bestandteil bei derBewertung der Untersuchungsobjekte und wirkt sich entsprechend auf die Einschät-zung der ergonomischen Qualität aus, da nicht jedes Arbeitsmittel sich gleicherma-ßen in einer beliebigen Umgebung als geeignet erweist.

Zunächst ist der typische Benutzer (siehe vorigen Abschnitt) zu beschreiben. Krite-rien für diese Beschreibung können Alter, Geschlecht, Körperhöhe, Händigkeit undLeistungsfähigkeit oder auch Erfahrung sein. Stehen wie in der ausgewählten Kate-gorie Körperhaltungen und Bewegungsabläufe im Vordergrund, so sind die VariablenKörperhöhe aber auch Händigkeit und Leistungsfähigkeit von besonderer Bedeutung.Sie stellen möglicherweise die limitierenden Größen in der Untersuchung derGebrauchstauglichkeit dar.

Neben den Nutzern d. h. den Versuchspersonen sind selbstverständlich die Aufga-ben von Bedeutung. Sie bilden den bestimmungsgemäßen Gebrauch ab und spie-

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geln typische Alltagssituationen im Umgang mit dem Untersuchungsobjekt wider. Ausihnen lässt sich der spätere Versuchsablauf bzw. Versuchsplan generieren. Zuletztist selbstverständlich zu bestimmen, in welcher Umgebung all diese Faktoren zubeurteilen sind. Basis all dieser Größen sind jedoch die Arbeitsmittel, die es zu unter-suchen gilt. Erst das Verständnis der Randbedingungen, in denen ein Produkt ver-wendet werden soll, ermöglicht dem Produktprüfer Anforderungen an das Produkt zuuntersuchen und zu bewerten. Anders als in DIN EN ISO 13407 (2000) vorgesehenist es sinnvoll, den Nutzungskontext insbesondere für die Prüfung und nicht nur fürdie Entwicklung von Produkten heranzuziehen.

3.1.4 Szenario

Entsprechend des so genannten DATech-Prüfhandbuchs (DIN EN ISO 9241 Teil 10und 11) zur Gebrauchstauglichkeit von Software, das als bislang ausführlichsteBeschreibung zur Spezifizierung von Nutzungskontexten bezeichnet werden kann,beschreibt ein Szenario verschiedene Tätigkeiten im Nutzungskontext. Mit Hilfe desKontext-Szenarios wird die Anwendung des Arbeitsmittels untersucht. Für die Kate-gorie Körperhaltungen werden folglich die Gelenkwinkel, die in Form von Umge-bungsparametern, Aufgaben und Arbeitsmittel auf den Nutzer einwirken, bewertet.Das DATech-Prüfhandbuch bietet zur Erhebung und Beschreibung eines beliebigenSzenarios entsprechende Fragen an, die diesen Prozess unterstützen. Beispielhaftsind an dieser Stelle einige Leitfragen aufgeführt:

● Aus welchen Aufgaben ist die Tätigkeit zusammengesetzt?

● Welche Arbeitsschritte sind durchzuführen?

● Gibt es eine festgelegte Abfolge der Arbeitsschritte?

3.1.5 Bedienung

Die Art der Bedienung kann durch den Nutzer intuitiv oder durch den Herstellergeplant erfolgen. Je nach Kenntnissen oder auch Erfahrungen sind möglicherweiseUnterschiede in der Ausführung ein und derselben Tätigkeit zu erwarten. Es kanndaher sinnvoll sein, die Form der Bedienung im Szenario zu erfassen. So ist schließ-lich im Vorfeld sicherzustellen, dass im Sinne der Vergleichbarkeit der „Messungen“entweder alle Nutzer mit denselben Kenntnissen die Versuche aufnehmen, oder ent-sprechende Nutzergruppen mit unterschiedlichen Eingangsvoraussetzungen zwecksGegenüberstellung untersucht werden. Auf diese Weise kann eine abschließendeBewertung zwischen intuitiver und geplanter Nutzung unterschieden werden.

3.2 Beobachtung durchführen

Die Durchführung der Beobachtung umfasst die Datensammlung während der vorge-sehenen Beobachtungssituationen bei gleichzeitig wechselnden Probandengruppen.Im Rahmen dieser Arbeit bzw. der vorgestellten Methodik erfolgt die Beobachtungmit verschiedenen Messaufnehmern und synchroner Videodokumentation. DerSchwerpunkt liegt im Bereich des Hand-Arm-Systems. Dies bedeutet, dass für die zumessenden Winkel und Drehungen unterschiedliche Sensoren zur Verfügung stehen

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und entsprechend platziert werden müssen.

Steht keinerlei Sensorik zur Verfügung, können möglicherweise alternativ durchgeschulte bzw. geübte Beobachter Gelenkwinkel einzelner Körperhaltungen abge-schätzt und notiert werden. Diese Beobachtungen lassen sich vereinfacht an vorhan-denen Stand- oder Einzelbildern vornehmen. Die technischen Anforderungen sindfür diese Form der Messung weniger anspruchsvoll, jedoch ist die Ergebnisqualitätdeutlich schwieriger zu gewährleisten. Für Echtzeit-Beobachtungen, wie sie im Rah-men dieser Methodik vorgesehen sind, ist diese Papier-Bleistift-Aufzeichnung nichtgeeignet und wird daher im Weiteren nicht näher beschrieben. Es ist vorstellbar,zukünftig kompakte Erfassungsbögen für derartige Aufgaben zu erarbeiten.

Aus dem Ziel Belastungen des Hand-Arm-Systems zu bewerten ergeben sich unter-schiedliche Messaufgaben. Neben elektromyographischen Messungen (EMG), diedie Muskelaktivitäten erfassen, bieten sich insbesondere Winkelmessungen an denrelevanten Gelenken von Hand, Ober- und Unterarm bzw. Schulter an. Da diese alsweniger artefaktbehaftet und einfacher in der Deutung und Anwendung gelten, wer-den Winkelmessungen in der hier eingesetzten Methodik bevorzugt. Die technischenVoraussetzungen sowie die Vorgehensweise wird im Folgenden erläutert.

3.2.1 Sensorik

Für die verschiedenen Messaufgaben imRahmen der Analyse von Körperhaltun-gen sind aus anatomischer und physiolo-gischer Sicht ebenso verschiedene Sen-soren unerlässlich, die für die unter-schiedlichen Positionierungen, Messgrö-ßen und Messbereiche geeignet sind. DieSensorik sollte aber stets leicht und kom-pakt, aber auch einfach und robust in derKonstruktion sein, um die Versuchsperso-nen während ihrer Tätigkeiten nicht zubehindern oder durch überdimensionierteBauteile zusätzlich zu belasten. Daherwerden ausschließlich sehr kompakteMessgeräte in Betracht gezogen. Glei-ches gilt für die Übertragung der Messda-ten. Diese werden in Echtzeit per Teleme-trie, d. h. ohne direkte Kabelverbindun-gen, zum Messrechner übermittelt. Alter-nativ bieten sich Datenlogger an, die kontinuierlich Messwerte speichern und nachAbschluss der Messung ausgelesen werden können. Diese kommen jedoch hiernicht zum Einsatz. Im Folgenden wird auf die eingesetzte Messtechnik und derenApplikation an den Versuchspersonen eingegangen werden. Die eingesetzte Senso-rik (Goniometer, Torsiometer) stammt von der Firma BIOMETRICS (Großbritannien),Telemetrie und Erfassungssoftware von der Firma TEAERGO (Frankreich).

Abb. 3.2 Zweiachsige Goniometer

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3.2.1.1 Goniometer

Goniometer werden zur Messung vonWinkeln benutzt. Es existieren verschie-dene Ausführungen, die entsprechenddes jeweiligen Verwendungszwecks aus-gewählt werden. Für die Messungen anSchulter- und Handgelenken werdenzweidimensionale Goniometer in unter-schiedlichen Baulängen eingesetzt (Abb.3.2). Am Ellenbogen wird ebenfalls einzweiachsiges Goniometer appliziert,jedoch erfolgt die Auswertung lediglicheinachsig. Zwischen den Endblöckenbefindet sich innerhalb einer Schutzfederein Kerndraht, um den mehrere Dehn-meßstreifen herum angeordnet sind. Ausder Dehnungsänderung entlang derLänge des Drahtes kann der Winkel bzw.die Winkeländerung zwischen den End-blöcken ermittelt werden.

Es stehen drei Goniometer unterschiedlicher Länge der Firma Biometrics zur Verfü-gung. Die Messebereiche reichen jeweils von -150° bis +150°. Je ein Vorverstärkerverstärkt die Goniometersignale und leitet sie an die Telemetrieeinheit weiter. Techni-sche Einzelheiten sowie die entsprechenden Applikationspositionen (Gelenke) undBewegungs- sowie Messrichtungen sind in Tabelle 3.1 zu finden.

3.2.1.2 Torsiometer

Im Gegensatz zu den Goniometern, die ausschließlich Winkel messen, werden mitTorsiometern Drehungen erfasst. Sie eignen sich daher für die Messung der Drehbe-wegung (Torsion) die Elle und Speicher bei Pronation und Supination des Handge-lenks bzw. Unterarms ausführen. Die technischen Spezifikationen finden sich eben-falls in Tabelle 3.1. Aufbau und Funktion entsprechen den Goniometern. Abbil-dung 3.3 zeigt das Torsiometer Q 110 schematisch sowie im Original.

Abb. 3.3 Torsiometer

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Tab. 3.1 Technische Spezifikationen der eingesetzten Sensoren

SG 65 SG 110 SG 150/B Q 110

Typ Goniometer Goniometer Goniometer Torsiometer

Position Hand Ellenbogen Schulter Unterarm

Bewegung Flexion/

Abduktion

Flexion Flexion/

Abduktion

Torsion

Anzahl Kanäle 2 2 2 1

Abmessungen [mm]

A. Maximum 65 110 150 110

A. Minimum 38 75 70 75

B. 55 55 145 55

C. 18 18 18 18

D. 54 54 54 54

E. 18 18 18 18

Gewicht [g] 15 17 25 17

Min. Biegeradius [mm] 18 18 18 18

Messbereich ± 150° ± 150° ± 150° ± 150°

Nebensignaleffekt ≤ ±5% ≤ ±5% ≤ ±5% N/A

3.2.1.3 Applikation

Die Applikation an den vorgesehenen Gelenken erfolgt weitgehend anhand derAnweisungen des Herstellers. Um Nebensignale zu verringern und die Messung zuoptimieren sowie die Reliabilität zu gewährleisten wurde eine Verfahrensanweisungerstellt, die im Anhang 1 zu finden ist. Sie gibt an, wie die einzelnen Sensoren anihren vorgesehenen Positionen zu fixieren sind, bzw. welche Haltung die Versuchs-personen einnehmen müssen, um die Applikation des Sensors in der Sensornullstel-lung zu gewährleisten.

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Tab. 3.2 Übersicht Sensorpositionierung

Handgelenk Unterarm Ellenbogen Oberarm

Tabelle 3.2 zeigt schematisch alle Messposi-tionen im Detail. Die Positionen an Hand undUnterarm sind durch den Hersteller bekannt.Die Sensorpositionierung am Oberarm respek-tive der Schulter wurde selbst erarbeitet. Vorjeder Messung werden die Goniometer undTorsiometer mit Hilfe der Steuer- und Erfas-sungssoftware CAPTIV über drei Punkte (90°,0°, -90°) sowohl in x- als auch y-Richtung bzw.um die z-Achse kalibriert. Hierzu müssen dieProbanden die Gelenk-Neutralstellung einneh-men. Dies gilt für alle Sensoren gleicherma-ßen. Eine sorgfältige Positionierung derGoniometer ist von besonderer Bedeutung.Sind die Sensoren falsch oder schlecht befes-tigt, leidet die Messgenauigkeit. Es ist zubeachten, dass sie insbesondere während derVersuchsdurchführung nicht verrutschen kön-nen (Abb. 3.4). Die Goniometer werden dahermit Heftpflaster (Schulter) sowie Manschetten(Handgelenk und Ellenbogen) gesichert. Gleiches gilt für die verlegten Kabel, diemöglichst dicht am Körper und spannungsfrei verlegt werden müssen. Auf Grund derAnzahl vorhandener Sensoren kann jeweils nur eine Körperseite vermessen werden.Zusammenfassend sind in Abbildung 3.5 alle Sensoren einschließlich Bezeichnung,Positionierung und natürlich auch Vorzeichenkonvention angegeben.

Abb. 3.4 Applizierte Sensorik

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3.2.2 Telemetrie

Als Telemetrie wird die automatischeÜbertragung von Sensordaten zu einerräumlich getrennten Stelle bezeichnet.Dies kann drahtgebunden oder wie imRahmen dieser Arbeit auf dem Funkweggeschehen, so dass sich Probanden,wie gewünscht, frei bewegen können.An einer Empfangsstelle werden die ein-gehenden Messwerte aufgezeichnetund dargestellt.

Für die Beobachtungen steht eine Tele-metrie-Einheit NT12 (Abb. 3.6) derFirma TEAERGO, Nancy Frankreich, zurVerfügung. Sie besteht aus einem Sen-der, zu tragen am Hosenbund, undeinem Empfänger, der per Kabel an einen Computer angebunden ist. Das Gerätüberträgt auf zehn Kanälen analoge Daten (von 0 bis 5 Volt) mit einer Frequenz von25 Hertz. Die maximale Reichweite beträgt im freien Gelände 100 m. Alle eingesetz-

Abb. 3.5 Sensorübersicht

Abb. 3.6 Telemetrie-Einheit NT 12

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ten Sensoren werden mittels Verstärker mit dem Telemetriesender verbunden.

3.2.3 Videotechnik

Ziel der Videodokumentation ist es, eine Vergleichsgrundlage zur späteren Bewer-tung von Körperhaltungen im Nutzungskontext zu schaffen. Es ist daher erforderlich,die Versuchsdurchführung durch die Probanden möglichst umfassend zu beobach-ten. Zur Beobachtung und späteren Synchronisation mit Sensordaten ist mindestenseine Videokamera, verbunden mit dem Messrechner, einzusetzen. Zur Optimierungder Auswertungen, bspw. bei Unklarheiten oder verdeckten Körperteilen, bietet essich an, weitere Kameras einzusetzen, die aus unterschiedlichen Perspektiven dieKontextszenarien aufzeichnen.

3.2.4 Software

Zur Beurteilung der aufgezeichneten Winkel hat sich die Synchronisation von Video-bildern und gemessenen Gelenkwinkeln bereits in anderen Projekten als sinnvollerwiesen. Hierzu steht die Software CAPTIV (ebenfalls TEAERGO) zur Verfügung. DieSoftware ermöglicht das Einlesen sowohl von Videobildern als auch Messdaten. Bil-der und Messwerte lassen sich somit einander zuordnen und Zeit synchron darstel-len, so dass der Nutzer in Echtzeit beliebige Messpunkte oder Videosequenzenansteuern und auswerten kann (Abb. 3.7). Sie dient ebenfalls der erwähnten Sensor-kalibrierung. Neben der Möglichkeit Daten und Videobilder zu erfassen, bietet sie imgeringen Umfang statistische Auswertungen und Datenexport an.

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3.3 Daten analysieren

Der eigentlichen Datenanalyse geht die Datengewinnung voraus. Aus Video- undMessreihen sind die relevanten Daten zur Bearbeitung zu extrahieren. Die Intervallebzw. Zeitpunkte der Datenauswertung sollten an den Punkten der größten zu erwar-tenden Belastung erfolgen. Neben einer Langzeitauswertung über einen vollständi-gen Bewegungszyklus bietet sich eine schwerpunktmäßige Auswertung an. Die ent-sprechenden Schwerpunkte können zeit- und bewegungsabhängig oder durch zufäl-lige Stichprobenverfahren (z. B. Multimoment) bestimmt ausgewählt werden. Ziel istes stets, ein möglichst genaues Abbild bestehender Tatsachen mit Blick auf die Häu-figkeit und Dauer wiederkehrender Vorgänge zu ermöglichen, so dass schließlichaussagekräftige Datensätze die Belastungs- und Produktbewertung ermöglichen.

Die Analyse umfasst in erster Linie die Aufbereitung der gesammelten Beobach-tungsdaten aller Messaufnehmer mit Hilfe einfacher statistischer Verfahren. Des Wei-teren erfolgt auf Grundlage weiterer Informationen insbesondere über die Proban-dengruppen (Geschlecht, Alter, Perzentile, etc.) eine Zuordnung in entsprechendeBelastungs-Bewertungsgruppen. Wesentlicher Bestandteil dieser Zuordnung ist eine

Abb. 3.7 Bildschirmausschnitt der Synchronisationssoftware CAPTIV (beispielhaft dargestellt die Aufnahme des Ladegutes in Ebene 0)

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Datenbasis, deren Entstehung und Zusammensetzung bereits im Kapitel Grundlagenerläutert wurde. Mit Hilfe dieser Datenbasis kann die endgültige Bewertung dererfassten Beobachtungen, d. h. der Körperhaltungen mit ihren einzelnen Gelenkwin-keln erfolgen. Die Auswahl der Zielwerte aus der Datenbasis erfolgt entsprechendder beobachteten Probandengruppe sowie körperteilspezifisch. Da zur Zeit nur allge-mein gültige Grenzwerte vorliegen, kann keine Unterscheidung in Perzentile, Alters-gruppen oder nach Geschlecht erfolgen. Möglicherweise können jedoch probanden-spezifische, individuelle Grenzwerte als Maßstab ermittelt werden. Die Inhalte derDatenbasis gründen sich ansonsten auf Werte aus einschlägigen Normen und Litera-tur. Die Skalierung der Belastungswerte erfolgt ebenfalls wie angegeben und ist inder Regel vierstufig angelegt.

Zur einfachen statistischen Darstellung bieten sich Mittelwerte, Spannweiten sowieMinima und Maxima an, die über die einzelnen Vergleichsgruppen gelegt werdenkönnen. Sie lassen eine vergleichende Auswertung der Messwerte hinsichtlich Per-zentilzugehörigkeit (Geschlecht, Körperhöhe), Händigkeit, Altersgruppe, Leistungsfä-higkeit und Erfahrung zu. Dabei sollte die Übersichtlichkeit gewahrt bleiben, ebensowie das Genauigkeitsmaß der Sensormessungen (Nebensignaleffekte, Sensorge-nauigkeit, Signalrauschen) Berücksichtigung finden soll. Das bedeutet, dass trotzvermeintlich genauer Messungen, die relativ groben Bewertungsskalen letztlich aus-schlaggebend für das Gesamtergebnis sind.

3.4 Kategorie bewerten

Die abschließende Bewertung der beobachteten Körperhaltungen erfolgt auf Grund-lage der bekannten Grenzwerte bzw. Grenzbereiche der Datenbasis. Ihre Strukturenund wesentliche Inhalte sind zunächst allgemein gültig abgefasst und wurden bereitsim Kapitel Grundlagen zusammengestellt. Die nun abschließend vorzunehmendeBewertung ist als Teil einer ergonomischen Gesamtbewertung zu sehen, die aus ver-schiedenen, unterschiedlich gewichteten Kategorien besteht.

Wünschenswert ist eine abschließende Aussage oder Übersichtsgrafik, die diegesamte Produktprüfung zusammenfasst und möglicherweise die folgenden Informa-tionen enthält:

Produkt A wurde im Nutzungskontext (entsprechend dem bestimmungsge-mäßem Gebrauch) anhand verschiedener Szenarien untersucht. Es wurdendie ungünstigen Haltungen X, Y, Z des Hand-Arm-Systems identifiziert. Beieinem Anteil von X, Y, Z je Zeiteinheit t, kann das Produkt als nicht ergono-misch bezeichnet werden.

Des Weiteren ergaben die Untersuchungen, dass sich das Produkt A insbe-sondere für Nutzergruppen des X. Perzentils als wenig, für Personen des Y.Perzentils jedoch als deutlich belastend erwiesen hat.

Eine isolierte Betrachtung der Auswertungen von Körperhaltungen, speziell amHand-Arm-System, kann jedoch nicht ausschließlich zur Produktbewertung herange-

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zogen werden. Die Aussagekraft der Kategorie „Körperhaltung“ ist daher stets inRelation zur Stichprobe sowie zu weiteren ergonomischen Anforderungen d. h. zurgenerellen Gebrauchstauglichkeit des Produktes zu sehen. Diese abschließendeergonomische Gesamtbewertung ist jedoch nicht Teil dieser Arbeit (siehe hierzuErgonomie Kompendium, BAUA, 2007). Diese Bewertung setzt sich vielmehr ausverschiedenen Kategorien zusammen, von denen einzeln betrachtet keine einabschließendes Urteil über die ergonomische Produktqualität zulässt. Jede zu unter-suchende Kategorie bedingt andere Untersuchungsmethoden und stellt andereAnforderungen an Verfahren, Probanden oder Messtechnik.

Es kann zusammenfassend festgestellt werden, dass als wichtigste Kategorien,neben der in dieser Arbeit behandelten Kategorie „Körperhaltungen und Bewegungs-abläufe“, die folgenden zu nennen sind:

● Griffe und Greifflächen

● Bedien- und Stellteile

● Anzeigen und Beschriftungen

● Dialoggestaltung

Die insgesamt fünf Kategorien können bei jeder Art Produkt in unterschiedlichemMaße zum Tragen kommen. So ist festzustellen, dass für eine Beurteilung der aus-gewählten Versuchsobjekte (Kapitel Anwendungsbeispiel) keinerlei Bedien- oderStellteile oder gar Anzeigen/Beschriftungen zu untersuchen sind. Von großer Bedeu-tung sind dagegen Griffe und Greifflächen und die erzwungenen Körperhaltungenund Bewegungsabläufe. Die ergonomische Produktbewertung wird demnach maß-geblich von den zuletzt genannten Kategorien beeinflusst. Die zahlenmäßigeGewichtung ist entsprechend der Bedeutung für das Produkt zu wählen und nicht Teildieser Arbeit.

4 Anwendungsbeispiel

Es ist nicht vorrangiges Ziel dieser Untersuchung, einen Nachweis der ergonomi-schen Qualität für ein spezielles Produkt zu führen. Vielmehr wird eine Methode zurBestimmung der ergonomischen Qualität von Arbeitsmitteln erprobt. Dennoch ist eserforderlich, anhand eines Beispiels den Umgang mit der vorgestellten Methode zukonkretisieren und beispielhaft darzustellen. Die aus der Anwendung gewonnenenErkenntnisse dienen schließlich der Methodenoptimierung. Im Folgenden werdenzunächst die ausgewählten Untersuchungsobjekte vorgestellt, bevor im Anschlussdie Untersuchungsmethode schrittweise zur Anwendung kommt.

4.1 Untersuchungsobjekte

Für die Bewertung der ergonomischen Qualität, basierend auf Belastungen desHand-Arm-Systems, wurden für diese Studie Schaufeln ausgewählt. Sie zeichnen

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sich durch ihren sehr einfachen Aufbau aus und werden ausschließlich mit Händenund Armen gehalten und geführt. Werden für bestimmte Tätigkeiten größere Kräfteerforderlich, beispielsweise beim Lockern von Böden, unterstützen die Füße die„Bedienung“. Die relativ übersichtlichen Größen der Mensch-Arbeitsmittel-Interaktionsind daher für die Erprobung der geplanten Methodik besonders geeignet. Es könnennahezu isoliert Griffe und Greifflächen sowie die durch die Handhabung hervorgeru-fenen Stellungen von Händen und Armen betrachtet werden, ohne auf weitere Kom-ponenten wie beispielsweise Stellteile eingehen zu müssen. Dem Internet kann fol-gender Eintrag entnommen werden: „Die Schaufel dient vorrangig dem Aufnehmenund Transport des Materials, ... Schaufeln haben ein Blatt, das sowohl in Längs- wieauch in Querrichtung mehr oder minder konkav ist ... Handschaufeln haben einenStiel, kurz bis mannslang, dann auch leicht gekrümmt ...“. (Artikel Schaufel. In: Wiki-pedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 24. Juli 2007 )

Eine Befragung von 20.000 Erwerbstätigen (BIBB/BAuA, 2005) ergab, dass 1,5 %der Befragten im Baugewerbe (Hoch- und Tiefbau) tätig sind, weitere 2,3 % imBereich der Land- und Forstwirtschaft. Diese Personenkreise kommen als Nutzer vonSchaufeln oder ähnlichen Handwerkzeugen in Frage. 51 Befragte geben an, regel-mäßig Schaufeln als Hauptarbeitsmittel zu nutzen bzw. nennen diese als eines derwichtigsten Arbeitsmittel. Als vergleichbare Arbeitsmittel finden Dung- oder Grabega-beln vorwiegend in der Landwirtschaft Verwendung. Insgesamt entspricht dies einemAnteil von Schaufel ähnlichen Werkzeugen von etwa 0,25 % aller genannten Arbeits-mitteln.

In den zugehörigen Normen, z. B. DIN 20151 (1984) (Schaufelstiel 1300), finden sichaußer einigen Maßen (Länge und Durchmesser des Stiels) keinerlei Hinweise aufergonomische Aspekte, die bei Konstruktion und Handhabung zu berücksichtigensind. Es bietet sich daher eine Bewertung der Körperhaltungen mit dem SchwerpunktHand-Arm-System im Nutzungskontext an. Neben einer Schaufel mit klassischemStiel wird eine neuartige Form zum Vergleich herangezogen, die in ihrer Stiel- bzw.Griffgestaltung deutlich von bisher bekannten Formen abweicht.

4.1.1 Gebogene Schaufel

Die Schaufel mit gebogenem Stiel, im Folgenden auch gebogene Schaufel genannt,besteht wie auch die Vergleichsschaufel aus einem spitzen Schaufelblatt nachDIN 20121 (1990), Stechschaufel. Der Schaufelstiel ist S-förmig gebogen (Abb. 4.1)und wird aus Metall mit einem Kunststoffüberzug gefertigt. Die gebrauchsfertigeSchaufel wiegt 2,43 kg.

Laut Hersteller zeichnen sich diese Schaufeln durch unterschiedlichste Faktoren aus,die vorwiegend Rücken schonende Körperhaltungen fördern sollen. Weiteres Ziel istdie Optimierung des Kraftflusses und der Krafteinleitung. Der Produktbeschreibungkönnen die folgenden Informationen entnommen werden. Sie bleiben jedoch imRahmen dieser Arbeit weitgehend unkommentiert.

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• „...Vorteile gegenüber herkömmlichen Gar-tenwerkzeugen:

• Optimale Krafthebel bei allen Bewe-gungsabläufen

• Individuell wählbare Griffbereiche füroptimale Krafteinleitung am Griff

• Rücken- und kraftschonendes Arbei-ten - unabhängig von der Körpergrößedes Benutzers

• Rücken- und kraftschonendes Arbei-ten - unabhängig von der Lage d.h.Höhe und Richtung des Arbeitsfeldes

• Optimale Arbeitsleistung durch dieMöglichkeit der Variation der Bewe-gungsabläufe

• Verringerte Verletzungsgefahr durchden dämpfend wirkenden, S-förmigenGriff bei Schlag- und Stoßbewegungen

• Bewegungsabläufe bei Arbeiten mitdem S-förmigen Griff gleichengewohnten, automatisch ablaufendenBewegungen und müssen deshalbnicht neu erlernt werden“ (ERGO-BASE, 2007)

Für den Gebrauch der Schaufel gibt der Hersteller anhand von vier Anwendungsbei-spielen die vorgesehenen Körperhaltungen und Bewegungsabläufe wie folgt an: ZumAufnehmen von Ladegut in der Ebene wird die Schaufel waagerecht mit dem Ober-schenkel vorwärts bewegt (Abb. 4.2, A). Während dieses Vorganges befindet sicheine Hand am hinteren Bogen, die zweite Hand am vorderen oberen Bogen desSchaufelstiels. Die gleiche Körperhaltung ist einzunehmen, wenn Ladegut zu beför-dern ist (Abb. 4.2, B).

Bei Arbeiten oberhalb der Stehebene (Aufnehmen aus Schubkarren oder Anhängern)wird empfohlen das „Anheben mit Drehung des Griffes und Beförderung des Lagegu-tes“ (ERGOBASE, 2007) durchzuführen. Hierzu verbleibt eine Hand am hinterenBogen der Schaufel, die zweite Hand bewegt sich im vorderen Griffbereich weiter

Abb. 4.1 Gebogene Schaufel

Abb. 4.2 Anwendungsbeispiele für die gebogene Schaufel (nach ERGOBASE, 2007)

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nach unten und greift entsprechend tiefer die Schaufel. Der vordere Arm muss aufdiese Weise nicht zu weit oberhalb des Ladegutes angreifen (Abb. 4.2, C). Diebogenförmigen Ausformungen des Stiels erlauben beim Aufnehmen aus Schubkar-ren, die Schaufel mit einer Zieh- und Paddelbewegung in Richtung des Nutzers zubewegen (Abb. 4.2, D). Diese Information werden den Versuchspersonen später alsKurzeinweisung für den Gebrauch der Schaufel mitgeteilt bzw. vorgegeben.

4.1.2 Klassische Schaufel

Die Bezeichnung „klassische Schaufel“ wird auf Grund derBekanntheit dieser Schaufelform im Rahmen dieser Arbeitverwendet. Weitere gängige Benennungen lauten „Frankfur-ter“ oder auch „Stechschaufel“ und gründen sich im Wesentli-chen auf die Form des spitz-rund zu laufenden Schaufelblat-tes. Die Schaufel eignet sich für das Bewegen von leichtemund schwerem Ladegut. Wie die gebogene Schaufel so ver-fügt auch die klassische Schaufel über das genormte Stech-schaufelblatt, das das Eindringen auch in festeres Ladeguterleichtert (Abb. 4.3). Die klassische Schaufel wiegt ein-schließlich des genormten Schaufelstiels aus Holz 2,08 kg.Schaufelblatt und Schaufelstiel entsprechen den bereitsgenannten Normen. Zum Umgang mit der Schaufel werdenim Rahmen dieser Arbeit keine weiteren Angaben gemacht.Sie gilt als hinreichend bekannt und erfordert im Umgang kei-nerlei besondere Kenntnisse. Sie kann intuitiv eingesetzt wer-den. Ungeübte Versuchspersonen werden gegebenenfallskurz im Gebrauch unterwiesen.

4.2 Anwendung der Methode

In diesem Abschnitt wird die Vorgehensweise der vorgestellten Methodik schrittweisean den ausgewählten Versuchsobjekten erläutert, welche Aufgaben in den einzelnenMethodenschritten zu behandeln sind und welche Bedeutung dies für das Beispielhat. Neben der Methodenanwendung/-umsetzung werden die Versuchsdurchführungsowie die weiteren eingesetzten „Materialien“ beschrieben: z. B. Versuchspersonen,Ladegut, Elemente des Nutzungskontextes, Versuchsstand etc.

4.2.1 Beobachtungssituation generieren

Die Beobachtungssituation besteht im Wesentlichen aus der Auswahl der Nutzer-gruppen sowie der Bestimmung des Nutzungskontextes und der jeweiligen Szena-rien. Dies bildet den ersten Schritt zur Produktbewertung.

4.2.1.1 Nutzergruppen

Da es sich bei den ausgewählten Schaufeln um Arbeitsmittel handelt, sind als typi-

Abb. 4.3 Klassische Schaufel

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sche Nutzergruppen Erwachsene Personen vorgesehen. Diese können weiblich odermännlich sein und sollten des Weiteren die gesamte Altersstruktur von 18 bis 65 Jah-ren der arbeitenden Bevölkerung abdecken. Die Literaturrecherchen ergaben alstypische Altersgruppen 18 bis 29 Jahre, 30 bis 39 Jahre, 40 bis 49 Jahre und Perso-nen über 50 Jahre. Als wichtigstes Auswahlkriterium gilt die Körperhöhe. Die Proban-den setzen sich aus den Gruppen kleiner als 5. Perzentil weiblich, 5. bis 50. Perzentilweiblich, größer als 50. Perzentil weiblich sowie kleiner als 50. Perzentil männlich,50. bis 95. sowie größer als 95. Perzentil männlich zusammen. Somit ist dasgesamte Nutzerspektrum von der „kleinsten“ Frau bis zum „größten“ Mann gleichmä-ßig abgedeckt. Die Zielgrößen nach DIN 33402-2 (2005) sind in Tabelle 4.1 erfasst.

Tab. 4.1 Körpermaße der relevanten Perzentile

Maß nach DIN33402-2 (2005)

1.2 1.18 1.20

Bezeichnung Körperhöhe Höhe der Hand (Griffachse)

über der Standfläche

Reichweite nach vorn

5.-P.w. 1535 mm 670 mm 625 mm50.-P.w. 1625 mm 715 mm 690 mm50.-P.m. 1750 mm 765 mm 740 mm95.-P.m. 1855 mm 825 mm 815 mm

Zusammenfassend sind sechs Probanden-gruppen zusammenzustellen. Diese sind mitmindestens einer Person je Altersgruppe zubesetzen. Zur Erhöhung der statischen Aus-sagekraft sind fünf Personen je Perzentil vor-zusehen. Es ergibt sich ein Probandenkollek-tiv von 30 Probanden. In dieser Zahl soll desWeiteren ein Anteil von Linkshändern, ca.10-15 % entsprechend dem Anteil an derGesamtbevölkerung, berücksichtigt werden.Dies entspricht etwa drei bis fünf Versuchs-personen.

Bei der Probandenauswahl sowie innerhalbder Befragung sind folgende biographischeDaten zu erfassen: Alter, Geschlecht, Hän-digkeit, Erfahrung, Trainiertheit bzw. Sport.Im Rahmen der Vermessung durch die Ver-suchsleitung sind die Körperhöhe (Maß 1.2),die Reichweite (Maß 1.18), die Griffachse(Maß 1.20) sowie die Körpermasse zu ermit-teln (Abb. 4.4). Nur Maß 1.2 ist für die Probandenauswahl relevant.

4.2.1.2 Szenario und Nutzungskontext

Das Szenario orientiert sich am bestimmungsgemäßen, typischen Gebrauch der bei-

Abb. 4.4 Erfasste Körpermaße

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den Schaufeln. Dieser wird durch die oben aufgeführten Herstellerangaben sowie dieErgebnisse der allgemeinen Recherche bestimmt bzw. wiedergegeben. Die Schau-feln dienen der Aufnahme und dem Transport verschiedener Ladgüter wie Sand,Boden etc. in verschiedenen Umgebungen z. B. Hoch- oder Tiefbaustellen, Straßen,Gärten etc.

Aus diesen grob umrissenen Szenarien ergeben sich Aufgabenstellungen bzw. dieBeobachtungssituation, die die Bewege- und Umladetätigkeiten von Material in ver-schiedenen Bereichen simulieren. Als typische Komponenten der unterschiedlichenArbeitsbereiche werden Sandhaufen, Schubkarre, Trommelmischer und Ladeflächeangenommen, so dass sich Aufnahme und Transport des Ladegutes in erster Liniedurch unterschiedliche Höhenlagen auszeichnen. Diese sind schließlich innerhalbder Versuchsreihen, beginnend an einem Startpunkt der Höhe A bis zu einem End-punkt der Höhe B, zu überwinden. Das Ladegut im ausgewählten Szenario wird inForm von Sand festgelegt. Aus den Vorgaben des Szenarios sind die folgendenHöhenlagen bzw. Bereiche (Abb. 4.5) festgelegt worden:

● Bereich 0 entspricht einem Sandhaufen bis zu einer Höhe von 0 cm bis maxi-mal 30 cm.

● Bereich 1 entspricht der Muldeninnenseite einer Schubkarre Oberkante etwa55 cm und Ladeebene ca. 35 cm.

● Bereich 2 entspricht einer Mischmaschine (Trommelmischer), dessen Unter-kante der Einfüllöffnung bei etwa 110 cm liegt. Der Öffnungsdurchmesserbeträgt 30 cm.

● Bereich 3 entspricht einer Ladefläche oder Grabenoberkante und erreicht mit150 cm etwa Kopf bzw. Augenhöhe.

Aus diesen vier Lade-/Abladebereichen folgen durch Kombination fünf „alltägliche“Arbeitsaufgaben zum Aufnehmen und Bewegen in und aus den einzelnen Bereichen.Die Pfeile symbolisieren die durch den Transport zu überwindenden Höhenstufen:

Abb. 4.5 Nutzungskontext – schematisch

41

I. Bereich 0 Bereich 1II. Bereich 1 Bereich 2III. Bereich 0 Bereich 0IV. Bereich 0 Bereich 2V. Bereich 0 Bereich 3

Für die Darstellung der Beobachtungssituationen ergeben sich daher diese Materia-lien: Grundplatte für den Bereich 0, Schubkarre für den Bereich 1 sowie eine Wandmit Loch mit Abmessungen der Bereiche 2 und 3, des Weiteren erdfeuchter Sand alsLadegut. Abbildung 4.6 zeigt den Versuchsstand im Labor.

4.2.2 Beobachtung durchführen

Nachdem die Bedingungen der Beobachtungssituation festgeschrieben sind, wird dieBeobachtung im Nutzungskontext durchgeführt. Auch hier lassen sich verschiedeneParameter bereits im Vorfeld bestimmen und planen. Zur Beobachtung zählt der sub-jektive Fragebogen (siehe Abschnitt Befragung) der den Versuchspersonen abschlie-ßend vorgelegt wird. Er greift einige Aspekte der Belastungen am Hand-Arm-Systemauf und kann zur Produktbewertung herangezogen werden.

4.2.2.1 Versuchsplanung

Für die Umsetzung der Beobachtungssituation werden weiterhin folgende Festlegun-

Abb. 4.6 Nutzungskontext – Versuchsstand

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gen getroffen. Sie dienen der Standardisierung der gesamten Versuchsreihe und lie-gen in Form einer Checkliste für den Versuchsleiter vor (siehe auch Verfahrensan-weisung zur Sensorapplikation). Auf diese Weise sind einheitliche Versuchsbedin-gungen garantiert, der Versuch kann durch beliebige Versuchsleiter geführt werdenund sichert somit das Kriterium der Objektivität von Versuchsreihen.

Die Grundlage der Versuche bilden die einzelnen Aufgaben im Nutzungskontext. Umden Zeitaufwand zu minimieren sowie die statistische Sicherheit zu wahren sindinnerhalb jedes Aufgabenteils mindestens fünf Schaufelbewegungen durch die ein-zelnen Versuchspersonen auszuführen. Die Reihenfolge der Schaufeln (gebogeneoder klassische) wird variiert, so dass Gewöhnung oder systematische Fehler ausge-schlossen werden. Es ergibt sich ein grober Versuchsablaufplan:

1. Versuchsperson einweisen

2. Eingewöhnungsphase mit beiden Schaufeltypen

3. Messtechnik anlegen an der ersten Körperseite

4. Bewegungsumfang Versuchsperson vermessen

5. Versuchsdurchführung und Messung der ersten Körperseite

6. Messtechnik zur zweiten Körperseite wechseln

7. Bewegungsumfang Versuchsperson vermessen

8. Versuchsdurchführung und Messung der zweiten Körperseite

9. Messtechnik ablegen

10.Versuchsperson befragen

11.Versuchspersonen vermessen

Im Rahmen der Vermessung des Bewegungsumfangs wird die Reihenfolge undForm der Messung bzw. Vorgabe der Körperhaltung zum Messzeitpunkt festgelegt.Alle relevanten Größen, d. h. jede Sensorrichtung bzw. jedes zu vermessendeGelenk wird auf die Bewegungsgrenzen hin untersucht. Die Probanden werden auf-gefordert, alle Bewegungen jeweils bis zur maximalen Auslenkung auszuführen, dieEndposition kurz zu halten und erst danach in die Normalstellung (Oberkörpergerade, Arme und Hände entspannt seitlich am Oberkörper herab hängend) zurück-zukehren. Gleichzeitig ist zu beachten, dass nur eine Bewegungsrichtung ausgeführtwird und der Oberkörper gerade aufgerichtet und unbewegt bleibt. Die entspre-chende Prozedur gilt wie folgt:

1. Oberarm-Bewegungen nach lateral (medial): Blick zur Kamera, Arm gestreckt,Oberkörper gerade, dabei den Arm seitlich nach oben führen.

2. Oberarm-Bewegungen nach ventral/dorsal: Blick quer zur Kamera, Arm

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gestreckt, Oberkörper gerade, dabei den Arm nach vorne führen, anschlie-ßend den Arm nach hinten führen.

3. Handabduktion: Blick zur Kamera, Arm 90° seitlich abgestreckt, Handrückenzur Kamera und die Hand zunächst nach oben drehen (ulnar), anschließenddie Hand nach unten drehen (radial) – Zur besseren Bewegungskontrolledurch den Probanden die Handkante (ulnar) über Ober- und Unterarm anpei-len lassen.

4. Handflexion: Blick zur Kamera, Arm 45° seitlich abgestreckt, dabei denHandrücken nach oben führen und anschließend nach unten führen.

5. Unterarm-Torsion mit gestrecktem Unterarm: Blick zur Kamera, Arm zurKamera gestreckt, Hand greift (Faust machen), dann Hand bzw. Arm nachaußen drehen (Supination) und anschließend Hand bzw. Arm nach innen dre-hen (Pronation)

6. Unterarm-Torsion mit gebeugtem Unterarm: Blick zur Kamera, Unterarmgebeugt, Arm zur Kamera gestreckt, Hand greift (Faust machen), dann Handbzw. Arm nach außen drehen (Supination) und anschließend Hand bzw. Armnach innen drehen (Pronation)

Die Einweisung der Versuchspersonen beinhaltet weiterhin die folgenden Informatio-nen zum Versuchsablauf, Versuchsaufbau sowie zu den Versuchsobjekten:

● Erläuterungen der Versuchshintergründe, Messtechnik und Versuchsstand.

● Möglichkeit zum Probeschaufeln wird angeboten.

● Versuch misst nicht die Fähigkeiten und Fertigkeiten der Probanden imUmgang mit Schaufeln.

● Zwei Versuchsdurchläufe mit Wechsel der Messtechnik, um linke und rechteKörperseite zu erfassen mit jeweils fünf Aufgaben, die mit zwei verschiedenenSchaufeln abgearbeitet werden müssen.

Vorversuche ergaben einen Zeitbedarf von ca. 15 Minuten für das Anlegen der Mess-technik. Befragung und Vermessung der Versuchspersonen dauerten zusammenrund 15 Minuten. Für Vermessung und Versuchsdurchführung beider Körperseitenwerden weitere 45 Minuten benötigt. Der gesamte Zeitaufwand je Proband wird dar-aufhin mit ca. 1,5 Stunden veranschlagt.

4.2.2.2 Beobachtung

Die Beobachtung respektive Messung erfolgt mit den bereits vorgestellten techni-schen Gerätschaften. Der Versuchsaufbau (Abb. 4.6, S. 41) ist so mit Kameras zuversehen, dass die Versuchsperson von beiden Seiten sowie aus der Draufsicht undfrontal (etwa wie Abbildung 4.1 des Versuchsstandes) beobachtet werden kann. Eswerden entsprechend dieser Vorgabe drei Überwachungskameras (seitlich und ober-

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halb des Versuchsstandes) sowie eine Synchronisationskamera (frontal) eingesetzt.Alle Kameras starten gleichzeitig.

Auf Grund der eingeschränkten Sensoranzahl und Übertragungsmöglichkeiten wer-den die Versuche nach linker und rechter Körperhälfte durchgeführt. Es ergeben sichdaher zwei Beobachtungssituationen je Schaufel. Gemessen wird zweiachsig anHand und Oberarm sowie einachsig am Ellenbogengelenk, des Weiteren die Torsionam Unterarm. Die Sensorapplikation erfolgt entsprechend der Verfahrensanweisung.Alle Sensordaten werden in Echtzeit mit Bildern der Frontalkamera synchron aufge-zeichnet.

4.2.2.3 Befragung

Wie beschrieben findet im Anschluss an die Versuchsdurchführung eine Befragungder Probanden statt. Der vollständige Fragebogen findet sich im Anhang 2. Diegesammelten Informationen werden ausschließlich für die Bewertung der Gebrauch-stauglichkeit der Schaufeln verwendet. Der Fragebogen setzt sich aus Fragemodulenzu verschiedenen Bereichen der Ergonomie zusammen (Ergonomie-Kompendium,2007). Seine Auswertung soll als semi-objektive Bewertung durch Versuchspersonenin die Gesamtbewertung einfließen. Es lassen sich auf diese Weise objektiveErkenntnisse aus Messungen bestätigen oder als falsch einstufen. Im Wesentlichenbaut dieser Fragebogen auf den Prinzipien der Dialoggestaltung auf, die in DIN EN894-1 (1997) und DIN EN ISO 9241-110 (2006) beschrieben werden. Diese Prinzi-pien (Aufgabenangemessenheit, Selbsterklärungsfähigkeit, Steuerbarkeit, Erwar-tungskonformität) entstammen der Softwaregestaltung, lassen sich aber wie auch dieSzenario- und Kontextanalyse auf einfache Arbeitsmittel übertragen. Eine ausführli-che Darstellung findet sich im DATech-Prüfhandbuch. Insgesamt wird der Fragebo-gen nur eine untergeordnete Rolle spielen und findet hier daher nur am RandeErwähnung.

Neben den bereits erwähnten biographischen Daten werden auch Beschwerdebildererfasst, die sich möglicherweise auf die Versuchsdurchführung auswirken können.Hier sind insbesondere Erkrankungen der Schulter-/Nackenregion sowie desRückens aber auch der Arme zu nennen. Der zweite Teil der Befragung greift aus-schließlich auf die innerhalb der Versuchsdurchführung gewonnenen Eindrücke derProbanden zurück. Er umfasst insgesamt zwölf Kategorien. Neben Fragen zur Ein-schätzung der Körperhaltungen sind insbesondere die Gestaltung der Griffe bzw.Greifflächen (Oberfläche, Material, Abmessungen, etc.) sowie deren Erreichbarkeitund Handhabbarkeit (Selbsterklärungsfähigkeit) von Bedeutung. Dies gilt besondersfür die gebogene Schaufel. Ebenso ist die Frage zu beantworten, in welchem Maßedie gestellten Aufgaben mit den Schaufeln bearbeitet werden konnten (Aufgabenan-gemessenheit) und ob die Befragten die Kontrolle über die Versuchsobjekte haben(Steuerbarkeit).

4.2.3 Daten analysieren

Nach der Beobachtungsdurchführung erfolgt die Datenanalyse. Als nächster Schritterfolgt die Datenauswertung. Hierzu sind die relevanten Auswertezeitpunkte inner-halb der Versuche festzulegen. Des Weiteren sind die zuvor ermittelten Normalstel-

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lungen, maximalen Gelenkstellungen und Bewegungsbereiche festzustellen. Diesebilden die spätere Datenbasis der interindividuellen Bewegungsgrenzen und Bewer-tungsmaßstäbe. Alternativ sind allgemein gültige Maßstäbe anzulegen wie sie bereitsbeschrieben wurden und Literatur oder Normen zu entnehmen sind. Als grundlegendrelevante Größen gelten Zugehörigkeit zur Versuchspersonengruppe (Zelle oder Per-zentil), somit Geschlecht, Körperhöhe und Alter, weiterhin wegen des seitenverdreh-ten Versuchsaufbaus die Händigkeit.

Als Beobachtungsschwerpunkte eignen sich vornehmlich die Zeitpunkte zu denendas Ladegut aufgenommen wird und später abgelegt wird. Ebenfalls ist der Transportdes Ladegutes von Interesse. Anhand dieser Ereignisse sollen die Körperhaltungenbei Schaufelarbeit untersucht werden. Schwerpunkt für die Auswertung und Beurtei-lung bilden die Tätigkeiten:

● Bewegen von Lasten auf gleicher Ebene

● Bewegen auf eine zweite Ebene

● Bewegen auf eine dritte oder vierte Ebene.

Weitere Details zur Datenauswertung und Analyse finden sich im Kapitel Ergebnisse.

4.2.4 Kategorie-Bewertung

Die Kategorie-Bewertung basiert in diesem Beispiel auf der Gewichtung belastenderund weniger belastender Stellungen des Hand-Arm-Systems. Es können ebenfallsAspekte aus dem verwendeten Fragebogen hinzugezogen werden. Die Bedeutungund Gewichtung im Zusammenwirken mit weiteren Kategorien, bspw. Griffe- undGreifflächen, wird entsprechend der Ziele dieser Arbeit hier nicht erfolgen. Einzusammenfassender Vergleich der Schaufeln untereinander wird aber der Vollstän-digkeit halber im Abschnitt Diskussion vorgestellt.

5 Ergebnisse

Im folgenden Kapitel werden die Ergebnisse der Körperhaltungsmessungen sowieder Befragungen der Versuchspersonen dargestellt. Des Weiteren werden die grund-legenden methodischen Hintergründe zu den durchgeführten Auswertungen sowieden erzielten Ergebnissen erläutert.

5.1 Versuchspersonen

Bereits im Vorfeld wurde entschieden, welche Personengruppen an der Untersu-chung teilnehmen sollten. Dabei orientierte sich diese Auswahl an den möglichenNutzergruppen, die vereinfacht beschrieben, von der kleinsten Frau (kleiner 5.-P.w.)bis zum größten Mann (95.-P.m.) reichen sollten. Damit ergaben sich die Auswahlkri-terien. Es wurden für die Untersuchung sechs Zellen (Tab. 5.10 + 5.2) festgelegt, diezwecks Sicherstellung statistischer Grundforderungen jeweils mit mindestens fünf

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Versuchspersonen belegt wurden. Die im Folgenden vorgestellten Zellzusammenset-zungen stützen sich weitgehend auf die Vorbefragungen der Versuchspersonen.

Tab. 5.1 Zellübersicht 1-3 – weibliche Versuchspersonen

Alter Teilnehmer Körperhöhe Alter Händigkeit Sport Erfahrung VersucheZelle 1 ♀<1535 (1510-1560)18-29 2 1555 26,5 r.: 2; l.: 0 1 1 230-39 1 1550 38 r.: 1; l.: 0 1 1 140-49 1 1540 41 r.: 1; l.: 0 1 1 150+ 1 1540 51 r.: 1; l.: 0 1 0 1

5 1546,25 39,125 r.: 5; l.: 0 4 3 5

Zelle 2 (1510-1560) 1535<♀<1625 (1595-1660)18-29 1 1640 23 r.: 1; l.: 0 1 0 130-39 2 1635 35 r.: 2; l.: 0 2 0 240-49 1 1610 47 r.: 1; l.: 0 1 1 150+ 1 1600 59 r.: 1; l.: 0 0 1 1

5 1621,25 41 r.: 5; l.: 0 4 2 5

Zelle 3 ♀>1625 (1595-1660)18-29 2 1730 24,5 r.: 2; l.: 0 2 1 230-39 1 1760 32 r.: 0; l.: 1 1 0 140-49 2 1735 46 r.: 1; l.: 1 1 0 250+ 1 1780 51 r.: 1; l.: 0 1 0 1

6 1751,25 38,375 r.: 4; l.: 2 5 1 6

Sowohl Abweichungen nach oben als auch nach unten konnten nach Vermessungder Körperhöhe festgestellt werden. Des Weiteren wurden innerhalb der Versuchs-durchführung zwei Personen auf Grund ihrer Schaufeltechnik als Linkshänder einge-stuft. Die Ergebnisse der konkreten Befragungen werden in einem späteren Absatzvorgestellt. Die Besetzung der einzelnen Zellen wird im Folgenden beschrieben.

Die Zelle „bis 5. Perzentil weiblich“ konnte mit fünf Versuchspersonen belegt werden.Die Körperhöhe liegt mit 1546 mm unterhalb der oberen Grenze von 1560 mm. DieAltersgruppen konnten jeweils mit mindestens einer Person besetzt werden; dasDurchschnittsalter beträgt 39,1 Jahre. Vier Probandinnen geben an regelmäßig Sportzu treiben, drei verfügten bereits über Erfahrungen im Umgang mit Schaufeln. Nebenfünf Rechtshänderinnen gibt es eine Linkshänderin.

In der zweiten Zelle, weibliche Versuchspersonen zwischen 1560 mm und 1660 mmKörperhöhe, d. h. ab 5. Perzentil weiblich bis 50. Perzentil weiblich, befinden sichebenfalls fünf Versuchspersonen, mit einem Durchschnittsalter von 41 Jahren. Diemittlere Körperhöhe beträgt 1621 mm. Vier Probandinnen geben an Sport zu treiben;nur zwei verfügten über Erfahrungen mit den vorgestellten Arbeitsmitteln. Alle Ver-suchspersonen sind ausschließlich Rechtshänderinnen.

Die dritte Zelle „größer 50. Perzentil weiblich“, d. h. Körperhöhe größer 1660 mm,konnte mit sechs Probandinnen, davon zwei Linkshänderinnen, besetzt werden. AlsDurchschnittskörperhöhe wurden 1751 mm ermittelt. Im Mittel waren die Personen38,4 Jahre alt. Fünf Frauen treiben regelmäßig Sport; nur eine gab an, über Erfah-

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rungen im Umgang mit Schaufeln zu verfügen.

Tab. 5.2 Zellübersicht 4-6 – männliche Versuchspersonen

Alter Teilnehmer Körperhöhe Alter Händigkeit Sport Erfahrung VersucheZelle 4 ♂<1750 (1710-1790)18-29 2 1675 23,5 r.: 1; l.: 1 1 2 230-39 1 1740 38 r.: 1; l.: 0 1 1 140-49 1 1710 45 r.: 1; l.: 0 1 1 150+ 2 1705 54,5 r.: 2; l.: 0 2 2 2

6 1707,5 40,25 r.: 5; l.: 1 5 6 6

Zelle 5 (1710-1790) 1750<♂<1855 (1805-1910)18-29 3 1783,33 21,3333 r.: 3; l.: 0 2 3 330-39 1 1800 32 r.: 1; l.: 0 1 1 140-49 1 1780 45 r.: 0; l.: 1 0 1 150+ 2 1805 55 r.: 2; l.: 0 0 2 2

7 1792,08 38,3333 r.: 6; l.: 1 3 7 7

Zelle 6 ♂>1855 (1805-1910)18-29 2 1885 22 r.: 1; l.: 1 2 1 230-39 2 1920 33 r.: 2; l.: 0 1 1 240-49 1 1900 41 r.: 1; l.: 0 1 1 150+ 1 1860 58 r.: 1; l.: 0 1 1 1

6 1891,25 38,5 r.: 5; l.: 1 5 4 6

Der vierten Zelle, Männer kleiner 1750 mm (50. Perzentil männlich), wurden sechsProbanden zugeordnet, darunter ein Linkshänder. Das Durchschnittsalter betrug 40,3Jahre. Die mittlere Körperhöhe wurde mit 1707 mm errechnet. Fünf Versuchsperso-nen treiben regelmäßig Sport; alle verfügen über Erfahrungen mit Schaufeln.

Die Zelle „zwischen 50. und 95. Perzentil männlich“ (1750 bis 1855 mm Körperhöhe)konnte mit sieben Personen besetzt werden; fünf Rechtshänder und ein, respektivezwei Linkshänder. Die durchschnittliche Körperhöhe beträgt 1792 mm. Das mittlereAlter betrug 38,3 Jahre. Nur drei Probanden treiben regelmäßig Sport. Alle siebengeben an, bereits mit Schaufeln gearbeitet zu haben.

In der sechsten Zelle, Männer größer 1855 mm (ab 95. Perzentil männlich), befindensich sechs Probanden mit einer mittleren Körperhöhe von 1891 mm. Das Durch-schnittsalter betrug 38,5 Jahre. Es befindet sich ein Linkshänder in dieser Proban-dengruppe. Vier Versuchspersonen verfügen bereits über Erfahrungen im Umgangmit Schaufeln. Fünf der sechs Männer geben an, regelmäßig Sport zu treiben.

Die Gesamtstichprobe besteht aus 16 weiblichen und 19 männlichen Versuchsperso-nen. Sieben konnten als Links- (vier männlich, drei weiblich), die übrigen 28 alsRechtshänder identifiziert werden. Die mittlere Körperhöhe beträgt über alle Ver-suchspersonen 1741 mm (nach Vermessung). Die kleinste Probandin misst1550 mm, der größte Proband 1980 mm. Das Alter reicht von 19 bis 61 Jahren undliegt im Mittel bei 37,3 Jahren. Etwa zwei Drittel der Versuchspersonen treiben regel-mäßig Sport. Ein Drittel gab an, bereits über Erfahrungen mit Schaufeln zu verfügen.

48

5.2 Befragungsergebnisse

Die Darstellung der Befragungen erfolgt in zwei Schritten. Zunächst werden dieErgebnisse der biographischen Daten, der Vermessung der Körpermaße, sowie derBeschwerdebilder dargestellt. Im zweiten Schritt werden die produktbezogenen Ant-worten zur Untersuchung der Schaufeln erläutert.

5.2.1 Biographie

Als biographische Daten wurden Geschlecht, Alter, Händigkeit, sowie für den Fall,dass die Versuchsperson Sport treibt die Sportart erfasst. Neben der Körperhöhe,der Griffachse und der Reichweite (Maße entsprechend DIN 33402-2: 2006, Körper-maße des Menschen) wurde des Weiteren die Körpermasse ermittelt. Alter und Kör-perhöhe wurden bereits beschrieben (Zusammenfassung Tab. 5.10 + 5.2).

Tab. 5.3 Häufigkeiten verschiedener körperlicher Beschwerden

Die mittlere Griffachse beträgt 789 mm, das Minimum liegt bei 650 mm und dasMaximum bei 910 mm. Die Reichweiten der Versuchspersonen reichen von 612 mmbis hin zu 825 mm; als Mittelwert konnten 714 mm errechnet werden. Die Körper-masse liegt zwischen 50,5 kg und maximal 119,8 kg. Die mittlere Körpermasse liegtbei 77,9 kg.

Hand-/Armbeschwerden

alle paar Tagealle paar Wochen

alle paar Monatenie

100%

80%

60%

40%

20%

0% 6

14

77

Schulterbeschwerden

fast täglichalle paar Tage

alle paar Wochenalle paar Monate

nie

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0%6

1717

57

Rückenbeschwerden

fast täglichalle paar Tage

alle paar Wochenalle paar Monate

nie

40%

30%

20%

10%

0% 3

14

23

31

29

Nackenbeschwerden

fast täglichalle paar Tage

alle paar Wochenalle paar Monate

nie

50%

40%

30%

20%

10%

0%66

20

29

40

49

Des weiteren wurden die Versuchspersonen gebeten, eventuell bestehendeBeschwerden in den Körperregionen Nacken, Rücken, Schultern sowie Händen bzw.Armen bezüglich ihres Auftretens in den letzten zwölf Monaten anzugeben (Tab. 5.3).Diese Informationen vervollständigen das Bild der Versuchspersonen und können fürspätere Auswertungen genutzt werden, um Hand-Arm-Haltungen hinsichtlichBeschwerden zu bewerten z. B. Schon- oder Fehlhaltungen. 40 % der Versuchsper-sonen geben an, in den letzten zwölf Monaten keine Beschwerden im Nacken ver-spürt zu haben. Von den Restlichen klagten rund 50 % alle paar Wochen bzw.Monate über Beschwerden. Lediglich 4 % hatten alle paar Tage bis täglichBeschwerden. Häufiger wurde über Rückenschmerzen berichtet (rund 72 % derBefragten). Etwa ein Drittel gab an, alle paar Monate, weitere 23 % alle paar Wochenund 17 % mehr oder weniger täglich Beschwerden im Rücken zu verspüren. Etwa einDrittel der Versuchspersonen (34 %) beschreiben das Auftreten von Beschwerden inden Schultern als gelegentlich (alle paar Wochen/Monate). Rund 9 % haben häufigerProbleme im Schulterbereich. Insgesamt werden Schulterbeschwerden von nur 43 %der Befragten genannt. Am häufigsten sind Hände und Arme beschwerdefrei. 77 %der Versuchspersonen geben an, in den letzten zwölf Monaten nie Beschwerdengehabt zu haben. Nur einmal wird von Beschwerden alle paar Tage berichtet. Meist(20 %) wird das Auftreten als monatlich, selten auch als wöchentlich bezeichnet.

Schließlich schätzten dieProbanden ihre Erfahrungenim Umgang mit Schaufelnein. Im Gegensatz zur Vor-befragung wurde eine mehr-stufige Skala zur Selbstein-schätzung angeboten (Abb.5.1), die von nie über selten,manchmal, bis oft und regel-mäßig reichte. Etwa 20 %der Befragten geben an häu-figer mit Schaufeln gearbei-tet zu haben. 34 % bezeich-neten ihren Kontakt mitSchaufeln als „manchmal“.Fast die Hälfte aller Ver-suchspersonen nutzte nieoder selten diese ArtArbeitsmittel. Demnach kön-nen fast 80 % der Proban-den als Laien im Umgangmit Schaufeln bezeichnet werden.

5.2.2 Arbeitsmittel

Schwerpunkt der Befragung zur subjektiven Einschätzung der Qualität der Schaufelnbilden die Bereiche Griffgestaltung (Oberfläche, Material, Form, Abmessungen,

Abb. 5.1 "Haben Sie bereits mit Schaufeln gearbeitet?"

regelmäßigoftmanchmalseltennie

40%

30%

20%

10%

0%

9

11

34

29

17

50

Anordnung, Erreichbarkeit und Erkennbarkeit), Armhaltung während der Handha-bung sowie Aufgabenangemessenheit und Kontrolle über das Arbeitsmittel. Abschlie-ßend wurden die Versuchsteilnehmer gebeten ein Gesamturteil auszusprechen,respektive die präferierte Schaufel zu benennen. Die vollständige Auswertung allerFragen findet sich in Anhang 18. Beispielhaft werden an dieser Stelle lediglich dieunmittelbar im Zusammenhang mit der Körperhaltung stehenden Faktoren beschrie-ben: Anordnung und Erreichbarkeit der Griffe, Armhaltung sowie Kontrolle über dieArbeitsmittel während der Versuchsdurchführungen.

Gebogene Schaufel Klassische Schaufel

Abb. 5.2 "Die Anordnung der Greiffläche entspricht meinen Erwartungen."

Die Gegenüberstellung (Abb. 5.2) der Auswertung zur Erwartung der Anordnung derGreifflächen zeigt für die gebogene Schaufel einen Schwerpunkt (65 %) bei teilweiserund geringerer Zustimmung. Dagegen entspricht die Anordnung der Greifflächen ander klassischen Schaufel mit 63 % den Erwartungen der Nutzer nahezu voll und ganz– ein im Hinblick auf die Vorerfahrung mit der Gestaltung von Schaufeln erwartbaresErgebnis.

Betrachtet man die Erreichbarkeit der Griffe und Greifflächen (Abb. 5.3) so ist auchdort eine deutliche Präferenz für die klassische Schaufel zu erkennen. Fast 90 % derProbanden geben im Anschluss an die Versuche an, dass sie bei der Benutzung derSchaufel die Griffe leicht erreichen konnten. Der gebogenen Schaufel stimmen beigleicher Klassifizierung („stimme eher zu“ bis „stimme voll und ganz zu“) nur 65 %der Befragten zu. Etwa ein Drittel stimmen gar nicht bis teilweise zu, die Greifflächender gebogenen Schaufel leicht erreichen zu können.

stimme voll und ganzstimme eher zu

stimme teilw eise zustimme eher nicht zu

50%

40%

30%

20%

10%

0%

17

46

34

3

stimme voll und ganzstimme eher zu

stimme teilw eise zustimme eher nicht zu

40%

30%

20%

10%

0%

9

26

3431

51

Gebogene Schaufel Klassische Schaufel

Abb. 5.3 „Bei der Benutzung der Schaufel sind die Greifflächen leicht zu erreichen."

Der Vergleich zum Vorkommen unangenehmer Armhaltungen zeigt für die gebogeneund klassische Schaufel ein ähnliches Bild. Rund die Hälfte (gebogene Schaufel) biszwei Drittel aller Befragten (klassische Schaufel) stimmen der Aussage „unange-nehme Armhaltungen“ einnehmen zu müssen gar nicht oder eher nicht zu (Abb. 5.4).Die weiteren Versuchspersonen stimmen teilweise bis voll und ganz zu (48 % gebo-gene Schaufel). Die Bewertung der klassischen Schaufel ist im Vergleich besser. Nur37 % stimmen zu, unangenehme Armhaltungen einnehmen zu müssen.

Gebogene Schaufel Klassische Schaufel

Abb. 5.4 „Bei der Schaufel muss ich eine unangenehme Armhaltung einnehmen."

Abschließend wurde die Zustimmung zur Aussage „Ich hatte jederzeit die volle Kon-trolle über die Schaufel.“ abgefragt (Abb. 5.5). Auch hier zeigt sich mit 89 % einebreitere Zustimmung („stimme eher zu“ und „stimme voll und ganz zu“) für die klassi-sche Schaufel gegenüber 49 % bei der gebogenen Schaufel. Insgesamt werden fürdie klassische Schaufel bezüglich Kontrolle keinerlei ablehnenden Aussagen getrof-fen. Dagegen können 6 % der Nutzer der gebogenen Schaufel nicht zustimmen. Siehaben keine volle Kontrolle über das Arbeitsmittel; der überwiegende Teil der Befrag-ten stimmt teilweise zu, wohingegen nur 11 % der Probanden diese Wertung für dieklassische Schaufel treffen.

stimme eher zustimme teilw eise zu

stimme eher nicht zustimme gar nicht zu

50%

40%

30%

20%

10%

0%

14

23

46

17

stimme voll und ganzstimme eher zu

stimme teilw eise zustimme eher nicht zu

stimme gar nicht zu

40%

30%

20%

10%

0% 3

14

31

37

14

stimme voll und ganzstimme eher zu

stimme teilw eise zustimme gar nicht zu

50%

40%

30%

20%

10%

0%

4346

9

3stimme voll und ganz

stimme eher zustimme teilw eise zu

stimme eher nicht zustimme gar nicht zu

40%

30%

20%

10%

0%

3431

20

96

52

Gebogene Schaufel Klassische Schaufel

Abb. 5.5 „Ich hatte jederzeit die volle Kontrolle über die Schaufel."

Zusammenfassend wurden die Versuchspersonen gebeten, die von ihnen über alleVersuche bevorzugte Schaufel zu benennen. 13 Probanden (37 %) sprachen sich fürdie gebogene Schaufel aus. Die verbleibenden 22 Versuchspersonen (63 %) würdenbevorzugt die klassische Schaufel nutzen.

5.3 Plausibilitätsüberprüfung

Sowohl für die Produktbewertung wie auch für die spätere Einschätzung der Metho-denqualität ist es unerlässlich die Plausibilität der mit der Methode erfassten Messda-ten zu prüfen. Diese wurde in drei Schritten sichergestellt: 1. Prüfung der maximalenBewegungsbereiche 2. Prüfung der maximalen Gelenkwinkel 3. Prüfung der Körper-winkel im Nutzungskontext. Auf die zugrunde liegenden Daten wird aus verschiede-nen Gründen erst im Kapitel Messergebnisse eingegangen. Die Plausibilitätsüberprü-fung erfolgte jedoch sowohl während als auch nach der Datenerfassung. Dennochwird sie an dieser Stelle vorgestellt.

5.3.1 Kriterien

Die genannten Prüfungen unterscheiden sich in Abhängigkeit vom Sensor, bzw. vomMesspunkt, so dass sich die im Folgenden aufgeführten Strategien ergeben. DieBewertung findet im anschließenden Kapitel statt. Grundsätzlich können die Vorzei-chen der Messwerte, die ermittelten Bewegungsbereiche, die Abweichungen von Mit-telwerten sowie die Parameter, die durch die Sensornullstellung und die Sensoraus-richtung bestimmt werden, herangezogen werden.

stimme voll und ganzstimme eher zustimme teilw eise zu

50%

40%

30%

20%

10%

0%

4346

11

stimme voll und ganzstimme eher zu

stimme teilw eise zustimme eher nicht zu

stimme gar nicht zu

50%

40%

30%

20%

10%

0%

20

29

46

33

53

Tab. 5.4 Plausibilitätsbedingungen für Bewegungsbereiche, Beispiel rechter Arm

Bewegungsbereich(Maximum)

Berechnung VariablePlausibilitätsbedingung(allgemein)

HandAbduktion = ulnar - radial BUAbduktionSG65x < 50°Flexion = dorsal - palmar BUFlexionSG65y < 135°

UnterarmTorsion gestreckt = Supination - Pronation BUTorsionstreckQ110 < 180°Torsion gebeugt = Supination - Pronation BUTorsionbeugQ110 < 120°

OberarmAbduktion = Normal - lateral BUAbduktionSG150y < 180°Flexion = dorsal - ventral BUFlexionSG150x < 190°

Die maximalen Bewegungsbereiche werden ausgehend von den Normalstellungenund den maximalen Gelenkwinkeln der einzelnen Bewegungsrichtungen ermittelt.Beide konnten mittels Winkelmessung und Videodokumentation bestimmt werden.Den Maßstab für diesen ersten Beurteilungsschritt bilden die aus der Literatur(LANDAU, 2003; LANGE, 2006 etc.) bekannten Zielgrößen, die als obere und untereGrenzen interpretiert werden. Sie gelten als Perzentil unabhängig und können daherbei allen Probanden zur Anwendung kommen. Die errechneten, individuellen Bewe-gungsbereiche werden mit den allgemeinen Plausibilitätsbedingungen (Tab. 5.4) ver-glichen.

Tab. 5.5 Plausibilitätsbedingungen für maximale Gelenkstellungen, rechter Arm

Bewegung (Maximum) Sensor Variable Plausibilitätsbedingung (interindividuell)

Hand

Ulnarabduktion SG65-x MHulnarSG65xr < NNrSG65x; < MHradialSG65xNormalstellung SG65-x NNrSG65xr > MHunlarSG65xr; < MHradialSG65xrRadialabduktion SG65-x MHradialSG65xr > NNrSG65x; > MHunlarSG65xrDorsalflexion SG65-y MHdorsalSG65yr < NNrSG65y; < MHpalmarSG65yrNormalstellung SG65-y NNrSG65y > MHpalmarSG65xr; < MHdorsalSG65xrPalmarflexion SG65-y MHpalmarSG65yr < NNrSG65y; < MHdorsalSG65yr

Ellenbogen Flexion SG110-x MEflexSG110r < 0°

Unterarm

Supination (gestreckt) Q110 MUSupstreckQ110r < NNrQ110; < MUProstreckQ110rNormalstellung (gestreckt) Q110-z NNrQ110 < MUProstreckQ110r; > MUSupstreckQ110rPronation (gestreckt) Q110 MUProstreckQ110r > NNrQ110; > MUSupstreckQ110rSupination (gebeugt) Q110 MUSupbeugQ110r < NNrQ110; < MUProbeugQ110rPronation (gebeugt) Q110 MUProbeugQ110r > NNrQ110; > MUSupbeugQ110r

Oberarm

Normalstellung SG150-x NNrSG150x keineNormalstellung SG150-y NNrSG150y < 0°ventral/zur Vorderseite SG150-x MOventralSG150xr > NNrSG150xdorsal/zur Rückseite SG150-x MOdorsalSG150xr < NNrSG150xlateral/seitwärts SG150-y MOventralSG150xr > NNrSG150y

Neben den Bewegungsbereichen gilt es, parallel die maximalen Gelenkwinkel aufihre Plausibilität hin zu überprüfen. Die erarbeiteten Plausibilitätsbedingungen gelteninterindividuell und basieren im Wesentlichen auf dem Vergleich zwischen Minimum,Maximum und Normalstellung. Als wesentliche Bedingung wird angesehen, dass dieWinkel der Normalstellungen zwischen Minimum und Maximum liegen, und dass dieMaximalwerte größer als die Minimalwerte sind. Des Weiteren gilt beispielsweise fürden rechten Arm, dass auf Grund der Sensorapplikation (Vorzeichendefinition) dieMesswerte negativ sein müssen; Umgekehrtes gilt für die Ellenbogenflexion des lin-ken Arms. Unter Berücksichtigung der möglichen Bewegungsrichtungen sowie Nor-mal- und Maximalstellungen ergeben sich die beispielhaft in Tabelle 5.5 zusammen-

54

gefassten Bedingungen für den rechten Arm.

Im dritten Schritt werden die Winkel der Körperhaltungen innerhalb des Nutzungs-kontextes auf ihre Plausibilität hin gesichtet. Die Bedingungen gründen sich imWesentlichen auf die maximal/minimal möglichen Gelenkwinkelstellungen sowie dieVorzeichenkonventionen. Die Basis des Plausibilitätsnachweises bilden die ermittel-ten Randbedingungen (maximale Gelenkstellungen) und die möglichen Bewegungs-bereiche; Tabelle 5.6 zeigt diese.

Tab. 5.6 Plausibilitätsbedingungen für den Nutzungskontext, rechter Arm

Körperhaltung Sensor Variable Plausibilitätsbedingung (interindividuell)Unterarm rechts Torsion Q110-z g1AufB0rQ110 < MUProbeugQ110r; > MUSupbeugQ110rEllenbogen rechts Flexion SG110-x g1AufB0rSG110x < 0°

Hand rechtsAbduktion SG65-x g1AufB0rSG65x > MHunlarSG65xr; < MHradialSG65xrFlexion SG65-y g1AufB0rSG65y > MHpalmarSG65xr; < MHdorsalSG65xr

Auf die Darstellung für Bewegungen der Oberarme wurde bewusst verzichtet. DieBegründung findet sich im folgenden Kapitel. Wie sich ebenfalls später zeigen wird,gilt für die Torsion der Unterarme bei gebeugtem Arm ein niedriger Wert. Dieser wirdfür die weitere Bewertung als Grenzwert zu Grunde gelegt, da der Maximalwert ingestrecktem Zustand nur bei optimalen Bedingungen vorausgesetzt werden kann.

5.3.2 Nachweise

Die Ergebnisse der Prüfungen erweisen sich für Messwerte an Händen und Unterar-men als weitgehend plausibel. Nur wenige Fälle zeigen Abweichungen, die sichjedoch nach einer zweiten Auswertung als Übertragungs-, Ablese- oder Vorzeichen-fehler herausstellten oder zum Teil weniger als 1° außerhalb der Plausibilitätsgren-zen liegen. Sie lassen sich auf andere Phänomene zurückführen. So können einer-seits die von außen wirkenden Kräften durch die zu transportierenden Lasten einegrößere Beugung einiger Gelenke hervorrufen als dies durch willentliche Muskelakti-vität (Überdehnung) möglich ist. Des Weiteren wird vermutet, dass die Versuchsper-sonen während der Festlegung der Bewegungsgrenzen nicht die maximalen Endstel-lungen einnahmen. Ebenso muss auf Grund der ständigen Bewegungen davon aus-gegangen werden, dass nicht alle Sensoren im Versuchsverlauf in ihren festgelegtenPositionen verblieben. Die Abweichungen sind dennoch zu tolerieren. Nach einerZweitauswertung konnte der Anteil nicht plausibler Daten von etwa 5 % auf wenigerals 2 % reduziert werden.

Diese beschränken sich auf Messungen an Händen, Unterarmen und Ellenbogen.Nahezu in vollem Umfang nicht plausibel sind die Sensorwerte an Oberarmen undSchultern aller Versuchspersonen. Letztere erwiesen sich als offensichtlich stark feh-lerbehaftet, so dass sämtliche Messungen der Oberarmbewegungen als nicht plausi-bel bezeichnet werden müssen; Korrekturen waren nicht möglich. Die Grundanforde-rungen an die Normalstellung werden in allen Fällen erfüllt, d. h. die Flexion des Sen-sors in der Ausgangsposition entspricht mit negativem Vorzeichen und einer Beu-gung um 60° bis 80° den Erwartungen. Vergleicht man diese mit den Maximalwerten

55

bei nach oben gestreckten Armen, so liegen die erzielten maximalen Bewegungsbe-reiche weit unter dem theoretischen Wert von etwa 180° (laterale Flexion). Die Abbil-dungen 5.6 und 5.7 verdeutlichen dieses Phänomen. Es wurde eine Winkeldifferenzvon nur 0,5° zwischen Normalstellung und seitlich maximal angehobenem Armgemessen. Gerade einmal die Hälfte aller Versuchspersonen könnte laut Winkelmes-sung ihren rechten Arm maximal zwischen 100° und 120° anheben, den linken Armsogar nur ein Drittel der Versuchspersonen. Dies lässt auf fehlerbehaftete Messer-gebnisse schließen.

Abb. 5.6 Beispielmessung Normalstellung Oberarmsensor SG150-y (lateral)

56

Da nicht bekannt ist, ab welchem Flexionswinkel der auftretende Fehler zu groß wird

und eine rechnerische Korrektur nicht mehr möglich ist, wird im Folgenden auf dieDarstellung und Bewertung der Messergebnisse der Oberarmbewegungen verzich-tet. Tabelle 5.8 wurde bereits auf Grund dieser Unstimmigkeiten sinnvoll gekürzt.

Gründe für nicht Einhalten der Plausibilitätskriterien sind des Weiteren in der manuel-len Dateneingabe zu suchen, durch die es zu Eingabe- und Schreibfehlern kam.Andererseits verursachten Ausfälle in der Funkstrecke sowie Sensorstörungen (Rau-schen, Übersprechen bei zweiachsigen Sensoren) unterschiedlich stark ausgeprägteArtefakte. Im Verlaufe der Datenüberprüfung wurden erkennbare, offensichtlicheAbweichungen und nicht plausible Messwerte einer wiederholten Prüfung unterzo-gen; gegebenenfalls wurden diese nach erneuter Auswertung der Rohdaten entwe-der berichtigt oder als fehlend gekennzeichnet. Weitere Ausführungen und zukünftigeMaßnahmen zur Vermeidung derartiger Messfehler werden in den Kapiteln Diskus-sion und Ausblick erörtert.

5.4 Messergebnisse

Im Folgenden werden die als plausibel anzusehenden Messergebnisse anhand typi-scher Kennwerte dargestellt. Dies können Mittelwerte, Minima und Maxima oderSpannweiten sein. Neben zusammenfassenden Darstellungen – Auswertungen überalle Versuchspersonen – bieten sich an entsprechenden Stellen beispielsweise Aus-wertungen über die genannten Perzentile, Altersgruppen oder Händigkeit an. Eben-falls kann eine Aufbereitung anhand der Ergebnisse der Fragebogenauswertungen,d. h. der subjektiven Bewertung der Untersuchungsobjekte, sinnvoll sein.

Wie der Übersicht (Abb. 5.8) zu entnehmen ist, lassen sich die Messergebnisse der

Abb. 5.7 Beispielmessung maximale Flexion Oberarmsensor SG150-y (lateral)

57

Probandenversuche in drei Datenbereiche gliedern. Jeder Versuchsperson könnenindividuelle Normalstellungen zugeordnet werden. Weiterhin wurden zu Beginn jederVersuchsreihe die maximalen Bewegungsbereiche der Versuchspersonen ermittelt.Die Belastungsmessung im Nutzungskontext ist ebenfalls Bestandteil der Ergebnis-darstellung und ist auf die Körperhaltungen während der Versuchsdurchführungzurückzuführen.

5.4.1 Normalstellungen

Auf Grundlage der Arbeitsanweisung zur Sensorapplikation (siehe Anhang 1) wurdendie Versuchspersonen gleichermaßen mit Sensoren ausgestattet. Es lassen sichindividuelle Gelenkstellungen ermitteln, die eine Aussage über Gelenkwinkel im Nor-malzustand ermöglichen. Als „Normalzustand“ wird in diesem Zusammenhang dieje-nige Körperhaltung bezeichnet, die von den Probanden im unbelasteten Zustand ein-genommen wird. Für die oberen Extremitäten gilt zusätzlich, dass Arme und Händeentspannt seitlich am Körper hängen gelassen werden (Abb. 5.9). Neben den Nor-malstellungen lassen sich für einige Gelenke Nullstellungen definieren. Diesebeschreiben in der Hauptsache die applikationsbedingten Sensornullstellungen undentsprechen dem Nullpunkt zur Belastungsbewertung. Dies gilt für beide Bewe-gungsrichtungen der Handgelenke, die Unterarmtorsion bei gestrecktem Arm sowiedie Ellenbogenflexion. Die entsprechenden Sensoren wurden daher am gestrecktenArm appliziert.

Abb. 5.8 Kategorien der erzielten Messergebnisse

58

Die Messwerte der Normalstellungen wurden jeweilsnach der Sensorapplikation und vor den ersten Messun-gen aufgenommen. Diese Werte sollten für die Normie-rung der Messwerte am Schultergelenk auf Grund desvorgedehnten Sensors herangezogen werden. Ausbekannten Gründen (Aussonderung mangels Plausibili-tät) wurde dies nicht nötig. Des Weiteren dienten siejedoch der Plausibilitätsüberprüfung (siehe vorhergehen-des Kapitel). Für die Sensoren an Händen, Unterarmenund Ellenbogen ist eine Normierung nicht erforderlich,da die Applikation in der jeweiligen Sensornullstellungerfolgte und diese durch die Versuchsleitung vor Ver-suchsbeginn ausgerichtet wurden. Die Sensornullstel-lung kann von den Normalstellungen der jeweiligenGelenke abweichen.

Die Normalstellungen sind nicht relevant für die ergono-mische Produktbewertung. Sie geben jedoch Auskunftüber inter- und intraindividuelle Körperhaltungen undGelenkstellungen, die zusätzlich im Rahmen der Versu-che erfasst wurden. An dieser Stelle der Ergebnisdar-stellung findet sich lediglich eine Übersicht (Tab. 5.7)über Minima, Maxima und Mittelwerte sowie die Spann-weiten der Messergebnisse. Die vollständige Auswer-tung findet sich in den Anhang 4 und 5.

Tab. 5.7 Normalstellungen – Kennwerte über alle Versuchspersonen

Normalstellung - rechter ArmUnterarm Ellenbogen Oberarm HandQ110-z SG110-x SG150-x SG150-y SG65-x SG65-yNNrQ110 NNrSG110x NNrSG150x NNrSG150y NNrSG65x NNrSG65y

Maximum 24,7° 28,4° 11,0° -29,9° 1,8° 17,6°Minimum -29,6° 0,2° -28,7° -67,7° -19,2° -8,4°Spannweite 54,3° 28,2° 39,7° 37,8° 21,0° 26,0°Mittelwert 0,3° 13,9° -2,8° -52,6° -7,4° 5,8°

Normalstellung - linker ArmUnterarm Ellenbogen Oberarm HandQ110-z SG110-x SG150-x SG150-y SG65-x SG65-yNNlQ110 NNlSG110x NNlSG150x NNlSG150y NNlSG65x NNlSG65y

Maximum 34,5° -1,0° 36,6° -39,8° 12,5° 19,0°Minimum -23,9° -26,9° -8,1° -68,1° -19,0° -7,2°Spannweite 58,4° 25,9° 44,7° 28,3° 31,5° 26,2°Mittelwert 6,5° -12,3° 14,4° -53,1° -7,7° 4,3°

Es ist festzustellen, dass bei allen Versuchspersonen die jeweils rechte Hand schein-bar in der Normalstellung im Mittel stärker nach ulnar abduziert (-7°) ist, wohingegen

Abb. 5.9 Körperhaltung inNormalstellung

59

die linke Hand eher nach radial (-7°) abduziert ist. Es ergibt sich eine Spannweite von21° für die rechte Körperhälfte, für die Linke fast 32°. Die maximale Radialabduktionder rechten Hand liegt mit knapp 2° dicht an der Sensornullstellung.

Der Vergleich der Handflexion beider Seiten zeigt im Mittel eine Normalstellung. dielediglich zwischen 4° und 6° über der Sensornullstellung liegt. Für beide Hände ergibtsich eine Spannweite zwischen minimaler und maximaler Flexion von rund 26°. Deut-lich zu erkennen ist, dass die Maxima bei der Dorsalflexion zu finden sind.

Die Messungen der Unterarmtorsion ergaben sowohl für die linke als auch die rechteKörperhälfte eine Spannweite zwischen größter Pronation und größter Supination ingestrecktem Zustand über 50°. Demnach drehen die Versuchspersonen in der Nor-malstellung ihren Unterarm sowohl rund 25° einwärts als auch auswärts. Die Auswer-tung der Videodokumentation bestätigten dies.

Die Ellenbogenflexion zeigt beiderseits für die Extreme, die Mittelwerte und dieSpannweiten vergleichbare Messergebnisse. Deutlich ist die wechselnde Messrich-tung des Sensors zu erkennen. Neben vollständig gestreckten Ellenbogengelenkefinden sich Beugewinkel des Unterarms in der Normalstellung bis zu 26°. Die mittlereFlexion liegt bei 13° bis 14°.

Die Interpretation der Messung der Normalstellung an den Oberarmen ist wie bereitsbeschrieben nur sehr eingeschränkt möglich. Sämtliche Werte variieren in alle Bewe-gungsrichtungen. Die Messwerte des Sensors SG150-y (Lateralabduktion) zeigenähnliche Werte und lassen eine weitgehend korrekte Applikation vermuten. Dagegenzeigen die Kennwerte des Sensors SG150-x für Bewegungen nach ventral bzw. dor-sal deutliche Unterschiede zwischen rechter und linker Körperhälfte. Die vorgestell-ten Kennwerte gelten für das gesamte Versuchsfeld. Sie sind nur zum Teil ein Maßfür die Güte der intraindividuellen Sensorapplikation und die individuellen Körperhal-tungen, trotz gleicher Sensornullstellungen. Zusammenfassend lässt sich anmerken,dass eine deutliche Bandbreite innerhalb der Normalstellungen einzelner Gelenkevorliegt. Der Vergleich der Körperseiten über alle Versuchspersonen zeigt weitge-hend gleiche Normalstellungen. Lediglich die Messungen an den Oberarmen wei-chen erwartungsgemäß auf Grund der individuellen Sensorapplikation, vorwiegendfür Dorsal-/Ventralflexion (Sensor SG150x), von dieser Regel ab. Im Mittel entspre-chen die Normalstellungen an Händen und Unterarmen der Sensornullstellung. DieAbweichungen bis 11° können in diesem Zusammenhang noch als gering angesehenwerde.

5.4.2 Bewegungsbereiche

Die Ermittlung der Bewegungsbereiche ist ebenso weniger für die ergonomische Pro-duktbewertung von Bedeutung, als für die bereits erwähnte Plausibilitätsüberprüfung.Sie dienen dem Vergleich mit den theoretischen Basisdaten. Im Folgenden werdendaher die ermittelten Bewegungsbereiche der Versuchspersonen im Verhältnis zutheoretisch möglichen maximalen Bewegungsbereichen betrachtet. Auf Grund dersehr kleinen Stichprobe eignen sich diese Erkenntnisse nur eingeschränkt für eineOptimierung der Datenbasis, insbesondere im Hinblick auf die Berücksichtigung

60

unterschiedlicher Perzentile (siehe auch Kapitel Diskussion). Der Vergleichbeschränkt sich daher auf die Gesamtstichprobe sowie Bewegungsbereiche derHand und des Unterarms (keine Ellenbogenflexion). Die vollständigen Daten nachPerzentilen finden sich ebenfalls im Anhang 23 und 24. Mangels plausibler Messer-gebnisse wurden die Bewegungsbereiche der Oberarme von der weiteren Betrach-tung ausgeschlossen.

In Tabelle 5.8 findet sich eine Übersicht über die Bewegungsbereiche sowie maxi-male Flexion und Abduktion der rechten und linken Hand aller Perzentile. LautLANGE (2006) und LANDAU (2003) ist eine maximale Ulnarabduktion bis zu 30°anatomisch denkbar. Es ist zu erkennen, dass im Mittel (-32°) die rechte Hand leichtüber diesem Wert liegt. Es findet sich ein Maximalwert von etwa -46°. Die kleinst-mögliche Abduktion erreichte die halbe theoretische Ulnarabduktion. Betrachtet mandie Messungen an der linken Hand, so liegt bereits der Mittelwert mit 22,4° unterhalbdes theoretischen Maximums. Eine der Versuchspersonen erreichte nicht einmal 5°,das entspricht einem Sechstel. Auch auf der linken Körperseite findet sich ein Maxi-malwert von über 40°. Die Radialabduktion liegt beiderseits im Mittel über der theore-tischen Grenze von etwa 15° bis 20°. Links erreicht der Mittelwert sogar über -30°;die maximale Abduktion liegt zwischen 40° und 50°, das Minimum zwischen 4° und15°. Vergleicht man über alle Probanden den möglichen Bewegungsbereich, so ent-sprechen diese mit 49° und 52° weitgehend dem aus der Literatur bekannten maxi-malen Bereich von 50°.

Tab. 5.8 Bewegungsbereich der Hände über alle Perzentile

Hand rechts Hand links

Uln

arab

dukt

ion

Max

imum

rech

ts S

G65

x

Rad

iala

bduk

tion

Max

imum

rech

ts S

G65

x

Dor

salfe

lxio

n M

axim

um re

chts

SG

65y

Pal

mar

flexi

on M

axim

um re

chts

SG

65y

Abdu

ktio

n Be

weg

ungs

umfa

ng re

chts

SG

65x

Flex

ion

Bew

egun

gsum

fang

rech

ts S

G65

y

Uln

arab

dukt

ion

Max

imum

link

s SG

65x

Rad

iala

bduk

tion

Max

imum

link

sSG

65x

Dor

salfe

lxio

n M

axim

um li

nks

SG

65y

Pal

mar

flexi

on M

axim

um li

nks

SG

65y

Abdu

ktio

n Be

weg

ungs

umfa

ng li

nks

SG65

x

Flex

ion

Bew

egun

gsum

fang

link

s SG

65y

Mittelwert -32,0 17,4 67,6 -59,2 49,3 126,8 22,4 -30,4 68,1 -60,8 52,8 128,9

Minimum -45,7 4,7 43,3 -74,2 31,5 88,6 4,7 -48,4 44,5 -74,3 36,2 99,7

Maximum -15,0 40,4 87,0 -41,1 69,6 152,6 43,6 -14,9 95,7 -43,4 69,4 155,0

Spannweite 30,7 35,7 43,7 33,1 38,1 64,0 38,9 33,5 51,2 30,9 33,2 55,3

61

Die maximalen Flexionswinkel der rechten und auch der linken Hand, von palmarnach dorsal, sind weitgehend vergleichbar und liegen zwischen fast 70° (dorsal) undrund 60° palmar. Die Dorsalflexion erreicht damit im Mittel nicht den theoretischenWert von 75° liegt aber für die Palmarflexion genau im „Soll“ bei 60°. Betrachtet mandie Minima und Maxima der Dorsalflexion über alle Perzentile so liegen diese an derlinken Hand fast 10° weiter auseinander als an der rechten Hand. Für die Palmarfle-xion sind keine Auffälligkeiten festzustellen. Der maximale Bewegungsbereich liegtauf Grund der geringeren gemessenen Dorsalflexion erwartungsgemäß unterhalb dertheoretisch möglichen Bewegungsbereiche von 135°. Sowohl an der linken als auchan der rechten Hand liegt der mittlere Bewegungsumfang bei 126° bzw. 128°. Daserrechnete Maximum einzelner Versuchspersonen beträgt nahezu 155°. Die Minimal-werte liegen rund 10° auseinander und erreichen nur 65 % bis 80 % der oberenGrenze (135°).

Tabelle 5.9 fasst die Bewegungsbereiche der Unterarme für alle Perzentile zusam-men. Sowohl Pronation als auch Supination der Unterarme wurden in gestrecktemund gebeugtem Zustand erfasst. Die Positionierung des Torsiometers zwischenHandgelenk und Ellenbogengelenk zeigt jedoch nur bei gebeugtem Unterarm diewahre Torsion an. Bleibt der Arm gestreckt so stellt sich auf Grund des gleichzeitigrotierenden Schultergelenks ein deutlich kleinerer Torsionswinkel ein, da die Ober-armseite des Sensors ebenfalls rotierend mitdreht. Der folgende Vergleich mit denLiteraturwerten ist daher nur für den Fall „gebeugter Unterarm“ sinnvoll. Die Aus-wärtsdrehung (Supination) des rechten Unterarms reicht im Mittel bis -67,5° und liegt7,5° über dem theoretischen Zielwert; am rechten Unterarm wurde ein Mittelwert vonüber 72° errechnet. Die größte Torsion wurde mit nahezu 100° an beiden Körpersei-ten gemessen. Sie liegt sogar deutlich über der theoretisch möglichen Torsion vonrund 90° bei gestrecktem Arm.

62

Tab. 5.9 Bewegungsbereich der Unterarme über alle Perzentile

Unterarm rechts Unterarm links

Sup

inat

ion

gest

reck

t Max

imum

rech

tsQ

110z

Pro

natio

n ge

stre

ckt M

axim

um re

chts

Q11

0z

Sup

inat

ion

gebe

ugt M

axim

um re

chts

Q11

0z

Pro

natio

n ge

beug

t Max

imum

rech

ts Q

110z

Tors

ion

gest

reck

t Bew

egun

gsum

fang

rech

ts Q

110

Tors

ion

gebe

ugt B

eweg

ungs

umfa

ng re

chts

Q11

0

Sup

inat

ion

gest

reck

t Max

imum

link

s Q

110z

Pro

natio

n ge

stre

ckt M

axim

um li

nks

Q11

0z

Sup

inat

ion

gebe

ugt M

axim

um li

nks

Q11

0z

Pro

natio

n ge

beug

t Max

imum

link

s Q

110z

Tors

ion

gest

reck

t Bew

egun

gsum

fang

link

sQ

110

Tors

ion

gebe

ugt B

eweg

ungs

umfa

ng li

nks

Q11

0

Mittelwert -52,8 37,4 -67,5 37,1 87,6 104,6 57,9 -30,0 72,6 -28,3 85,4 100,9

N 34,0 34,0 35,0 35,0 35,0 35,0 34,0 34,0 35,0 35,0 35,0 35,0

Minimum -96,6 15,4 -100,1 15,1 0,0 74,3 24,3 -61,0 43,1 -55,1 0,0 52,7

Maximum -32,6 64,2 -45,6 52,9 122,2 132,6 88,5 -11,5 97,8 -2,7 117,1 134,1

Spannweite 64,0 48,8 54,5 37,8 122,2 58,3 64,2 49,5 54,7 52,4 117,1 81,4

Die untere Grenze der Messergebnisse findet sich um 45°, d. h. rund ein Viertel nied-riger als das anatomische Maximum bei gebeugtem Arm. Betrachtet man die Prona-tion (Einwärtsdrehung) bei gebeugten Ellenbogen so erreichen die Mittelwerte mit28° (links) und 37° (rechts) etwa nur den halben theoretischen Bewegungsumfang.Die Maximalwerte liegen mit bis zu 55° nahe am Zielwert. Der Bewegungsumfangder gebeugten Unterarme beträgt 120°. Die Messungen ergaben eine mittlere Tor-sion von etwa 100°. Vergleicht man die individuellen Maximalwerte, so liegen dieseam rechten und linken Arm bei 132° bzw. 134° und entsprechen trotz abweichenderPronation und Supination dem theoretisch möglichen Bewegungsbereich. Einige Ver-suchspersonen zeigen mit 74° und 52° eine starke Einschränkung ihres Bewegungs-umfangs.

Eine Auswertung hinsichtlich Händigkeit der Versuchspersonen erfolgt an dieserStelle nicht. Es ist denkbar, dass sich Unterschiede zwischen linker und rechter Handzeigen; ein Vergleich der jeweils dominanten Hand wäre ebenfalls interessant.

5.4.3 Nutzungskontext

Hauptziel der Messungen im Nutzungskontext ist die Ermittlung von besondersbelastenden Winkelstellungen des Hand-Arm-Systems während der Tätigkeit„Schaufeln“, die sich im Wesentlichen durch die Phasen „Aufladen“, „Transport“ und„Abladen“ kennzeichnet. Aufgabe ist das Bewegen von Ladegut von einem Start-punkt A zu einem Zielpunkt B. Diese unterscheiden sich, wie in der Beobachtungssi-

63

tuation festgelegt, durch ihre Höhenlage, beginnend an der niedrigsten Schaufelposi-tion (Transportbeginn) bis zur höchsten Position (Transportende).

Die Ermittlung der einzelnen Mess- bzw. Ablesezeitpunkte erfolgte im Einzelbildver-fahren. Für die weitere manuelle Datenermittlung wurde vereinfachend angenom-men, dass der Transport stetig verläuft und keine Extremstellen aufweist. Auf Basisdieser Annahmen wurden für die Auswertung die folgenden Konventionen getrof-fen: Die auszuwertenden Messpunkte finden sich ausschließlich am Startpunkt Asowie am Zielpunkt B, d. h. dem Beginn des Transportes und dem Bewegungsendeder jeweiligen Aufgabe. Zum Zeitpunkt A hat die Versuchsperson in einem beliebigenBereich Material aufgenommen und beginnt die Schaufel inkl. Ladegut anzuheben.Dies bedeutet: die Vorwärtsbewegung in das Ladegut wurde gestoppt, die Schaufelist beladen. Für die Auswertung wird derjenige Augenblick ermittelt, während dessendie Versuchsperson „still steht“ und sich „bereit macht“ die Rückwärtsbewegung ausdem Ladegut zu beginnen, um den Transport zum Zielpunkt einzuleiten. Abbildung5.10 zeigt beispielhaft den Auswertezeitpunkt A (Einzelbild 4) der Aufgabe 5 (Aufla-den im Bereich 0 und Abladen im Bereich 3).

Der Auswertezeitpunkt B (Abb. 5.11 Einzelbild 4) bezeichnet das Ende des Trans-portvorganges (Aufladen im Bereich 0 und Abladen im Bereich 3). Die Vorwärtsbe-wegung der Schaufel mit Ladegut endet, das Ladegut wird „abgeworfen“ und die Ver-suchsperson beginnt mit einer gegenläufigen Bewegung. Die Messwerte desjenigenZeitpunktes werden erfasst, an dem die Schaufel sich am „höchsten“ Punkt befindetund dort verharrt, bevor sie ihre Richtung, d. h. weg von der Abladeposition, ändert.

Abb. 5.10 Auswertezeitpunkt A - Beispiel Aufgabe 5, Aufladen Bereich 0

64

Zu den jeweiligen Auswertezeitpunkten wurden die Sensordaten abgelesen. Im Fol-genden werden sie nach Händen, Unterarmen und Ellenbogen getrennt dargestelltund bewertet. Da sich sowohl Links- als auch Rechtshänder unter den Versuchsper-sonen befinden, die entsprechend seitenverkehrt schaufelten, werden die Datensätzejeweils der dominanten bzw. der weniger bevorzugten Hand/Körperseite miteinanderverglichen. Der direkte Vergleich der linken und rechten Körperseite würde auf Grundgegenläufiger Bewegungen zu widersprüchlichen Ergebnissen führen. Allerdings sinddie Ergebnisse der Linkshänder wegen der sehr kleinen Stichprobe (sieben Ver-suchspersonen in sechs Zellen) nur unter Vorbehalt zu sehen und lassen keine sta-tistisch verlässliche Wertung zu.

Die Interpretation, respektive Bewertung, basiert auf den allgemeinen Grenz- bzw.Zielwerten (Kapitel Grundlagen). Auf eine interindividuelle Bewertung wird zur Zeitverzichtet. Die Datenreihen einiger der 35 Versuche, geordnet nach Perzentilen, fin-den sich in den Anhängen XIX bis XXII. Wie erwähnt, werden die Messwerte desOberarmsensors, SG 150 Bewegungsrichtungen X und Y, nicht ausgewertet.

Die Form der Versuchsdurchführung sowie die angestrebten Messungen ergabeneinen Pool von insgesamt 240 Variablen. Im Sinne einer übersichtlichen und ver-ständlichen Ergebnisdarstellung erfolgt diese zweigeteilt. Neben der typischenBeschreibung der erfassten Messwerte werden die verbliebenen Daten auf Basiseines Ampelmodells ausgewertet. Der Messwertbeschreibung geht eine Zusammen-fassung der Versuchspersonenmessungen in den jeweiligen Perzentilen voraus. DieKennzahlen dieser ersten Reduktion sind die jeweiligen Mittelwerte. Der Versuchsab-schnitt „Aufladen im Bereich 0“ der ersten Aufgabe für beide Schaufeln wurde hierzuausgewählt.

Abb. 5.11 Auswertezeitpunkt B - Beispiel Aufgabe 5, Abladen Bereich 3

65

Die Darstellung mittels Ampelmodell, das auf der zukünftigen ergonomischen Bewer-tungsmethode basiert, setzt eine weitere Datenreduktion voraus. Die im erstenSchritt gebildeten Mittelwerte je Perzentil werden gemäß der vorgestellten vierstufi-gen Bewertungsskala kodiert. Für jeden Sensor liegen je nach Bewegungsrichtungund Applikation entsprechende Referenzgrößen vor, die mit den Mittelwerten abge-glichen werden. Nach der Kodierung ist keine Unterscheidung nach erfasster Bewe-gungsrichtungen mehr möglich. Die Anteile einzelner Bewertungsstufen könnenanschließend nach Sensor, Perzentil, Versuchsabschnitt oder Versuchsobjekt ermit-telt werden.

5.4.3.1 Winkelmessung

Die Bewertungskriterien am Handsensor (SG 65-y) gelten wie folgt: Während derDorsalflexion (Beugung nach oben) soll der maximale Beugewinkel von 60° nichtüberschritten werden; für die Palmarflexion entsprechend -75° (negativ gemäß Vor-zeichenkonvention bei Sensorapplikation). Die bequemen Einstellbereiche endenjeweils bei den halben Maximalwinkeln: dorsal 30°, palmar -37,5°. Für die Ulnarab-duktion der Hände (SG 65-x) liegt der bequeme Bewegungsbereich bei maximal 15°,der noch akzeptable Grenzbereich endet bei 30°. Darüber hinaus sind Gelenkwinkelnicht mehr akzeptabel. Die Radialabduktion kann bis 7,5° als bequem eingestuft wer-den. Zwischen 7,5° und 15° ist sie noch akzeptabel; bei 15° endet der allgemeine,theoretische Bewegungsbereich. Die Bewegungsbereiche der Unterarmtorsion wur-den für gebeugte Unterarme festgelegt. Des Weiteren sind Bewegungsbereiche derPronation und Supination gleich (Torsiometer Q110). Als normaler bzw. bequemerBereich gelten 6° um die Nullstellung. Bis 30° sind Bewegungen als akzeptabel ein-zustufen; bis zur halben theoretischen maximalen Torsion (60°) sind sie deutlichbelastend, darüber hinaus gelten sie als schwer belastend. Das Kraftoptimum desEllenbogens (Sensor SG 110-x) liegt zwischen 60° und 90° und wird als optimalbewertet. Als noch akzeptabel gilt der Winkelbereich zwischen 90° und 115°. Winkelkleiner als 60° und größer 115° sind für den optimalen Krafteinsatz als ungünstig ein-gestuft. Den folgenden deskriptiven Statistiken werden diese Bewertungen zuGrunde gelegt. Sie beziehen sich im Wesentlichen auf Tabelle 5.1, die auszugsweisedie zugehörigen Kennwerte widerspiegelt. Die mittleren Gelenkwinkel, die bei derNutzung der gebogenen Schaufel auftreten, sind grün gekennzeichnet.

Beim Aufladen im Bereich 0 mit der gebogenen Schaufel ist festzustellen, dassnahezu alle Probanden ihre dominante Hand nach dorsal beugen (Sensor SG 65-y).Lediglich eine Linkshänderin (5.-P.w.) beugte ihre linke Hand 8° nach palmar undbefindet sich mit dieser Bewegung im bequemen Bereich. Das 5.-P.w. sowie das 50.-P.m. bewegen sich mit 36° bzw. 40° im Mittel im akzeptablen Grenzbereich, aberaußerhalb der als bequem eingestuften Gelenkwinkel. In beiden Zellen finden sichjedoch Minimalwerte die als akzeptabel angesehen werden können. Die Maximaüber alle Perzentile liegen mit 65° (Rechtshänder) und 62° (Linkshänder) außerhalbdes allgemeinen, theoretischen Bewegungsbereiches. Insgesamt wurde eine mittlereDorsalflexion von 45° für Rechtshänder – 38° Linkshänder – über alle Perzentileermittelt, die als grenzwertig eingestuft wird. Während sich fünf Zellen um die Mittedes deutlich belastenden Bereichs gruppieren, erreichen die „mittelgroßen Männer“mit 57° den Grenzbereich zur schweren Belastung. Das Maximum dieser Zelle ist alsschwer belastend zu bewerten. Die nicht dominante Hand zeigt im Vergleich im Mittel

66

deutlich geringere Beugewinkel, die um 37° schwanken. Der höchste Mittelwert ist inder Gruppe 5. bis 50. Perzentil weiblich mit 42° errechnet worden. Die größteSchwankung liegt bei 52° und ergibt sich bei den „kleinen“ Frauen aus dem Minimumvon 4°, d. h. nahe der Sensornullstellung, und dem Maximalwert von 56°.

Die Belastungen, die durch die Nutzung der klassischen Schaufel hervorgerufen wer-den, sind in allen Perzentilen (Rechtshänder) geringer: bis zu 22° in den Gruppen dermittelgroßen und kleinen Frauen. Einzige Ausnahme stellen die mittelgroßen Links-händer (50.-P.m. bis 95.-P.m.) dar. Hier stellt sich ein höherer Mittelwert ein als ander gebogenen Schaufel; das Maximum liegt in dieser Gruppe bei 57°, das Minimumist im Vergleich zur gebogenen Schaufel mit 41° konstant. Insgesamt liegt die mitt-lere Handflexion bei Rechtshändern beim Arbeiten mit der klassischen Schaufel 13°unter der beim Arbeiten mit der gebogenen Schaufel. Linkshänder beugen ihre domi-nante Hand nur um 6° weniger. Die stärkste Flexion findet sich bei großen Frauen abdem 50. Perzentil. Sie liegt bei 43° und ist im Verhältnis zur gebogenen Schaufel nurum 5° geringer. Die geringste Dorsalflexion tritt bei Frauen bis zum 5. Perzentil aufund wurde mit 14° errechnet. Auch die kleinste Linkshänderin beugt ihre dominanteHand nur um 6° nach dorsal. Die Auswertung bezüglich der nicht dominanten Handzeigt in allen Vergleichsgruppen, Links- und Rechtshänder über alle Perzentile, gerin-gere Winkel. Die mittleren Flexionswinkel sind an der klassischen Schaufel rund 15°kleiner und verursachen damit geringere Belastungen. Diese sind in der Gruppe derRechtshänder durchweg als akzeptabel zu bezeichnen. Die Linkshänder bleiben imMittel im belastenden Bereich, allerdings nur wenige Grad. Die Mittelwerte über alle

Tab. 5.10 Mittelwerte nach Händigkeit und Schaufeltyp - Aufladen im Bereich 0

Dominante Hand – Rechtshänder Nicht dominante Hand – Rechtshänder

Perzentile k1Au

fB0r

Q11

0

g1Au

fB0r

Q11

0

k1Au

fB0r

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0x

g1Au

fB0r

SG11

0x

k1Au

fB0r

SG65

x

g1Au

fB0r

SG65

x

k1Au

fB0r

SG65

y

g1Au

fB0r

SG65

y

k1Au

fB0l

Q11

0

g1Au

fB0l

Q11

0

k1Au

fB0l

SG11

0x

g1Au

fB0l

SG11

0x

k1Au

fB0l

SG65

x

g1Au

fB0l

SG65

x

k1Au

fB0l

SG65

y

g1Au

fB0l

SG65

y

bis 5.-P.-w. -13 -12 53 44 -2 1 14 36 10 12 -32 -33 -10 -23 30 365.-P.w. bis 50.-P.w. 11 4 57 24 -11 13 26 48 56 63 -14 -37 -2 -5 22 42

ab 50.-P.w. 15 7 57 34 -8 9 43 48 42 58 -13 -35 -7 -9 15 37bis 50.-P.m. 23 1 58 32 -13 2 35 40 33 48 -6 -36 -10 -14 17 36

50.-P.m. bis 95 -P.m. 17 15 55 38 -5 5 37 57 46 51 -5 -25 6 -2 21 38ab 95.-P.m. 12 5 56 37 -9 10 36 42 56 59 -16 -24 -5 -10 26 33Insgesamt 12 4 56 35 -8 7 32 45 41 49 -14 -31 -5 -10 22 37

Dominante Hand – Linkshänder Nicht dominante Hand – Linkshänder

Perzentile k1Au

fB0l

Q11

0

g1Au

fB0l

Q11

0

k1Au

fB0l

SG11

0x

g1Au

fB0l

SG11

0x

k1Au

fB0l

SG65

x

g1Au

fB0l

SG65

x

k1Au

fB0l

SG65

y

g1Au

fB0l

SG65

y

k1Au

fB0r

Q11

0

g1Au

fB0r

Q11

0

k1Au

fB0r

SG11

0x

g1Au

fB0r

SG11

0x

k1Au

fB0r

SG65

x

g1Au

fB0r

SG65

x

k1Au

fB0r

SG65

y

g1Au

fB0r

SG65

y

bis 5.-P.-w. 44 34 -11 -54 -23 -24 6 -8 14 11 68 36 -16 6 36 495.-P.w. bis 50.-P.w. - - - - - - - - - - - - - - - -

ab 50.-P.w. 25 3 -62 -27 -19 -31 29 54 -56 -40 20 38 -5 3 44 49bis 50.-P.m. -18 -28 -45 -25 -22 -27 22 34 -35 -42 20 40 -12 -4 8 32

50.-P.m. bis 95 -P.m. -11 2 -38 -31 -1 -11 49 41 -38 -47 8 43 -19 -22 31 49ab 95.-P.m. 2 7 -63 -31 -1 -29 41 51 -34 -27 33 29 -16 16 30 46Insgesamt 8 3 -45 -32 -12 -24 32 38 -35 -33 25 38 -13 -3 32 46

67

Versuchspersonen liegen bei 22° respektive 32°.

Ein Blick auf die Ergebnisse der Handabduktion (Goniometer SG 65-x) – ausschließ-lich dominante Hand der Rechtshänder – zeigt im Vergleich zwischen den Schaufelnin allen Zellen einen Vorzeichenwechsel. Das bedeutet einen Abduktionswechsel vonulnar nach radial. Insgesamt bleiben die Größenverhältnisse relativ ähnlich und lie-gen in beiden Richtungen zwischen -13° und +13°. Sie sind folglich als normal bisakzeptabel einzustufen. Linkshänder wechseln die Abduktionsrichtung nicht, d. h. dielinke Hand bleibt abduziert nach radial. Im Mittel halbiert sich der Abduktionswinkelund wechselt von schwer nach deutlich belastend. Keine der Schaufeln führt zu einerwesentlichen Entlastung der dominanten Hände. Ähnliches gilt für die nicht dominan-ten Hände. Für Rechtshänder ergibt sich eine geringe Abnahme der Abduktionswin-kel. Der größte Unterschied ist im 5. Perzentil weiblich von -23° nach 10° (klassischeSchaufel) festzustellen.

Die Ellenbogenflexion zeichnet sich durch die Möglichkeit Armkräfte optimal zu über-tragen aus. Sensor SG 110-x zeichnet den Beugewinkel auf. Es kommt zu einemVorzeichenwechsel zwischen linkem und rechtem Arm – links negativ, rechts positiv.Betrachtet man alle Mittelwerte in allen Vergleichsgruppen, so finden sich nur zweiErgebnisse, die im Bereich des Kraftoptimums zwischen 60° und 90° liegen: dieLinkshänderin des 5. (-62°) und oberhalb des 50. Perzentils (68°), d. h. zwei Proban-dinnen. Die Gegenüberstellung der Messergebnisse der rechten, dominanten Handzeigt eine Zunahme von gebogener zur klassischen Schaufel, die zwischen 26° und9° liegt. Im Mittel zeigt sich, dass die eingenommenen Ellenbogenwinkel an der klas-sischen rund 21° über denen der gebogenen Schaufel liegen. Sie nähern sich deut-lich der Grenze von 60° und somit der optimalen Kraftübertragung. Für die linkeHand der Rechtshänder gilt dies nicht. Über alle Zellen zeigt sich eine Abnahme von17°. Der Unterarm ist im Mittel an der klassischen Schaufel nur 14° gebeugt, d. h.nahezu gestreckt. Die gebogene Schaufel erfordert dagegen eine Flexion von 31°,die näher am Kraftoptimum liegt, dieses jedoch nicht erreicht. Das gleiche Bild zeigtsich bei den Linkshändern insgesamt jedoch weniger stark ausgeprägt 25° (klas-sisch) zu 38° (gebogen).

Pronation und Supination wurden mit dem Torsiometer Q110 erfasst. Sowohl Aus-wärts- als auch Einwärtsdrehung werden gleichermaßen bewertet und weisen glei-che Grenzbereiche auf. Die maximale theoretische Torsion beträgt bei gebeugtemUnterarm 60° in jede Richtung. Auf Grund häufiger Beugungen während der Messun-gen und auf Grund des kleineren Grenzwertes (worst case) wurde dieser als Maß-stab gesetzt. Als akzeptabel eingestuft werden Bewegungen bis zum halben Maxi-malwert, d. h. 30°. Darüber hinaus reichende, bis zum Grenzwert 60°, Winkel werdenals deutlich belastend bezeichnet. Der Normalbereich liegt ± 6° um die Nullstellungherum.

Die Betrachtung der Mittelwerte (gebogene Schaufel) der Unterarmtorsion am domi-nanten Arm zeigt über alle Perzentile der Gruppe der Rechtshänder eine bequemeVerdrehung, die mit rund 4° (Supination) nahe der Nullstellung liegt. Linkshänder zei-gen mit 3° Supination eine nahezu identische Torsion. Vergleicht man die Extrem-werte in beiden Gruppen, so liegen sie bei den Rechtshändern 88° und den Links-händern immer noch 62° auseinander. Die Bewegungen reichen von Pronation um

68

40° bis Supination um fast 50° (Rechtshänder). Die Linkshänder liegen mit 34° und28° ebenfalls weit auseinander. Ein ähnliches Bild zeigt sich bei der Nutzung derklassischen Schaufel. Jedoch sind die Mittelwerte leicht erhöht: 12° Rechtshänder(8° Zunahme) und 8° Linkshänder (5° Zunahme). Spannweiten der maximalen Tor-sion sind über alle Zellen betrachtet bei beiden Gruppen ebenfalls höher (94° (+6°Rechtshänder) zu 71° (+9° Linkshänder). Der Vergleich der einzelnen Perzentileuntereinander zeigt weitgehend ein ähnliches Bild. Ausnahmen bilden das 50.-P.m.mit einer Zunahme von 22°, das 5.-P.w. mit einem fast konstanten Wert von etwa 12°bzw. 13° (jeweils Rechtshänder). Das 50.-P.w. (Linkshänder) weist einen Winkelan-stieg von über 20° auf. Alle Versuchspersonen bleiben unterhalb des Grenzwertes„schwer belastend“. Alle Mittelwerte liegen im mindestens akzeptablen Bereich. Dreimal wurden Haltungen im bequemen Winkelbereich bei Versuchen mit gebogenerSchaufel eingenommen (Rechts- und Linkshänder); an der klassischen lediglich ein-mal. Am geringsten ist die Belastung für männliche Rechtshänder im 50. Perzentilbeim Umgang mit der gebogenen Schaufel (1° Torsion). Die größte Belastung konntebei einer Linkshänderin (5.-P.w.) mit 34° Verdrehung des Unterarms ermittelt wer-den. Die klassische Schaufel ruft mit 11° Torsionswinkel in der zweiten Zelle (5. bis50.-P.w. Rechtshänder) die geringste Belastung hervor. Der größte Winkel wurdeebenfalls im 5.-P.w. mit 44° gemessen. Betrachtet man die Ergebnisse der nichtdominanten Hand, so zeigen sich ebenfalls nur geringe Unterschiede zwischen klas-sischer und gebogener Schaufel. Die Winkel sind über alle Versuchspersonen gese-hen im Mittel mit 41° (klassisch) und 49° (gebogen) deutlich höher. Des Weiteren istzu erkennen, dass für alle Perzentile (Rechtshänder) die gemessene Torsion beimUmgang mit der klassischen Schaufel unter der der gebogenen liegt. Im 5.-P.w. sinddies lediglich 2°, in Zelle 3 (größer 50.-P.w.) sogar 16°. Ebenfalls nur geringe Unter-schiede treten bei den sehr großen Männern (größer 95.-P.m.) 56° klassischeSchaufel, 59° gebogene Schaufel, auf. Die größten gemessenen Winkel an beidenArbeitsmitteln wurden bei mittelgroßen rechtshändigen Frauen gemessen: 73° klassi-sche Schaufel, 77° gebogene Schaufel. Jedoch auch in diesem Fall zeigt sich einleicht größerer Torsionswinkel an der gebogenen Schaufel.

Für die Unterarmtorsion ergibt sich eine Gesamtbewertung über alle Versuchsperso-nen (Summe Rechts- und Linkshänder) wie folgt: Die dominante Hand ist an derklassischen Schaufel geringer belastet als die nicht dominante Hand: 9 % bequemeHaltungen, 82 %akzeptable Haltungen und ebenfalls 9 % deutlich belastende Haltun-gen; schwer belastende Winkel traten nicht auf. An der nicht dominanten Hand wer-den 18 % der Mittelwerte als akzeptabel eingestuft. 83 % gelten sogar als deutlichbelastend. Die gebogene Schaufel ruft die folgende Belastung hervor: DominanteHand: 46 % bequeme Haltungen, 36 % akzeptable Haltungen und 18 % deutlichbelastende Haltungen; schwer belastende Winkel traten nicht auf. An der nicht domi-nanten Hand werden keine Winkel als bequem bewertet. 27 % der Mittelwerte sindakzeptabel und 64 % können als deutlich belastend eingestuft werden, 9 % sindschwer belastend. Im Vergleich der klassischen gegen die gebogene Schaufel sindjeweils bequeme und akzeptable sowie die belastenden Winkelbereiche gleich groß.Die gebogene Schaufel erreicht häufiger als bequem eingestufte Werte, ruft aberauch schwer belastende Winkel, wenn auch in sehr geringem Maße hervor.

Zur Darstellung in Form einer übersichtlichen und prägnanten Bewertung der mittle-

69

ren Gelenkwinkel mittels Ampelmodell wurde zum Vergleich ebenfalls der Aufgaben-teil „Aufladen Bereich 0“ ausgewählt. Abbildung 5.12 zeigt die Auswertung nach Per-zentilen und Sensoren, nach dominanter und nicht dominanter Hand getrennt (hierfür Rechtshänder). In allen Perzentilen kann die Torsion des Unterarms der dominan-ten Hand (...rQ110), also der rechten Hand, als bequem bis akzeptabel bezeichnet

werden. Durchgehend über alle Zellen sind die Winkel der Ellenbogenflexion(...rSG110x) als ungünstig zu bewerten, d. h. keine der Versuchspersonengruppekonnte im Bereich des Kraftoptimums des Ellenbogens die gebogene Schaufel fürden Aufgabenteil nutzen. Ebenfalls werden alle Probanden bei Beugen ihrer rechtenHand (...rSG65y) deutlich belastet. Als weitgehend günstig erweisen sich die Winkelder Handabduktion nach radial bzw. ulnar (...rSG65x). Lediglich Versuchspersonen inder Zelle „größer als 95. Perzentil männlich“ werden durch belastende Winkel beein-flusst. Insgesamt sind die drei Bewegungsrichtungen der rechten Hand sowie die desEllenbogens über alle Perzentile als günstig bis belastend einzustufen. Dagegenmuss die linke Hand überwiegend als deutlich und zum Teil als schwer belastetangesehen werden. Betrachtet man die Kenngrößen des 50. Perzentils weiblich, wer-den die Mittelwerte der Unterarmtorsion als akzeptabel eingestuft. Ellenbogen- undHandflexion können bereits als ungünstig bzw. als deutlich belastend bewertet wer-den (Belastungsklasse 2). Bewegungen der Hand nach ulnar bzw. radial sindschließlich als schwer belastend bewertet. Ähnlich uneinheitliche Bewertungen dervier Bewegungsformen zeigen sich bei Frauen, die der zweiten Zelle zugeordnet wur-den. Allerdings muss dort die Torsion des Unterarms als schwer belastend bewertetwerden. Günstiger stellt sich dagegen die Handabduktion dar, die als akzeptabel ein-

Abb. 5.12 Bewertung mittlerer Gelenkwinkel - Aufladen Bereich 0 - gebogen

Aufladen B0Dominante Hand Nicht dominante Hand

Perzentile g1A

ufB

0rQ

110

g1A

ufB

0rS

G11

0x

g1A

ufB

0rS

G65

x

g1A

ufB

0rS

G65

y

g1A

ufB

0lQ

110

g1A

ufB

0lS

G11

0x

g1A

ufB

0lS

G65

x

g1A

ufB

0lS

G65

y

bequ

em

akze

ptab

el

deut

lich

bela

sten

d

schw

er b

elas

tend

bis 5.-P.-w. 1 2 0 2 1 2 3 2 1 2 4 15.-P.w. bis 50.-P.w. 0 2 1 2 3 2 1 2 1 2 4 1

ab 50.-P.w. 1 2 1 2 2 2 2 2 0 2 6 0bis 50.-P.m. 0 2 1 2 2 2 2 2 1 1 6 0

50.-P.m. bis 95 -P.m. 1 2 1 2 2 2 1 2 0 3 5 0ab 95.-P.m. 0 2 2 2 2 2 2 2 1 0 7 0Insgesamt 0 2 1 2 2 2 2 2 1 1 6 0

bequem 3 0 1 0 0 0 0 0 4 8%akzeptabel 3 0 4 0 1 0 2 0 10 21%

deutlich belastend 0 6 1 6 4 6 3 6 32 67%schwer belastend 0 0 0 0 1 0 1 0 2 4%

70

gestuft wird. Ellenbogen- und Handflexion sind auch in diesem Fall ungünstig bzw.belastend. Die weiteren Versuchspersonengruppen werden weniger uneinheitlich aufihrer nicht dominanten Körperseite belastet. In der Regel sind alle Bewegungsberei-che als ungünstig und schwer belastend zu beurteilen. Ausnahme bildet lediglich der„mittelgroße Mann“ der seine linke Hand in einer akzeptablen Gelenkstellung abdu-zieren kann.

Die Zusammenfassung des Aufgabenteils „Aufladen im Bereich 0“ nach Bewertungder Winkel zeigt, dass lediglich 8 % der Winkelstellungen im optimalen, bequemenBereich eingenommen wurden. 21 % gelten als akzeptabel und mehr als zwei Drittelmüssen als deutlich belastend bewertet werden; weitere 4 % sind schwer belastend.Die rechte Körperseite ist weniger belastet. Fasst man die Ergebnisse innerhalb derZellen in günstig (bequem und akzeptable) sowie ungünstig (deutlich und schwerbelastend) zusammen, so sind Frauen bis zum 50. Perzentil gleich belastet mit37,5 % Anteil günstigen und 62,5 % ungünstigen Hand-Arm-Stellungen. Ebenfallsähnlich belastet sind Frauen ab dem 50. Perzentil und Männer bis zum 50. Perzentilmit 25 % günstigen und 75 % deutlich belastenden Körperhaltungen. Männer bis zum95. Perzentil (Zelle 5) werden weniger durch deutlich belastende Haltungen (62,5 %)als Männer oberhalb des 95. Perzentils (Zelle 6) (87,5 %) beeinträchtigt. Schwerbelastende Gelenkstellungen konnten nicht ermittelt werden. Die restlichen Belastun-gen können als bequem und akzeptabel angesehen werden.

5.4.3.2 Perzentile

Nach Zusammenfassung von Links- und Rechtshändern ergibt sich für die gebogeneSchaufel das folgende Belastungsbild über alle Auswertungszeitpunkte (Abb. 5.13)für die einzelnen Perzentile.

Den höchsten Anteil bequemer Hand-Arm-Stellungen mit 25 % weist Zelle zwei (5.-P.w. bis 50.-P.w.) auf. Der geringste Anteil findet sich bei Männern, die dem 50. Per-zentil angehören. Fasst man akzeptable und bequeme Winkelanteile zusammen, sosind auch in diesem Fall die „mittelgroßen“ Frauen am günstigsten belastet (50 %).Dagegen wurde bei den „mittelgroßen bis großen“ Männern (50.-P.m. bis 95.-P.m.)mit nur 38 % der geringste Anteil günstiger Haltungen ermittelt. Entsprechend hoch –nämlich 62 % – ist der Anteil deutlich bis schwer belastender Armhaltungen. Davonsind über 55 % in deutlich belastenden Winkelbereichen. Für sehr große Männer zei-gen die Ergebnisse 18 % Stellungen des Hand-Arm-Systems im schwer belastendenBereich an. Mit 13 % ebenfalls schwer belastet sind „mittelgroße“ Frauen. Amgeringsten, mit 6 %, sind durch schwer belastende Gelenkwinkel mittelgroße Männer(50.-P.m. bis 95.-P.m.) beeinträchtigt.

Die Spannweiten innerhalb der verschiedenen Belastungsstufen differieren zum Teilstark. Bei den bequemen Winkelstellungen beträgt sie 13 % und reicht von 12 % bis25 %. Die akzeptablen Bereiche schwanken weit weniger und weisen lediglich eineSpannweite von 8 % auf. Das Minimum liegt bei 25 %, das Maximum bei 33 %. Diegrößten Unterschiede finden sich bei den als deutlich belastend eingestuften Win-keln. Hier beträgt die Spannweite 17 %: Minimaler Anteil 38 %, maximaler Anteil55 %.

71

Die Zusammenfassung von bequemen und akzeptablen Werten einerseits und dendeutlich belastend und schwer belastenden auf der anderen Seite lässt die Frauen imBereich 5. bis 50. Perzentil am wenigsten belastet erscheinen. Am stärksten belastetsind demgegenüber die Männer des 50. Perzentils.

Abbildung 5.14 zeigt die Belastungsverteilung der einzelnen Perzentile im Umgangmit der klassischen Schaufel. Den größten Anteil an bequemen Winkeln nehmen die„mittelgroßen“ Frauen mit 25 % ein. Den geringsten Anteil findet man bei den „mittel-großen“ Männern. Die Spannweite liegt bei 14 % und ist somit vergleichbar der beider gebogenen Schaufel. Akzeptable Winkel wurden am häufigsten im 5. Perzentilweiblich gemessen. Ihr Anteil beträgt 40 %. Das sind 11 % über den im 50. Perzentilder Männer erreichten niedrigsten Anteil von 29 %. Fasst man die bequemen undakzeptablen Belastungsanteile zusammen, so zeigt der Vergleich zur gebogenenSchaufel in allen Perzentilen einen höheren Anteil. Dieser liegt zwischen 59 % (5.-P.w. bis 50.P.w.) und 44 % bei den mittelgroßen Männer. In der Regel sind sowohlhäufiger bequeme als auch akzeptable Winkel eingenommen worden als in den Ver-gleichsgruppen der gebogenen Schaufel. Vier der sechs Perzentile erreichen in 50 %und mehr günstige Hand-Arm-Haltungen im Umgang mit der klassischen Schaufel.Wohingegen dies nur auf ein Sechstel der Perzentile mit der gebogenen Schaufelzutrifft. Entsprechend geringer sind auch die Anteile der ungünstigen Armhaltungen.Der Anteil der als deutlich belastend zu bewertenden Haltungen ist in allen Fällengeringer und erreicht sein Maximum bei 47 % (gebogene Schaufel 55 %). Dieselbe

Abb. 5.13 Belastungsverteilung über Perzentile – gebogene Schaufel

bis 5.-P.-w. 5.-P.w. bis50.-P.w.

ab 50.-P.w. bis 50.-P.m. 50.-P.m. bis95 -P.m.

ab 95.-P.m.

13%

32%

46%

9%

25%

25%

38%

13%

14%

25%

43%

18%

13%

25%

55%

6%

12%

33%

48%

7%

17%

27%

47%

9%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

schwer belastenddeutlich belastendakzeptabelbequem

72

Beobachtung kann bei den schwer belastenden Winkel gemacht werden. Die Anteilereichen von 2 % bei den „kleinen“ Frauen bis zu 11 % bei den „mittelgroßen“ Frauen.

Abb. 5.14 Belastungsverteilung über Perzentile – klassische Schaufel

bis 5.-P.-w. 5.-P.w. bis50.-P.w.

ab 50.-P.w. bis 50.-P.m. 50.-P.m. bis95 -P.m.

ab 95.-P.m.

16%

40%

42%

2%

25%

34%

30%

11%

22%

31%

37%

10%

11%

33%

50%

6%

20%

29%

47%

4%

22%

31%

37%

10%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

schwer belastenddeutlich belastendakzeptabelbequem

Abb. 5.15 Belastungsbewertung alle Perzentile - klassisch gebogen

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

bis 5.-P.-w. 5.-P.w. bis 50.-P.w. ab 50.-P.w. bis 50.-P.m. 50.-P.m. bis 95 -P.m. ab 95.-P.m.

bequem - gebogenbequem - klassischakzeptabel - gebogenakzeptabel - klassischdeutlich belastend - gebogendeutlich belastend - klassischschwer belastend - gebogenschwer belastend - klassisch

73

In allen untersuchten Perzentilen führt die Nutzung der gebogenen Schaufel zu höhe-ren Belastungen. Am geringsten belastet sind jeweils die „mittelgroßen“ Frauen. Amstärksten belastet die „mittelgroßen“ Männer. Die Verteilung der Belastungsanteile istjedoch bei beiden Untersuchungsobjekten im Verhältnis ähnlich ausgebildet.

In Abbildung 5.15 sind nochmals beide Bewertungen zusammengefügt. Der direkteVergleich zeigt, dass die Anteile günstiger Gelenkstellungen an der klassischenSchaufel stets über denen der gebogenen Schaufel liegen. Ebenso sind die Anteileungünstiger Körperhaltungen, durch die klassische Schaufel hervorgerufen, in derRegel niedriger.

5.4.3.3 Gesamt

Die Gesamtbewertung für beide Untersuchungsobjekte ist in den Abbildungen 5.16und 5.17 festgehalten. Auf weitere Einzelbewertungen wurde verzichtet. Grundlageder erneuten Datenreduktion bilden die folgenden Schritte: Auszählung der Bewer-tungen je Sensor bzw. Winkelmessung, anschließend Addition der vier Bewertungs-kategorien je Versuchsteil und schließlich Addition über alle Versuche sowie Händig-keit der Versuchspersonen.

Während der Nut-zung der gebogenenSchaufel wurden10 % der Körperhal-tungen zu den Beob-achtungszeitpunktenals schwer belastendeingestuft. 47 % derermittelten Winkellassen sich als deut-lich belastendbeschreiben. Dem-nach sind 57 % derbeobachteten Stel-lungen des Hand-Arm-Systemsungünstige Haltun-gen (Abb. 5.16).Demgegenüber ste-hen 43 % Hand-Arm-Stellungen die als bequem bis akzeptabel klassifiziert werden. Nur etwa ein Drittel(15 %) von diesen können als bequem oder normal angesehen werden. Die verblei-benden 28 % sind in einem akzeptablen Winkelbereich gemessen worden.

Die Bewertung der klassischen Schaufel im Nutzungskontext (Abb. 5.17) liegt mit52 % günstige Stellungen des Hand-Arm-Systems fast ein Zehntel über dem Anteilder gebogenen Schaufel. Diese entfallen auf 19 %, ein Plus von 4 % gegenüber dergebogenen Schaufel, optimaler Haltungen und 33 % (+5 %) Haltungen, die noch alsakzeptabel zu bezeichnen sind. Entsprechend geringer stellen sich die Anteile

Abb. 5.16 Belastungsbewertung – gebogene Schaufel

bequem15%

akzeptabel28%

deutlich belastend47%

schwer belastend10%

74

ungünstiger Winkel-bereiche dar: 6 %weniger Hand-Arm-Haltungen, die alsdeutlich belastendeingestuft wurden.Die schwer belasten-den Winkelbereichetraten ebenfalls weni-ger häufig auf. IhrAnteil beträgt 7 % ander klassischenSchaufel, gegenüber10 % an der geboge-nen Schaufel.

Neben den Auswertungen nach Perzentilen und Händigkeit sind weitere, insbeson-dere nach der subjektiven Beurteilung der Arbeitsmittel möglich. Beispielsweisewurde nach der präferierten Schaufel gefragt. Abschließend wurde die Gegenüber-stellung beispielhaft für das Aufladen im Bereich 0 durchgeführt. Sie findet sich inden Tabellen 5.11 und 5.12. Hierzu wurden die Messwerte nach präferierter Schaufelklassifiziert und verglichen. Anhand dieser Auswertung lässt sich die Hypotheseüberprüfen, ob diejenige Schaufel präferiert wird, die auch geringere Belastungenhervorruft. Es zeigen sich jedoch nur geringe Winkelabweichungen zwischen denVergleichsgruppen. Die günstigeren Gelenkwinkel konnten in 18 von 32 Variablen imUmgang mit der gebogenen Schaufel (Tab. 5.11) bei denjenigen Versuchspersonenbeobachtet werden, die die klassische Schaufel bevorzugen würden.

Die Auswertung der Versuche mit klassischer Schaufel (Tab. 5.12) zeigen, dass mit21 von 32 beobachteten Winkeln eine günstigere Belastung durch die klassischeSchaufel besteht und sich mit der Präferenz deckt. Die größten Spannweiten zwi-schen den jeweils bevorzugten Schaufeln finden sich in der Hauptsache am Sensor

Abb. 5.17 Belastungsbewertung – klassische Schaufel

bequem19%

akzeptabel33%

deutlich belastend41%

schwer belastend7%

Tab. 5.11 Auszugsweise Gegenüberstellung nach Präferenz - gebogene SchaufelGebogene Schaufel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Präferenz Kennw ert g1A

ufB

0rQ

110

g1A

ufB

0rS

G11

0x

g1A

ufB

0rS

G65

x

g1A

ufB

0rS

G65

y

g1A

ufB

0lQ

110

g1A

ufB

0lS

G11

0x

g1A

ufB

0lS

G65

x

g1A

ufB

0lS

G65

y

g3A

ufB

0rQ

110

g3A

ufB

0rS

G11

0x

g3A

ufB

0rS

G65

x

g3A

ufB

0rS

G65

y

gebogene Schaufel Bew ertung 1 2 1 2 2 2 2 2 0 2 1 2gebogene Schaufel Mittelw ert -10,0 36,3 4,7 44,1 46,1 -28,7 -12,3 36,9 -3,7 37,2 4,3 44,7klassische Schaufel Bew ertung 0 2 1 2 2 2 2 2 0 2 1 2klassische Schaufel Mittelw ert 0,2 35,4 4,8 46,5 36,8 -33,1 -13,1 37,3 -0,3 39,1 3,9 46,9

Spannw eite 10,3 0,9 0,1 2,3 9,4 4,4 0,8 0,5 3,4 1,8 0,4 2,2

75

SG110x, der Ellenbogenflexion. Der maximale Winkelunterschied beträgt 17°. DieBeurteilung mittels Bewertungsschema zeigt nur in 6 von 64 Fällen Unterschiede, dieje zur Hälfte auf die Bevorzugung der gebogenen bzw. der klassischen Schaufel ent-fallen. Insgesamt zeigen sich jedoch keinerlei bedeutsame Abweichungen bzgl. einesder präferierten Versuchsobjektes.

6 Diskussion

Den Schwerpunkt dieser Untersuchung bildet die Fragestellung, wie gut sich dieergonomische Qualität von Arbeitsmitteln anhand der durch sie verursachten Belas-tungen des Hand-Arm-Systems ermitteln lässt. Aus diesem Grund steht das Bewer-tungsurteil trotz der umfangreichen Ergebnisdarstellung im Hintergrund. In derabschließenden Diskussion werden vor allem Erfahrungen innerhalb der Untersu-chungsplanung, -durchführung und -auswertung aufgegriffen.

6.1 Untersuchungsobjekte

Als Fallbeispiel eigneten sich die ausgewählten Schaufeln insbesondere auf Grundihrer starken Konstruktions- und Prinzipunterschiede. Die Varianz innerhalb dieserProduktgruppe ist ausreichend groß, da sie ebenfalls größere resultierende Varian-zen der Körperhaltungen erwarten ließ. Es ist in diesem Zusammenhang wünschens-wert, eine eindeutige Zuordnung von Haupteffekten und Körperhaltungen vornehmenzu können, um Effekte eindeutig auf Produkte zurückführen zu können (vgl. „Ergono-mische Gestaltung von Bedientheken“: Anthropometrische Faktoren bzw. Proban-denauswahl als limitierende Faktoren).

Nur der Vollständigkeit halber wird an dieser Stelle auch die Frage erörtert, ob undwie sich die beiden Untersuchungsobjekte abschließend bewerten lassen. Die Ergeb-nisse der Befragung, insbesondere der Präferenz durch die Versuchspersonen, zei-gen deutlich eine Bevorzugung der klassischen Schaufel. Auch die Messungen derGelenkwinkel zeigen über alle Versuche und Probanden betrachtet, dass durch dieNutzung der klassischen Schaufel ein geringerer Anteil ungünstiger Körperhaltungenabverlangt wird. Es ist jedoch anzumerken, dass die erzielten Ergebnisse sich über-

Tab. 5.12 Auszugsweise Gegenüberstellung nach Präferenz - klassische Schaufelklassische Schaufel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Präferenz Kennw ert k1A

ufB

0rQ

110

k1Au

fB0r

SG

110x

k1Au

fB0r

SG

65x

k1Au

fB0r

SG65

y

k1A

ufB

0lQ

110

k1A

ufB

0lS

G11

0x

k1Au

fB0l

SG65

x

k1A

ufB

0lS

G65

y

k3A

ufB

0rQ

110

k3A

ufB

0rSG

110x

k3A

ufB

0rSG

65x

k3Au

fB0r

SG

65y

gebogene Schaufel Bew ertung 0 2 1 2 2 2 1 1 0 0 1 1gebogene Schaufel Mittelw ert 2,9 57,0 -11,0 32,0 39,4 -18,9 -6,5 21,5 4,2 64,6 -12,5 28,0klassische Schaufel Bew ertung 0 2 1 2 2 2 1 1 0 2 1 2klassische Schaufel Mittelw ert 2,0 46,0 -7,9 32,0 32,1 -20,8 -5,8 25,4 1,4 47,7 -11,0 31,2

Spannw eite 0,9 11,0 3,1 0,1 7,3 1,8 0,7 3,9 2,8 17,0 1,6 3,2

76

wiegend auf Mittelwerte stützen und extreme Körperhaltungen nur bedingt einfließen.Je nach bewerteter Bewegungsrichtung und belastetem Körperteil können schongeringere Winkelunterschiede zu einer anderen Belastungseinschätzung durch dasBewertungsmodell entstehen. Es ist dennoch festzustellen, dass die objektive Bewer-tung der subjektiven Einschätzung durch die Versuchsteilnehmer tendenziell ent-spricht. Die Auswertung der vorliegenden Untersuchungen objektiver Messungenund subjektiver Einschätzung im Nutzungskontext lassen sich wie folgt zusammen-fassen:

a) geringere Belastungen des Hand-Arm-Systems durch die Schaufel mit klassi-schem Stiel und

b) günstigere Bewertung und Bevorzugung der klassischen Schaufel durch dieNutzer.

Die ausgewählten Arbeitsmittel eignen sich auf Grund der verursachten Ganzkörper-bewegung sicherlich nur begrenzt für die isolierte Betrachtung des Hand-Arm-Sys-tems. Wie die Versuchsauswertungen zeigen, führen beide Schaufeln zu deutlichsichtbaren, abweichenden Belastungen des Rückens. Eine abschließende Gesamt-bewertung der Belastungen durch Körperhaltungen und -bewegungen kann sichdaher nicht ausschließlich auf die bis jetzt vorliegenden Ergebnisse stützen. Sie bil-den allenfalls einen Teilaspekt ab. Vor diesem Hintergrund ist auch die Beliebigkeitder Bewegungsabläufe, die die Versuchspersonen im Nutzungskontext ausführenkonnten, kritisch zu bemerken. Für weitere Untersuchungen zur Bestimmung derMethodenqualität sollte möglicherweise nach geeigneteren Produkten und Arbeits-mitteln gesucht werden, deren Belastungen sich einerseits stärker auf das Hand-Arm-System auswirken und die auf der anderen Seite weniger Freiräume imGebrauch zulassen.

6.2 Methodik

Im Verlauf der Untersuchung wurden sowohl Stärken als auch Schwächen derMethode offensichtlich. Die Methodik wird nicht als ausschließliches Kriterium zurergonomischen Qualitätsbewertung verstanden, sondern ist Teil eines umfangrei-chen Bewertungskataloges bestehend aus verschiedenen objektiven und subjektivenMethoden (Forschungsprojekt F 2116. TÜV Rheinland, BAuA. 2007). Es sollte keineBeurteilung von Arbeitsabläufen zur Ableitung von Maßnahmen der Arbeitsablauf-oder Arbeitsplatzgestaltung vorgenommen werden, sondern vorrangig die Beurtei-lungsgrundlagen der ergonomischen Qualität erprobt werden.

Im Grundsatz hat die Methode funktioniert und die gewünschten Ergebnisseerbracht. Es liegt ein weitgehend aussagekräftiges Ergebnis vor, das zudem Unter-schiede bei den Belastungen erkennen lässt, die durch die unterschiedlich gestalte-ten Schaufeln hervorgerufen werden können. Lassen sich Belastungen eindeutig aufdas Hand-Arm-System eingrenzen, so kann die vorgestellte Methodik ausreichendsein. Dies ist jedoch unbedingt im Vorfeld nachzuweisen, da sonst wichtige Belas-tungsfaktoren vernachlässigt werden. So kann es leicht zu Fehleinschätzungen derergonomischen Qualität kommen.

77

An dieser Stelle werden die Erkenntnisse aus dieser Untersuchung ebenso wie mög-liche Lösungsansätze diskutiert. Sie reichen vom Versuchspersonenkollektiv über diemesstechnische Umsetzung sowie die Bewertungskriterien bis hin zur Datenauswer-tung und Ergebnisdarstellung. Abschließend wird auf die Methodenqualität eingegan-gen, welchen Stand sie erreicht hat bzw. wie sie sichergestellt werden kann.

6.2.1 Versuchspersonen

Die gezielte Auswahl und Eingrupppierungen von Versuchspersonen in das festge-legte Schema (sechs Zellen mit je vier Altersgruppen) hat ein ausgewogenes Ver-suchsfeld sichergestellt. Die Anzahl von fünf Probanden je Zelle garantierte die überdas Stichprobendesign sicherzustellende statistische Aussagekraft. Auf Grund derPerzentildefinitionen konnten erwartungsgemäß einige Zellen schneller und mit mehrProbanden (maximal zwei) besetzt werden. Eine Verschiebung der Messergebnissez. B. in Richtung des 95. Perzentils zeichnete sich dennoch nicht ab. Neben derBerücksichtigung der Perzentilkriterien (Alter, Größe, Geschlecht) wurde die Händig-keit der Versuchspersonen als mögliche Einflussgröße herangezogen. Auf Grund desseitenverdrehten Versuchsaufbaus mussten die Messungen an Linkshändernschließlich aus den einzelnen Perzentilen in eine eigene Vergleichsgruppe überführtwerden. Daraus resultierte die Unterscheidung in dominante und nicht dominanteKörperhälfte. Die Trennung hatte jedoch zur Folge, dass die Zellengrößen geringerals geplant ausfielen. Ebenfalls ist als ungünstig zu bezeichnen, dass nicht alle Zel-len mit Linkshändern besetzt werden konnten. Unter diesen Voraussetzungen ist diestatistische Sicherheit im Hinblick auf diese Fragestellung zum Teil eingeschränkt. Esempfiehlt sich daher zukünftig bzgl. der Auswahl nach Händigkeit auf größtmöglicheZellenbesetzung zu achten. Es sind folglich mehr Linkshänder in das Probandenkol-lektiv aufzunehmen, so dass vergleichbare Zellbesetzungen vorliegen. Alternativ,sofern kein Zusammenhang zwischen Händigkeit und Gebrauchstauglichkeit von denjeweiligen Arbeitsmitteln vermutet wird, ist das Probandenkollektiv entsprechend dervorgesehenen Händigkeit (z. B. Produkte für Linkshänder) einzuschränken.

Welche Bedeutung ist der Erfahrung der Versuchspersonen beizumessen? Die Pro-banden wurden bei ihrer Auswahl befragt, ob sie über Erfahrungen mit Schaufelnverfügen. Es sollte sichergestellt werden, dass das Probandenkollektiv sowohl miterfahrenen als auch unerfahrenen Personen besetzt ist. Die Selbsteinschätzunginnerhalb des Fragebogens, welchen Erfahrungsgrad man erreicht hat, wurde fünf-stufig angelegt. In der Versuchsdurchführung hat sich jedoch gezeigt, dass dieserForm der Skalierung bei einfachen und wenig komplexen Bewegungsabläufen, wiesie bei den Schaufeln zu erwarten waren, kaum Bedeutung beizumessen ist. DieUnterscheidung in Erfahrungen „JA“ oder „NEIN“ war durchaus ausreichend. Dieunerfahrenen Probanden machten sich in einer kurzen Einweisung zunächst selbstmit den Schaufeln vertraut. Da jedoch die gebogene Schaufel spezielle Handgriffeerforderte, wurde diesbezüglich durch die Versuchsleitung in einigen Fällen dieHandhaltung im Sinne der Bedienungsanleitung korrigiert. Die Ergebnisse, die mitunerfahrenen Versuchspersonen erzielt wurden, gesondert auszuwerten, empfahlsich daher nicht.

Auf die Frage, ob sich im Rahmen der Versuchsdurchführung möglicherweise einePersonengruppe (Alter, Händigkeit) oder ein Perzentil (Körperhöhe, Reichweite, Griff-

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höhe) als repräsentativ erweist, gibt es zur Zeit keine abschließende Antwort. Auchim Sinne der im Folgenden diskutierten Datenauswertung ist es zweckmäßig, zurAufwandsoptimierung ein Probandenkollektiv zu finden, mit dem sich derartige Ver-suche bzw. das zu erwartende Gesamtergebnis repräsentativ abbilden lassen. DieVersuche haben aber gezeigt, dass es „das eine“ repräsentative Perzentil nichtgeben wird. Vielmehr wird es auf Grund der Vielzahl unterschiedlichster Produktartenund der daraus resultierenden vielfältigsten Nutzungsanforderungen und Nutzungs-kontexte keine allgemein gültige Aussage zu dieser Fragestellung geben. Die Pro-bandenauswahl wird weiterhin produktabhängig sein. Sie sollte sich jedoch auf ver-gleichbare Produkte übertragen bzw. im Nachhinein reduzieren lassen.

6.2.2 Messtechnik

Der Einfluss der Messtechnik ist für die ermittelten Ergebnisse als sehr hoch einzu-schätzen. Mit der Funktionstüchtigkeit sowie dem versuchsgerechten Einsatz stehtund fällt das abschließende Urteil über die ergonomische Produktqualität. Vonbesonderer Bedeutung ist nicht nur, ob die Messtechnik funktioniert, sondern auchob sie qualifizierte Messungen ermöglicht. Es stellt sich also die Frage, ob man tat-sächlich die gewünschten Informationen erhält, respektive die ausschlaggebendenWinkel richtig misst.

Insbesondere die Auswertung der Video- und Messrohdaten zeigt, dass die techni-schen Möglichkeiten in Vorversuchen nicht vollständig ergründet und erprobt wurden.Es fanden sich in den Rohdaten zwei Formen von Artefakten, die eine automatisierteAuswertung verhinderten. Einerseits traten Störungen auf, die sich auf Unterbrechun-gen der Funkstrecke zurückführen ließen. Diese waren allerdings weniger zahlreichund konnten gut bereinigt werden. Andere Artefakte erwiesen sich im Nachhinein alsStörungen in der Signalaufbereitung. Diese erschwerten die manuelle Datenauswer-tung erheblich und könnten bei nicht sorgfältiger Bereinigung zu Fehlern in derBewertung führen. Neben diesen rein technischen Größen zeigt insbesondere dievollständige Aussonderung der Messreihen an Schultern und Oberarmen, dass diePlatzierung der Sensoren sowie die richtige Auswahl von besonderer Bedeutungsind. Wie bereits erläutert konnte dieser Fehler im Rahmen der Plausibilitätsüberprü-fung aufgedeckt werden. Er führte jedoch zum Verlust von einem drittel der geplan-ten Messreihen. Welche Auswirkungen dies auf das Gesamtergebnis hat, wurdenicht untersucht. Mögliche Lösungen für zukünftige Versuchsdurchführungen findensich im Kapitel Ausblick.

Die Platzierung und Auswahl der Sensoren an Händen, Unterarmen und Ellenbogenkann als gelungen angesehen werden. Es zeigte sich, dass die gewählten Befesti-gungen den Versuchspersonen genügend Bewegungsfreiheit ließen und die Senso-ren ausreichend dicht an den Gelenken appliziert werden konnten. Grobe Fehlmes-sungen konnten berichtet ausgeschlossen werden (siehe Kapitel Ergebnisse).

6.2.3 Datenauswertung

Die „Übersichtlichkeit“ der Ergebnisdarstellung sowie die umfangreichen Anhänge(VI bis XVII) verdeutlichen gut, dass der Umgang mit der Rohdatenbasis Übung undein zielgerichtetes Vorgehen erfordert. Die starke Reduktion und der Umgang mit den

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ausgewählten Kennwerten lässt die Vermutung zu, dass es zu zufälligen oder auchsystematischen Fehlern kommen kann, die das Endergebnis verfälschen. Der Ein-satz verschiedener Medien (Datenerfassungs-, Tabellenkalkulations- und Statistik-software) führte im Rahmen der Ergebnisdarstellung zusätzlich häufiger zu Übertra-gungsfehlern, so dass parallel der Aufwand stieg.

Betrachtet man die Menge der Datensätze vor dem Hintergrund, möglichst schnellund effizient eine Produktbewertung vorzunehmen, so lässt sich jedoch feststellen,dass deren Umfang zur Zeit noch deutlich zu groß und unübersichtlich ist. Eine gesi-cherte Auswertung muss sich aber auf gesicherte Daten zurückführen lassen. Es istdaher in weiteren Schritten erforderlich, eine Optimierung bereits in der Datensamm-lung aber auch in der Auswertung vorzunehmen. Die Qualität der Datenreduktion istzum jetzigen Zeitpunkt nicht gänzlich sichergestellt. Eine Verkleinerung des Proban-denkollektivs beispielsweise muss aber dennoch die Bandbreite individueller Körper-haltungen und Belastungen sicherstellen. Dies erfordert genauere Kriterien für dieAuswahl der Versuchspersonen.

Neben der stufenweisen Datenreduktion ist für ein standardisiertes Auswertungsver-fahren eine Automatisierung sinnvoll und unerlässlich. Diese kann aber nur so gutsein wie die Rohdaten, die sich im vorliegenden Fall häufig nur „von Hand“ auswer-ten ließen. Eine eher unfreiwillige Datenreduktion fand bereits vorzeitig statt: AusPlausibilitätsgründen wurde auf die Daten der Oberarmmessungen verzichtet.

Wie bereits im Kapitel Ergebnisse angedeutet, reichen die Möglichkeiten der Daten-auswertung weiter als im Rahmen dieser Arbeit beschrieben. Es lassen sich bei-spielsweise Messwerte und Befragungsergebnisse aber auch die biographischenDaten miteinander in Beziehung setzen. Es ist denkbar, die anthropometrischenKenngrößen Reichweite und Griffhöhe insbesondere ins Verhältnis zu Gelenkwinkelnund Belastungen der Oberarme zu stellen. Da diese Messwerte aus den bereits dar-gelegten Gründen als nicht plausibel gelten, wurde beispielsweise auf diese ebenfallsumfangreichen statistischen Auswertungen verzichtet.

Ist die Datenreduktion auf Mittelwerte sinnvoll gewesen? Als einfach nachvollzieh-bare Kennzahlen eignen sich Mittelwert, Minimum und Maximum zur Darstellung derErgebnisse durchaus. Weitere, umfangreichere statistische Zusammenhänge, diesich aus dieser Reduktion ergeben und insbesondere die Abhängigkeiten der einzel-ner Variablen können hier nicht wiedergegeben werden. Ebenso wurde bewusst aufdie Beschreibung von Varianz und Standardabweichung innerhalb der Vergleichs-gruppen verzichtet, um die Nachvollziehbarkeit und Verständlichkeit der Ergebnisdar-stellung nicht zu mindern. Auf diese Weise konnte eine relativ überschaubare Pro-duktbewertung erreicht werden.

6.2.4 Bewertungskriterien

Wie u. a. TSOTSIS (1987) feststellte, stellt sich das Hand-Arm-System deutlich kom-plexer dar, als die hier vorgestellte Methodik es voraussetzt. Vor diesem Hintergrundmuss die Reduktion auf drei Gelenke und fünf Freiheitsgrade kritisch betrachtet wer-den. Die isolierte Auswertung der Messergebnisse bestätigt, dass eine derartige Ver-einfachung nur bedingt möglich ist und Einzelmesswerte nur im Zusammenhang mit

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korrespondierenden Messwerten zubewerten zumindest aber in Relation zuanderen zu sehen sind. Beispielhaft seiendie Flexion des Ellenbogengelenkes sowieAbduktion und Flexion des Handgelenkeszu betrachten. Es ist leicht vorstellbar,dass unterschiedliche Winkelkombinatio-nen existieren, um einen beliebigen Punktzu erreichen oder einen Griff zu umfassen(Abb. 6.1). Es ist zu erkennen, dass es derVersuchsperson mit einer geringen Ellen-bogenflexion und einer deutlichen Palmar-flexion der Hand ebenso möglich ist eineStativstange zu umfassen wie mit einerstärkeren Flexion des Ellenbogens inKombination mit einer starken Dorsalfle-xion der Hand.

Vor dem Hintergrund dieser „Haltungs-kompensation“ muss nun im Weiteren dieFrage beantwortet werden, welche vonbeiden Haltungsvarianten die wenigerbelastende ist. Für die isolierte Betrach-tung jedes einzelnen Winkels ist dies möglich; in der Konsequenz muss jedoch eineMöglichkeit gefunden werden, um auch die Kombinationen aller abhängigen Gelenk-winkel zu beurteilen. Optimaler Weise sollte schließlich nur eine der möglichenKombinationen anhand objektiver Kriterien als wenig belastend einzustufen seien.

Welche Kriterien könnten sich als geeignet erweisen? Jedem Gelenk lassen sichmaximale Bewegungsbereiche zuordnen. Sind diese für die jeweiligen Bewegungs-richtungen unterschiedlich stark ausgeprägt, so ist zu vermuten, dass sich diejenigeRichtung als günstiger erweist, deren Grenzbereich weniger stark beanspruchtwurde. Dies bedeutet, dass neben dem absoluten Winkel die tatsächliche Haltungrelativ zur maximal Möglichen betrachtet werden muss. Des Weiteren könnte einZusammenhang zwischen Normalstellung und Haltung bestehen. Ist durch die Nor-malstellung eines Gelenkes – beispielsweise Handgelenk – bereits eine Richtung(Vorauslenkung) vorgegeben, so kann möglicherweise diese bevorzugte Bewe-gungsrichtung angegeben werden. Diese Vermutung ist jedoch in weiteren aussage-kräftigen Untersuchungen zu prüfen.

Des Weiteren ist in diesem Zusammenhang die mögliche Bevorzugung stärker zubelastender Gelenke denkbar und somit eine Verlagerung der Belastungen aufandere Gelenke bzw. durch andere Gelenkstellungen. Dies könnte eine individuelleOptimierung der eigenen Bewegung bedeuten, wie sie auch bei Schonhaltungen zuStande kommt. Somit ist die Vergleichbarkeit der einzelnen Messwerte weiter einge-schränkt. In diesem Zusammenhang sei nochmals auf die gezielte Auswertung derMessdaten hinsichtlich der individuellen Beschwerdebilder hingewiesen, die mögli-cherweise Unterschiede aufzeigen könnte.

Abb. 6.1 Versuch an einer Stativstange

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Ist das vorliegende Raster für die Erfassung und Bewertung ausreichend praxisnah?Die Detailtreue der Winkelbeurteilung ist auf Grund des sehr groben, meist vierstufi-gen Rasters eingeschränkt. Sie entspricht aber den Empfehlungen. Da jedochscharfe Grenzwerte vorliegen, entscheidet oft nur ein Winkelgrad oder ein Rundungs-fehler über die ergonomische Bewertung. Beispielsweise gelten 30° Dorsalflexion alsakzeptabel, aber 31° werden als deutlich belastend eingestuft. Auch sind die ausge-wählten Begrifflichkeiten für die Zuordnung zu den unterschiedlichen Belastungsstu-fen noch zu überprüfen. Die „Gleichmäßigkeit“ der Skalierung sollte angepasst wer-den und ließe sich so in eigens angelegten Versuchen gegebenenfalls verifizieren.

Im Sinne des Bewertungsschemas muss die oben erwähnte Trennschärfe als ehernormativ diskret betrachtet werden. Im Sinne der individuellen Bewegungsbereicheder Versuchspersonen ist dies sicherlich nicht sinnvoll. Dies kann nur den Einsatzintraindividueller Grenzwerte bedeuten, die zu Versuchsbeginn für jede Versuchsper-son individuell ermittelt werden. Die Grenzbereiche könnten sich an grundlegendenFaktoren beispielsweise halbe maximale Auslenkung etc. orientieren. Es ließen sichzukünftig Übergangsbereiche zu bisherigen Grenzwerten hinzufügen, die auch Mes-sungenauigkeiten auffangen würden. Die Praktikabilität der Methode und der Aus-wertungsumfang würden vermutlich unter beiden Varianten leiden. In diesem Zusam-menhang ist einerseits zu prüfen, ob das Vorhandensein perzentilunabhängiger Ver-gleichs-/Bewertungsdaten überhaupt sinnvoll ist. Möglicherweise sind die bisher vor-liegenden Tabellen auch vor dem Hintergrund von Akzeleration und demographi-schem Wandel sinnvoll zu korrigieren und zu ergänzen. Neben dieser Optimierung istder Frage nachzugehen, ob sich die Grenzbereiche bei unterschiedlicher Händigkeitzwischen dominanter und nicht dominanter Körperseite signifikant unterscheiden.

Abschließend noch einige Anmerkungen zur Ergebnisdarstellung, die sich auf dieFrage reduzieren lässt: „Bei welchen Perzentilen liefert der Versuch „gute“ d. h.wenig belastende Körperhaltungen bzw. Gelenkstellungen“. Von den erwähntenumfangreichen Daten könnte sich die optimale Ergebnisdarstellung, zumindest imSinne einer Einkaufshilfe für Beschaffer oder Verbraucher, auf die Form 'Nutzerper-zentil + Arbeitsmittel = Körperhaltung' reduzieren lassen. Die abschließende Kurzbe-wertung ließe schließlich drei Ergebnisse erwarten:

A) Das Produkt ist geeignet für das X-Y-Perzentil.

B) Das Produkt ist für alle Nutzergruppen geeignet.

C) Das Produkt ist für alle Nutzergruppen ungeeignet.

Der Ergebnisdarstellung ist jedoch zu entnehmen, dass eine derart vereinfachte Dar-stellung nur eingeschränkt möglich ist. Es werden vermutlich nur wenige Arbeitsmittelexistieren, die auf Grund ihrer offensichtlichen Abhängigkeit von Perzentilen respek-tive Körpermaßen der Nutzergruppen diese Form der Bewertung zulassen.

6.2.5 Methodenqualität

Für die Sicherung der wissenschaftlichen Qualität einer Methode, respektive einesVerfahrens, ist der Nachweis der drei wichtigsten Kriterien, Objektivität, Validität und

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Reliabilität von Bedeutung. Die im Rahmen dieser Arbeit eingeführte Methodik kanndiese Kriterien auf Grund des Entwicklungsstandes nur bedingt erfüllen. Im Folgen-den sollen ihre Stärken und Schwächen hinsichtlich dieser Qualitätsmerkmaleanhand einiger Schlüsselfragen diskutiert werden. Ziel ist es, ein gewünschtes Merk-mal, hier Belastungen des Hand-Arm-Systems, durch die ausgewählte Methode mitausreichender Güte zu messen. Von Bedeutung ist daher die Frage, wie die obengenannten Faktoren für das entworfene Verfahren im Rahmen der Projektarbeitnachzuweisen sind.

Die Möglichkeiten diese Nachweise zu führen werden nur in Kürze diskutiert, da sienicht Bestandteil dieser Untersuchung sind, jedoch bei weiterem Einsatz der Metho-dik an Bedeutung gewinnen werden. Zunächst zur Objektivität (Kompatibilität oderVergleichbarkeit) der Methode. Objektivität bedeutet, dass die Ergebnisse unabhän-gig von Einflüssen der Untersucher oder der Untersuchungssituation bei Durchfüh-rung, Auswertung und Interpretation zustande gekommen sind. Wie kann ein derarti-ger Nachweis gestaltet werden? Im Rahmen dieser Untersuchung wurde sowohl dieVersuchsdurchführung als auch die Versuchsauswertung durch dieselbe Person vor-genommen. Zukünftige Versuche sind mit wechselnden Personen durchzuführen.Die Messungen können auf Grund der Vielzahl an Versuchspersonen ein gewissesMaß an Objektivität sicherstellen. Die Ausgewogenheit bzgl. Erfahrung der Personen,Alter, Perzentilzugehörigkeit und Händigkeit sollten dies ebenfalls unterstreichen.Dennoch sind einige Vergleichsgruppen insbesondere auf Grund des Kriteriums Hän-digkeit für die Auswertung nicht mehr ausreichend besetzt. Betrachtet man dieObjektivität der Bewegungsabläufe, so wurden nur geringe Korrekturen bei unerfah-renen Probanden im Sinne einer kurzen Einweisung vorgenommen. Spezielle Bewe-gungsabläufe wurden jedoch nicht vorgegeben. Die Bewertung der Gelenkwinkelstützt sich auf bereits als objektiv anerkannte wissenschaftliche Grundlagen undRegelwerke. Trotz kritischer Diskussion ist die Objektivität des Verfahrens als hochzu bewerten.

Als zweites Gütekriterium sei die Reliabilität (Wiederholbarkeit) genannt. Zu ihremNachweis ließen sich beispielsweise die bereits vorgestellten Messergebnisse derAuswertung „Aufladen im Bereich 0“ heranziehen. Dieser Aufgabenteil wurde durchjede Versuchsperson fünf mal wiederholt. Lediglich die Endpunkte dieser Bewe-gungsfolge unterscheiden sich voneinander. Es zeigen sich nur geringe Winkeldiffe-renzen zwischen den einzelnen Versuchsdurchläufen. Die Wiederholbarkeit über alleVersuchspersonen scheint weitgehend sichergestellt. Die Reliabilität ist zumindest fürdiese Form des Versuchs sowie für die Messergebnisse gegeben.

Die Validität (Gültigkeit, Zuverlässigkeit) als drittes Kriterium stellt sicher, dass diegewählte Methodik tatsächlich das gewünschte Merkmal misst bzw. für die Messungdes Merkmales geeignet ist, d. h. wird das Merkmal zuverlässig gemessen oder istdie Messung in größerem Umfang mit Messfehlern behaftet? Wie bereits angedeutet,zeigten sich Messfehler insbesondere im Bereich der Oberarme. Entsprechend wur-den diese Messreihen ausgesondert. Die Messfehler an den weiteren Sensorenkonnten auf einen Anteil von knapp 2 % bereinigt werden. Die Methodik kann alsonicht in Gänze als valide bezeichnet werden, d. h. Teile, insbesondere die einge-setzte Messmethodik sind bereits jetzt ausreichend valide, andere bedürfen der Opti-

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mierung. Der Nachweis über die Bewertungsstufen führt im Wesentlichen über diebisherigen wissenschaftlichen Erkenntnisse, die dem Bewertungsschema zu Grundegelegt wurden. Ob jedoch die tatsächliche ergonomische Qualität eines Produktesbeschrieben wird, ist ebenfalls nur bedingt nachgewiesen. Die Erfüllbarkeit aller Ver-fahrenskriterien sollte in weiteren Versuchen untersucht werden.

7 Ausblick

Den Schwerpunkt zukünftiger Versuchsdurchführungen wird ein intensiver Nachweisder Methodenqualität bilden müssen, um die Einhaltung der Gütekriterien sicherzu-stellen. Dies muss insbesondere vor dem Hintergrund, objektive ergonomische Pro-duktbewertungen erzielen zu wollen, geschehen. Hierzu zählt beispielsweise dieÜberprüfung der Beurteilungsqualität anhand einer gezielten Variation der Belas-tungsschwerpunkte getrennt nach Hand, Unteram, Oberarm.

Da die Handhabung der ausgewählten Arbeitsmittel eindeutig eine Ganzkörperbelas-tung darstellt, empfiehlt sich im Speziellen eine Betrachtung und Bewertung desRückens und der Beine. Durch die isolierte Beobachtung des Hand-Arm-Systemswerden diese bedeutsame Belastungsschwerpunkte vernachlässigt. Im Allgemeinenwäre eine Ausweitung der Methode auf die Beurteilung der Rücken- und Beinbelas-tung ebenso denkbar. Insbesondere die Erfassung der Neigung und Verdrehung derWirbelsäule sowie der Beugung und Rotation der Beine (vergleichbar OWAS o. ä.)sollten als weitere Indikatoren für die ergonomische Produktbewertung herangezo-gen werden. Die statistische Güte (Objektivität, Reliabilität und Validität) dieser Beur-teilungsmerkmale ist jedoch ausgiebig zu prüfen.

Mit der Erkenntnis, dass ein interindividueller Bewertungsmaßstab möglich ist, istaber auch der Genauigkeitsanspruch an die Methode zu hinterfragen. Es ließen sichdaher zur Vereinfachung Referenzmatrizen entwerfen, die perzentilbezogen sind undein praxisnahes Raster für die Erfassung der Haltungen darstellen. Das wäre zwarumfangreicher als das bisherige, aber dennoch praktikabel.

Weiterhin sollte in vergleichbaren Projekten untersucht werden, wie und wo sichKräfte erfassen lassen, da zur Zeit auf deren Berücksichtigung verzichtet wurde. DieBetrachtung von Kraft und Haltung in Kombination erscheint zwingend erforderlich,da sich die maximalen Kräfte als Funktion von Haltung und Winkel ergeben. Beispiel-haft sei das Bewertungskriterium für die Belastung des Ellenbogens genannt, das aufdieser Annahme basiert. Die ausgeübten Kräfte und deren Relation können als wei-teres Belastungsmaß angenommen werden. Die Ermittlung der Maximalkräfte kannjedoch nicht ohne Messung am Nutzer (bspw. Mittels EMG) vorgenommen werden.Zunächst könnten diese nur auf das Produktgewicht zurückgeführt werden vergleich-bar der Systematik in OWAS. Die auftretenden Kräfte sind jedoch in die hier einge-setzte Methodik einzuarbeiten, und es sind entsprechende Bewegungsräume zuklassifizieren. Möglicherweise sind vollständige Tabellen entsprechend nach derMasse des zu bewertenden Produktes anzulegen (Optimalfall). Im ungünstigsten Fallist jeder Bewegungsbereich bzw. jedes belastete Körperteil einzeln unter Berücksich-tigung des Produktgewichtes zu bewerten. Die Angabe der Kraftrichtung ist ebenfalls

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von entscheidender Bedeutung und sollte unter Festlegung des Bezugskoordinaten-systems angegeben werden.

Es wurden des Weiteren die mit den großen Datenmengen einhergehenden Schwie-rigkeiten diskutiert. Die vorgenommene Datenreduktion, die den Aufwand der Aus-wertung erheblich reduzieren konnte, ist bisher nicht auf ihre Zulässigkeit hin über-prüft worden. Es sollte weiterhin untersucht werden, ob eine weitere Reduktion sinn-voll ist und ob in diesem Zusammenhang möglicherweise eine „Norm-Versuchsper-son“ oder ein Personenkreis auszuwählen ist, der zur Aufwandsoptimierung und Effi-zienz der Methode beiträgt. Fraglich ist ob evtl. Personen des 50. Perzentil ausrei-chend sind. Dies können nur Vergleiche mit weiteren Versuchen zeigen. In diesemZusammenhang kann auch die Frage gestellt werden, ob es Möglichkeiten gibt,zukünftig auch ohne Versuchspersonen bewertbare Ergebnisse zu erzielen. KönnenSimulationssysteme Bewegungen im Nutzungskontext darstellen und lassen sichanhand dieser Ergebnisse überhaupt detaillierte ergonomische Produktbewertungenvornehmen?

Erste Überlegungen beinhalteten eine Methodenerweiterung für die Paper-Pen-Durchführungen bzw. Einschätzverfahren zur Winkelermittlung und Belastungsein-schätzung. Dies scheint zum derzeitigen Zeitpunkt wenig sinnvoll. Eine reine Beob-achtung und Einschätzung ohne jegliche Bewegungsaufzeichnung in Einzel- oderkontinuierlichen Videobildern ist nicht denkbar, insbesondere dann nicht, wennsowohl die linke als auch die rechte Körperseite (Hand-Arm-System) für die Handha-bung von Arbeitsmitteln erforderlich sind. Vielmehr ist die zur Zeit im Einsatz befindli-che Methodik zu optimieren. Dies betrifft im besonderen Maße die eingesetzte Soft-und Hardware, d. h. Sensorik und deren Applikation.

Messtechnisch konnten umfangreiche Erkenntnisse gewonnen werden. Insbeson-dere die Verwendung der Sensorik im Bereich der Schultergelenke ist zukünftig zuüberdenken. Es bieten sich zweiachsige oder einachsige Inklinometer an, die aufBasis des Schwerefeldes „lageunabhängig“ Absolutwinkel erfassen. Diese Mess-werte sind leicht anhand der zuträglichen Belastungsgrößen, die ebenfalls auf dieSenkrechte bezogen sind, zu bewerten. Eine Tarierung kann über den Wertebereichleichter durchgeführt werden, da die Bezugsgröße konstant ist,

Des Weiteren ist eine andere Platzierung, weiterhin auch Goniometer, im Bereichdes Schulterblatts d. h. dorsal denkbar. Dort befinden sich weniger Muskeln, die sichbei Kontraktion innerhalb dynamischer Messungen „aufwölben“ und die Sensorlagemaßgeblich beeinflussen. Die mögliche Platzierung ist in Abbildung 7.1 dargestellt.Es empfiehlt sich jedoch, anhand vergleichender Messungen aus unterschiedlichenMethoden die genaueste Messmethode zu ermitteln. Dies gilt auch für die hiergezeigte Alternative. Die Vergleichsmessungen können neben Sensoren auch mittelsVideoanalysemethoden sowie Einzelbildauswertung mit manueller Winkelmessung –Papier- und Bleistift-Methode – erfolgen.

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Für die Winkelmessungen der Hand- und Ellenbogenge-lenke sowie der Unterarmtorsion ist festzustellen, dass dieeingesetzte Methode bereits plausible Daten erbracht hat.Sowohl Sensorapplikation als auch Messwertermittlunghaben sich als praktikabel herausgestellt und bieten sichdaher auch für zukünftige Messungen an.

Die Versuchsdurchführungen sowie die Auswertungen derMessergebnisse warfen wie oben dargestellt spezifischeFragen auf. Sie zeigten auch Bedarf bei der Klärung ande-rer, allgemein gefasster Problemstellungen, die insbeson-dere die Einführung und Handhabung neuer Arbeitsmittel,die wesentliche Konstruktionsunterschiede zu bisher ein-gesetzten, aufweisen. Das ausgewählte Beispiel desgebogenen Schaufelstiels verdeutlicht, dass die Gestal-tung von Griffen und Greifflächen insbesondere bezüglichder intuitiven Handhabung zu bedenken und zu bewertenist. Von Bedeutung ist, ob die vorgesehenen Nutzergrup-pen in der Lage sind, auch an unkonventionell gestaltetenGriffen bzw. Greifflächen die für sie optimale Greifposition zu finden. Werden z. B.diese Arbeitsmittel effizient und effektiv im Sinne der gestalterischen bzw. ergonomi-schen Idee wie geplant genutzt? Ebenfalls ist der Nachweis von Interesse, inwieweitgeübte und ungeübte Nutzer gleichermaßen in der Lage sind, günstige oder wenigergünstige Greifpositionen einzunehmen oder bereit sind diese einzunehmen. Mögli-cherweise können Unterschiede zwischen prinzipiell geübten und ungeübten Nutzernerkannt werden, die mit ähnlichen Geräten, konventioneller Bauform, bereits vertrautsind. Des Weiteren muss bedacht werden, welche Bedeutung in diesem Zusammen-hang die Erwartungskonformität für geübte und ungeübte Nutzer einnimmt. Wie großist die Akzeptanz, wenn klar ist, dass trotz unkonventionellem Design mit gesünderenKörperhaltungen zu rechnen ist?

Den erkannten Schwächen der Methodik, insbesondere den fehlenden Gütenachwei-sen, lässt sich zukünftig nur durch gezielte Versuche begegnen. Es empfiehlt sicheine Ausweitung der Produkttests vorzunehmen, die jedoch den konkreten Fragestel-lungen und Methodenanforderungen gerecht werden müssen und die weiterreichen-den Ideen – Kräfte, Erwartungskonformität etc. – aufgreifen.

Abb. 7.1 Sensorappli-kation (nach VELAMED)

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Wikipedia, Die freie Enzyklopädie: Artikel Schaufel. Bearbeitungsstand: 24. Juli2007. URL: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Schaufel&oldid=34750184

Winter, G.; et al.: DESIGN CHECK – ein Werkzeug zur ergonomischen Bewertungvon körperlicher Arbeit bei Montagetätigkeiten. Angewandte Arbeitswissenschaft(1999), Nr. 160 S. 16-35

89

SEMI S8-1103: Safety guidelines for ergonomics engineering of semiconductor man-ufacturing equipment. 2003

DIN 11571: Sandschaufel. 08.1969

DIN 20119: Rutschenschaufeln. 07.1990

DIN 20120: Sandschaufen. 07.1990

DIN 20121: Stechschaufeln. 07.1990

DIN 20123: Randschaufeln. 07.1990

DIN 20124: Pfannenschaufeln. 07.1990

DIN 20125: Füllschaufeln. 07.1990

DIN 20127: Spaten. 06.1973

DIN 20128: Flachrandschaufeln. 07.1990

DIN 20129: Blattschaufeln. 07.1990

DIN 20151: Schaufelstiel 1300. 01.1984

DIN 20152: Griffstiele für Schaufeln und Spaten. 03.1989

DIN 11573: Kiesschaufel. 01.1973

DIN 33402 Teil 1: Körpermaße des Menschen – Teil 1: Begriffe, Messverfahren.01.1978

DIN 33402 Teil 2: Körpermaße des Menschen – Teil 2: Werte. 12.2005

DIN 33411 Teil 1-5: Körperkräfte des Menschen. 1982-1999

DIN 66050: Gebrauchstauglichkeit – Begriff. 1980

DIN EN 547 Teil 1-3: Sicherheit von Maschinen – Körpermaße des Menschen. 1997

DIN EN 894 Teil 1: Sicherheit von Maschinen – Ergonomische Anforderungen an dieGestaltung von Anzeigen und Stellteilen – Teil 1: Allgemeine Leitsätze für Benutzer-Interaktion mit Anzeigen und Stellteilen. 04.1997

DIN EN 1005 Teil 1: Sicherheit von Maschinen – Menschliche körperliche Leistung –Teil 1: Begriffe. 02.2002

DIN EN 1005 Teil 2: Sicherheit von Maschinen – Menschliche körperliche Leistung –Teil 2: Manuelle Handhabung von Gegenständen in Verbindung mit Mashcinen undMaschinenteilen. 09.2003

90

DIN EN 1005 Teil 4: Sicherheit von Maschinen – Menschliche körperliche Leistung –Teil 4: Bewertung von Körperhaltungen und Bewegungen bei der Arbeit anMaschinen. 08.2005

DIN EN ISO 6385: Grundsätze der Ergonomie für die Gestaltung von Arbeitssyste-men. 2004

DIN EN ISO 9241 Teil 10: Ergonomische Anforderungen für Bürotätigkeiten mit Bild-schirmgeräten – Teil 10: Grundsätze der Dialoggestaltung.

DIN EN ISO 9241 Teil 11: Ergonomische Anforderungen für Bürotätigkeiten mit Bild-schirmgeräten – Teil 11: Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit. 1999

DIN EN ISO 9241 Teil 110: Ergonomie der Mensch-System-Interaktion – Teil 110:Grundsätze der Dialoggestaltung. 08.2006

DIN EN ISO 7250: Wesentliche Maße des menschlichen Körpers für die technischeGestaltung. 10.1997

DIN EN ISO 13407: Benutzer-orientierte Gestaltung interaktiver Systeme. 11.2000

91

9 Abbildungsverzeichnis

Abb. 1.1 Übersicht über das Ergonomie-Kompendium (TRPS/BAUA, 2007) 8Abb. 1.2 Versuchsobjekte 10Abb. 2.1 Falsche und richtige Bewegungszuordnung – Behältergriff

(BULLINGER, 1994) 12Abb. 2.2 Falsche und richtige Bewegungszuordnung – Zeichenmaschine

(BULLINGER, 1994) 12Abb. 2.3 Falsche und richtige Bewegungszuordnung – Kombizange

(BULLINGER, 1994) 13Abb. 2.4 Elemente des Hand-Arm-Systems (BULLINGER, 1994) 15Abb. 3.1 Systematik der Produktbewertung bzgl. der

Kategorie "Körperhaltungen“ 23Abb. 3.2 Zweiachsige Goniometer 27Abb. 3.3 Torsiometer 28Abb. 3.4 Applizierte Sensorik 30Abb. 3.5 Sensorübersicht 31Abb. 3.6 Telemetrie-Einheit NT 12 31Abb. 3.7 Bildschirmausschnitt der Synchronisationssoftware Captiv

(beispielhaft dargestellt die Aufnahme des Ladegutes in Ebene 0) 33Abb. 4.1 Gebogene Schaufel 37Abb. 4.2 Anwendungsbeispiele für die gebogene Schaufel

(nach ERGOBASE, 2007) 37Abb. 4.3 Klassische Schaufel 38Abb. 4.4 Erfasste Körpermaße 39Abb. 4.5 Nutzungskontext – schematisch 40Abb. 4.6 Nutzungskontext – Versuchsstand 41Abb. 5.1 "Haben Sie bereits mit Schaufeln gearbeitet?" 49Abb. 5.2 "Die Anordnung der Greiffläche entspricht meinen Erwartungen." 50Abb. 5.3 „Bei der Benutzung der Schaufel sind die Greifflächen

leicht zu erreichen.“ 51Abb. 5.4 „Bei der Schaufel muss ich eine unangenehme

Armhaltung einnehmen.“ 51Abb. 5.5 „Ich hatte jederzeit die volle Kontrolle über die Schaufel." 52Abb. 5.6 Beispielmessung Normalstellung Oberarmsensor SG150-y (lateral) 55Abb. 5.7 Beispielmessung maximale Flexion Oberarmsensor SG150-y (lateral) 56Abb. 5.8 Kategorien der erzielten Messergebnisse 57Abb. 5.9 Körperhaltung in Normalstellung 58Abb. 5.10 Auswertezeitpunkt A – Beispiel Aufgabe 5, Aufladen Bereich 0 63Abb. 5.11 Auswertezeitpunkt B – Beispiel Aufgabe 5, Abladen Bereich 3 64Abb. 5.12 Bewertung mittlerer Gelenkwinkel - Aufladen Bereich 0 - gebogen 69Abb. 5.13 Belastungsverteilung über Perzentile – gebogene Schaufel 71Abb. 5.14 Belastungsverteilung über Perzentile – klassische Schaufel 72Abb. 5.15 Belastungsbewertung alle Perzentile – klassisch gebogen 72Abb. 5.16 Belastungsbewertung – gebogene Schaufel 73Abb. 5.17 Belastungsbewertung – klassische Schaufel 74Abb. 6.1 Versuch an einer Stativstange 80Abb. 7.1 Sensorapplikation (nach Velamed) 85

92

10 Tabellenverzeichnis

Tab. 2.1 Bewegungen des Hand-Arm-Systems 14Tab. 2.2 Bewegungsbereiche der Hand 16Tab. 2.3 Bewegungsbereiche der Oberarme 17Tab. 2.4 Kraftoptimum des Ellenbogens 17Tab. 2.5 Mögliche Bewegungsbereiche des Hand-Arm-Systems (LANGE, 2006) 18Tab. 2.6 Optimale Bewegungsbereiche des Menschen (LANGE, 2006) 18Tab. 3.1 Technische Spezifikationen der eingesetzten Sensoren 29Tab. 3.2 Übersicht Sensorpositionierung 30Tab. 4.1 Körpermaße der relevanten Perzentile 39Tab. 5.1 Zellübersicht 1-3 – weibliche Versuchspersonen 46Tab. 5.2 Zellübersicht 4-6 – männliche Versuchspersonen 47Tab. 5.3 Häufigkeiten verschiedener körperlicher Beschwerden 48Tab. 5.4 Plausibilitätsbedingungen für Bewegungsbereiche,

Beispiel rechter Arm 53Tab. 5.5 Plausibilitätsbedingungen für maximale Gelenkstellungen, rechter Arm 53Tab. 5.6 Plausibilitätsbedingungen für den Nutzungskontext, rechter Arm 54Tab. 5.7 Normalstellungen – Kennwerte über alle Versuchspersonen 58Tab. 5.8 Bewegungsbereich der Hände über alle Perzentile 60Tab. 5.9 Bewegungsbereich der Unterarme über alle Perzentile 62Tab. 5.10 Mittelwerte nach Händigkeit und Schaufeltyp – Aufladen im Bereich 0 66Tab. 5.11 Auszugsweise Gegenüberstellung nach Präferenz –

gebogene Schaufel 74Tab. 5.12 Auszugsweise Gegenüberstellung nach Präferenz –

klassische Schaufel 75

93

Anhang

Anhang 1 Verfahrensanweisung zur Sensorapplikation

94

95

Anhang 2 Fragebogen zur Untersuchung von Schaufeln

96

97

98

99

Anhang 3 Messungen am Oberarm mit Sensor SG150-y

100

Anhang 4 Übersicht der Normalstellungen - rechter Arm

Unterarm Ellenbogen Oberarm HandQ110-z SG110-x SG150-x SG150-y SG65-x SG65-y

Kennung NNrQ110 NNrSG110x NNrSG150x NNrSG150y NNrSG65x NNrSG65y

Schaufel-1-20070627 15,5 20,6 -9,9 -67,6 -5,7 -3,7Schaufel-2-20070702 -21,1 14,6 -6,5 -67,7 -16,4 -8,4Schaufel-3-20070702 -6,4 27,4 7,0 -56,7 -7,7 14,1Schaufel-4-20070702 2,4 9,2 -4,0 -65,5 -11,6 -5,0Schaufel-5-20070704 24,7 25,4 8,2 -52,1 -5,0 8,0Schaufel-6-20070704 13,1 14,5 -0,7 -56,9 -5,8 17,2Schaufel-7-20070705 -3,8 18,2 -0,6 -51,8 -2,6 -2,6Schaufel-8-20070705 -10,1 -6,3 9,9 -61,8 -0,4 5,6Schaufel-9-20070705 1,4 5,7 -10,3 -48,4 -19,2 14,5Schaufel-10-20070710 -3,4 13,2 3,0 -51,5 -2,5 10,0Schaufel-11-20070711 14,5 23,5 9,4 -54,6 -4,1 12,8Schaufel-12-20070711 -11,4 12,1 -7,4 -44,3 -3,3 12,4Schaufel-13-20070711 2,6 9,9 -1,5 -59,1 1,6 -0,2Schaufel-14-20070712 12,5 24,2 -19,1 -62,2 -7,6 15,1Schaufel-15-19000112 15,2 12,1 -6,2 -53,2 -10,7 2,3Schaufel-16-20070712 10,3 4,7 -8,5 -58,6 -8,0 1,6Schaufel-17-20070712 11,5 21,9 3,5 -48,4 -4,0 6,9Schaufel-18-20070713 0,0 10,3 -10,4 -58,3 -6,2 11,6Schaufel-19-20070713 3,7 7,3 -9,9 -55,0 -10,0 17,6Schaufel-20-20070716 0,0 4,5 3,9 -55,8 -9,2 1,9Schaufel-21-20070717 13,5 7,7 -5,3 -39,9 1,5 7,2Schaufel-22-20070718 8,1 -28,4 -28,7 -42,0 1,8 2,2Schaufel-23-20070718 -5,4 -6,4 -7,5 -45,2 -12,5 2,3Schaufel-24-20070718 -8,7 -8,6 -7,5 -29,9 -8,0 4,0Schaufel-25-20070719 4,4 -14,0 11,0 -45,3 -14,5 11,4Schaufel-26-20070720 -5,0 -15,9 -9,9 -59,4 -14,1 -1,4Schaufel-27-20070720 10,1 -15,9 -2,5 -62,2 -6,3 -2,2Schaufel-28-20070723 5,3 -26,1 8,5 -49,4 -6,0 -8,4Schaufel-29-20070723 7,5 -11,3 -11,9 -44,5 -13,9 13,8Schaufel-30-20070724 -17,9 -14,2 -4,7 -43,6 -3,0 10,0Schaufel-31-20070725 -9,6 -9,6 9,3 -47,5 0,5 -2,0Schaufel-32-20070725 -29,6 -11,8 -5,5 -46,1 -14,1 7,5Schaufel-33-20070726 -16,7 -19,9 -3,4 -55,6 -15,3 17,4Schaufel-34-20070726 -16,1 0,2 11,0 -51,4 -9,1 9,6Schaufel-35-20070726 -1,6 -10,5 -2,2 -50,0 -8,9 0,7

101

Anhang 5 Übersicht der Normalstellungen - linker Arm

Unterarm Ellenbogen Oberarm HandQ110-z SG110-x SG150-x SG150-y SG65-x SG65-y

Kennung NNlQ110 NNlSG110x NNlSG150x NNlSG150y NNlSG65x NNlSG65y

Schaufel-1-20070627 0,2 -6,5 22,5 -64,7 -14,1 3,3Schaufel-2-20070702 -23,9 1,5 15,5 -61,7 -1,4 3,7Schaufel-3-20070702 21,1 -3,5 12,3 -50,8 -8,5 4,7Schaufel-4-20070702 7,0 -22,5 25,0 -56,4 -8,8 -1,4Schaufel-5-20070704 7,9 -10,5 5,7 -58,1 -10,6 -3,8Schaufel-6-20070704 -18,7 -9,5 16,9 -62,4 -2,1 5,6Schaufel-7-20070705 -2,3 -10,5 15,1 -49,9 -8,0 11,4Schaufel-8-20070705 26,0 -15,3 12,0 -53,5 -6,1 -4,4Schaufel-9-20070705 17,1 8,6 24,1 -40,8 12,5 6,9Schaufel-10-20070710 18,8 -15,5 16,2 -51,3 -16,1 4,8Schaufel-11-20070711 18,7 -12,8 9,4 -52,5 -14,4 15,6Schaufel-12-20070711 15,5 -1,4 -1,2 -51,2 2,8 3,7Schaufel-13-20070711 -10,2 -5,9 -1,5 -41,4 -4,7 3,9Schaufel-14-20070712 9,7 3,7 28,0 -39,8 -11,4 18,6Schaufel-15-19000112 17,6 -1,4 -3,7 -59,4 -2,1 2,9Schaufel-16-20070712 12,2 -1,0 21,8 -56,1 -4,0 -2,6Schaufel-17-20070712 0,0 -12,4 23,6 -53,9 -3,2 1,7Schaufel-18-20070713 13,5 -9,7 6,5 -63,3 -4,6 15,7Schaufel-19-20070713 9,0 -11,8 9,4 -53,9 -9,9 16,6Schaufel-20-20070716 16,4 -11,4 3,2 -53,0 1,6 4,8Schaufel-21-20070717 -12,9 fehlt -8,1 -49,1 -0,9 19,0Schaufel-22-20070718 -23,2 -11,5 14,3 -43,0 -15,1 -4,6Schaufel-23-20070718 26,9 -15,1 11,5 -59,4 -15,5 3,2Schaufel-24-20070718 -0,6 -1,6 16,8 -43,6 -19,0 -7,2Schaufel-25-20070719 8,3 -26,6 21,1 -55,9 -3,5 15,9Schaufel-26-20070720 -14,9 -17,2 20,0 -62,6 -6,3 1,1Schaufel-27-20070720 7,3 -19,9 -1,6 -68,1 -10,8 -5,7Schaufel-28-20070723 11,9 -26,9 10,9 -51,6 -8,6 1,6Schaufel-29-20070723 -3,7 -22,0 20,9 -57,3 -9,2 5,0Schaufel-30-20070724 34,5 -20,6 21,7 -44,4 -15,8 -3,1Schaufel-31-20070725 -5,4 -14,0 15,2 -50,3 -11,0 -6,6Schaufel-32-20070725 1,9 -24,9 36,0 -40,8 -6,8 -0,2Schaufel-33-20070726 10,1 -17,9 17,2 -57,5 -11,1 8,4Schaufel-34-20070726 17,2 -7,0 12,0 -62,0 -10,5 5,5Schaufel-35-20070726 13,4 -19,1 36,6 -40,2 -13,1 5,2

102

Anhang 6 Mittelwerte der bevorzugten Hand – gebogene Schaufel - Aufladen Bereich 0

Händigkeit stark bevorzugte Hand g1AufB0rQ110 g1AufB0rSG110x g1AufB0rSG65x g1AufB0rSG65y

rechts Mittelwert 3,8 35,0 6,6 45,5 g1AufB0lQ110 g1AufB0lSG110x g1AufB0lSG65x g1AufB0lSG65y

links Mittelwert 3,4 -32,2 -23,5 37,9 g3AufB0rQ110 g3AufB0rSG110x g3AufB0rSG65x g3AufB0rSG65y

rechts Mittelwert 6,5 36,8 6,3 44,8 g3AufB0lQ110 g3AufB0lSG110x g3AufB0lSG65x g3AufB0lSG65y

links Mittelwert 5,1 -31,7 -18,5 32,1 g4AufB0rQ110 g4AufB0rSG110x g4AufB0rSG65x g4AufB0rSG65y

rechts Mittelwert 6,8 36,3 5,7 47,1 g4AufB0lQ110 g4AufB0lSG110x g4AufB0lSG65x g4AufB0lSG65y

links Mittelwert 2,7 -32,8 -19,8 20,7 g5AufB0rQ110 g5AufB0rSG110x g5AufB0rSG65x g5AufB0rSG65y

rechts Mittelwert 5,0 36,8 5,2 47,6 g5AufB0lQ110 g5AufB0lSG110x g5AufB0lSG65x g5AufB0lSG65y

links Mittelwert 1,2 -29,2 -17,4 41,6

rechts Minimum 3,8 35,0 5,2 44,8 Maximum 6,8 36,8 6,6 47,6 Spannweite 3,0 1,8 1,4 2,8 Standardabweichung 1,2 0,7 0,5 1,1

links Minimum 1,2 -32,8 -23,5 20,7 Maximum 5,1 -29,2 -17,4 41,6 Spannweite 3,9 3,5 6,1 20,9 Standardabweichung 1,4 1,3 2,3 7,9

103

Anhang 7 Mittelwerte der weniger bevorzugten Hand – gebogene Schaufel - Aufladen Bereich0

Händigkeit weniger bevorzugte Hand g1AufB0lQ110 g1AufB0lSG110x g1AufB0lSG65x g1AufB0lSG65y

rechts Mittelwert 49,5 -31,4 -10,1 37,0 g1AufB0rQ110 g1AufB0rSG110x g1AufB0rSG65x g1AufB0rSG65y

links Mittelwert -33,2 38,1 -2,7 46,0 g3AufB0lQ110 g3AufB0lSG110x g3AufB0lSG65x g3AufB0lSG65y

rechts Mittelwert 47,1 -28,6 -11,5 35,0 g3AufB0rQ110 g3AufB0rSG110x g3AufB0rSG65x g3AufB0rSG65y

links Mittelwert -33,7 44,5 -4,9 51,1 g4AufB0lQ110 g4AufB0lSG110x g4AufB0lSG65x g4AufB0lSG65y

rechts Mittelwert 44,7 -29,9 -11,4 31,3 g4AufB0rQ110 g4AufB0rSG110x g4AufB0rSG65x g4AufB0rSG65y

links Mittelwert -31,6 42,9 -6,6 47,6 g5AufB0lQ110 g5AufB0lSG110x g5AufB0lSG65x g5AufB0lSG65y

rechts Mittelwert 43,7 -27,9 -9,4 33,9 g5AufB0rQ110 g5AufB0rSG110x g5AufB0rSG65x g5AufB0rSG65y

links Mittelwert -28,9 42,6 -6,0 42,1

rechts Minimum 43,7 -31,4 -11,5 31,3 Maximum 49,5 -27,9 -9,4 37,0 Spannweite 5,7 3,5 2,1 5,7 Standardabweichung 2,2 1,3 0,9 2,0

links Minimum -33,7 38,1 -6,6 42,1 Maximum -28,9 44,5 -2,7 51,1 Spannweite 4,8 6,4 3,9 9,1 Standardabweichung 1,9 2,4 1,5 3,3

104

Anhang 8 Mittelwerte der bevorzugten Hand – klassische Schaufel - Aufladen Bereich 0

Händigkeit bevorzugte Hand k1AufB0rQ110 k1AufB0rSG110x k1AufB0rSG65x k1AufB0rSG65yrechts Mittelwert 11,6 56,2 -8,1 32,0 k1AufB0lQ110 k1AufB0lSG110x k1AufB0lSG65x k1AufB0lSG65ylinks Mittelwert 8,0 -45,3 -12,1 32,2 k3AufB0rQ110 k3AufB0rSG110x k3AufB0rSG65x k3AufB0rSG65yrechts Mittelwert 11,5 62,0 -11,0 31,3 k3AufB0lQ110 k3AufB0lSG110x k3AufB0lSG65x k3AufB0lSG65ylinks Mittelwert 1,6 -48,9 -7,2 42,6 k4AufB0rQ110 k4AufB0rSG110x k4AufB0rSG65x k4AufB0rSG65yrechts Mittelwert 11,6 61,6 -10,3 29,5 k4AufB0lQ110 k4AufB0lSG110x k4AufB0lSG65x k4AufB0lSG65ylinks Mittelwert 0,3 -48,5 -11,9 46,0 k5AufB0rQ110 k5AufB0rSG110x k5AufB0rSG65x k5AufB0rSG65yrechts Mittelwert 9,0 60,1 -6,3 33,7 k5AufB0lQ110 k5AufB0lSG110x k5AufB0lSG65x k5AufB0lSG65ylinks Mittelwert -2,2 -57,0 -3,7 40,1 rechts Minimum 9,0 56,2 -11,0 29,5 Maximum 11,6 62,0 -6,3 33,7 Spannweite 2,6 5,7 4,7 4,2 Standardabweichung 1,1 2,3 1,8 1,5 links Minimum -2,2 -57,0 -12,1 32,2 Maximum 8,0 -45,3 -3,7 46,0 Spannweite 10,2 11,7 8,4 13,8 Standardabweichung 3,8 4,3 3,5 5,1

105

Anhang 9 Mittelwerte der weniger bevorzugten Hand – klassische Schaufel - Aufladen Bereich0

Händigkeit weniger bevorzugte Hand k1AufB0lQ110 k1AufB0lSG110x k1AufB0lSG65x k1AufB0lSG65yrechts Mittelwert 41,5 -13,6 -4,5 21,8 k1AufB0rQ110 k1AufB0rSG110x k1AufB0rSG65x k1AufB0rSG65ylinks Mittelwert -34,7 25,4 -13,1 31,9 k3AufB0lQ110 k3AufB0lSG110x k3AufB0lSG65x k3AufB0lSG65yrechts Mittelwert 42,3 -15,2 -4,6 20,9 k3AufB0rQ110 k3AufB0rSG110x k3AufB0rSG65x k3AufB0rSG65ylinks Mittelwert -33,7 21,9 -13,8 24,9 k4AufB0lQ110 k4AufB0lSG110x k4AufB0lSG65x k4AufB0lSG65yrechts Mittelwert 41,2 -14,6 -5,4 20,5 k4AufB0rQ110 k4AufB0rSG110x k4AufB0rSG65x k4AufB0rSG65ylinks Mittelwert -33,1 24,5 -14,9 24,4 k5AufB0lQ110 k5AufB0lSG110x k5AufB0lSG65x k5AufB0lSG65yrechts Mittelwert 40,1 -14,1 -3,4 19,6 k5AufB0rQ110 k5AufB0rSG110x k5AufB0rSG65x k5AufB0rSG65ylinks Mittelwert -30,1 24,2 -10,7 26,2 rechts Minimum 40,1 -15,2 -5,4 19,6 Maximum 42,3 -13,6 -3,4 21,8 Spannweite 2,2 1,6 2,0 2,3 Standardabweichung 0,8 0,6 0,7 0,8 links Minimum -34,7 21,9 -14,9 24,4 Maximum -30,1 25,4 -10,7 31,9 Spannweite 4,6 3,5 4,2 7,5 Standardabweichung 1,7 1,3 1,5 3,0

106

Anhang 10 Mittelwerte an der gebogenen Schaufel - Rechtshänder – Aufladen B0

bevorzugte Hand weniger bevorzugte Hand

Aufladen B0

Perzentile

g1A

ufB

0rQ

110

g1A

ufB

0rSG

110x

g1A

ufB

0rSG

65x

g1A

ufB

0rSG

65y

g1A

ufB

0lQ

110

g1A

ufB

0lSG

110x

g1A

ufB

0lSG

65x

g1A

ufB

0lSG

65y

bis 5.-P.-w. Mittelwert -11,5 43,8 1,1 36,0 12,0 -33,4 -22,6 36,3

Spannweite 62,1 20,4 14,8 20,5 36,5 40,4 31,7 52,2

Maximum 12,9 55,3 8,0 48,0 31,5 -7,2 -5,5 55,7

Minimum -49,2 34,9 -6,8 27,5 -5,0 -47,6 -37,2 3,5

5.-P.w. bis 50.-P.w. Mittelwert 3,7 24,2 12,8 48,4 63,1 -37,2 -5,2 41,9

Spannweite 40,0 17,7 35,3 27,7 28,2 7,8 39,8 35,9

Maximum 22,4 32,4 30,1 58,4 76,8 -33,2 15,0 54,2

Minimum -17,6 14,7 -5,2 30,7 48,6 -41,0 -24,8 18,3

ab 50.-P.w. Mittelwert 7,2 34,4 8,8 48,4 57,6 -35,2 -9,0 36,7

Spannweite 44,3 28,0 36,5 16,5 27,1 27,9 28,9 19,8

Maximum 38,3 52,3 27,3 57,0 67,5 -19,8 9,3 44,3

Minimum -6,0 24,3 -9,2 40,5 40,4 -47,7 -19,6 24,5

bis 50.-P.m. Mittelwert 0,8 32,4 1,6 39,5 47,7 -35,7 -14,1 35,7

Spannweite 51,2 25,5 54,1 42,0 23,9 24,2 14,1 24,5

Maximum 21,5 46,1 26,7 60,3 59,9 -19,1 -7,1 49,9

Minimum -29,7 20,6 -27,4 18,3 36,0 -43,3 -21,2 25,4

50.-P.m. bis 95 -P.m. Mittelwert 15,3 38,2 4,6 57,2 51,4 -25,1 -2,0 38,0

Spannweite 32,2 31,5 26,8 12,4 29,4 28,9 21,1 23,1

Maximum 25,3 53,9 20,0 65,2 58,8 -11,9 9,0 48,5

Minimum -6,9 22,4 -6,8 52,8 29,4 -40,8 -12,1 25,4

ab 95.-P.m. Mittelwert 5,1 36,6 10,0 42,1 59,0 -24,1 -10,3 33,1

Spannweite 50,1 17,5 33,8 25,2 21,1 13,1 18,6 17,3

Maximum 30,9 42,6 28,2 54,9 73,0 -16,4 -2,8 42,5

Minimum -19,2 25,1 -5,6 29,7 51,9 -29,5 -21,4 25,2

Insgesamt Mittelwert 3,8 35,0 6,6 45,5 49,5 -31,4 -10,1 37,0

Spannweite 87,5 40,6 57,5 46,9 81,8 40,5 52,2 52,2

Maximum 38,3 55,3 30,1 65,2 76,8 -7,2 15,0 55,7

Minimum -49,2 14,7 -27,4 18,3 -5,0 -47,7 -37,2 3,5

107

Anhang 11 Mittelwerte an der gebogenen Schaufel - Linkshänder – Aufladen B0

bevorzugte Hand weniger bevorzugte Hand

Aufladen B0

Perzentile

g1A

ufB

0lQ

110

g1A

ufB

0lSG

110x

g1A

ufB

0lSG

65x

g1A

ufB

0lSG

65y

g1A

ufB

0rQ

110

g1A

ufB

0rSG

110x

g1A

ufB

0rSG

65x

g1A

ufB

0rSG

65y

bis 5.-P.-w. Mittelwert 34,0 -53,7 -24,0 -8,1 10,9 36,3 5,7 49,2

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Maximum 34,0 -53,7 -24,0 -8,1 10,9 36,3 5,7 49,2

Minimum 34,0 -53,7 -24,0 -8,1 10,9 36,3 5,7 49,2

ab 50.-P.w. Mittelwert 3,5 -27,1 -31,3 53,9 -39,8 38,1 3,3 48,7

Spannweite 26,5 3,0 19,5 16,5 29,2 23,9 2,0 16,0

Maximum 16,7 -25,6 -21,5 62,1 -25,2 50,0 4,3 56,7

Minimum -9,8 -28,6 -41,0 45,6 -54,4 26,1 2,3 40,7

bis 50.-P.m. Mittelwert -27,8 -24,7 -27,1 33,5 -41,9 39,7 -3,8 31,9

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Maximum -27,8 -24,7 -27,1 33,5 -41,9 39,7 -3,8 31,9

Minimum -27,8 -24,7 -27,1 33,5 -41,9 39,7 -3,8 31,9

50.-P.m. bis 95 -P.m. Mittelwert 1,8 -30,8 -11,0 40,6 -47,3 43,1 -21,7 48,9

Spannweite 0,3 3,6 10,2 6,6 23,9 23,9 16,5 15,5

Maximum 1,9 -29,0 -5,9 43,9 -35,3 55,0 -13,4 56,6

Minimum 1,6 -32,6 -16,1 37,3 -59,2 31,1 -29,9 41,1

ab 95.-P.m. Mittelwert 6,9 -31,2 -29,1 50,8 -27,3 28,8 15,9 45,6

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Maximum 6,9 -31,2 -29,1 50,8 -27,3 28,8 15,9 45,6

Minimum 6,9 -31,2 -29,1 50,8 -27,3 28,8 15,9 45,6

Insgesamt Mittelwert 3,4 -32,2 -23,5 37,9 -33,2 38,1 -2,7 46,0

Spannweite 61,8 29,0 35,1 70,2 70,1 28,9 45,8 24,8

Maximum 34,0 -24,7 -5,9 62,1 10,9 55,0 15,9 56,7

Minimum -27,8 -53,7 -41,0 -8,1 -59,2 26,1 -29,9 31,9

108

Anhang 12 Mittelwerte an der gebogenen Schaufel - Rechtshänder – Abladen B1

Bevorzugte Hand Weniger bevorzugte Hand

Abladen B1

Perzentile

g1A

bB1r

Q11

0

g1A

bB1r

SG11

0x

g1A

bB1r

SG65

x

g1A

bB1r

SG65

y

g1A

bB1l

Q11

0

g1A

bB1l

SG11

0x

g1A

bB1l

SG65

x

g1A

bB1l

SG65

y

bis 5.-P.-w. Mittelwert 4,1 56,7 -4,4 35,3 23,0 -46,0 -27,4 34,1

Spannweite 46,9 46,6 26,4 36,2 54,2 46,7 8,7 18,1

Maximum 28,9 76,7 6,3 50,1 51,3 -24,7 -23,8 43,0

Minimum -18,0 30,1 -20,1 13,9 -2,9 -71,4 -32,5 24,9

5.-P.w. bis 50.-P.w. Mittelwert 14,4 67,8 7,1 35,4 78,1 -71,8 -15,9 28,2

Spannweite 43,8 39,5 22,2 35,2 22,3 20,4 32,0 58,7

Maximum 35,2 89,4 17,8 56,7 85,1 -58,8 4,5 58,6

Minimum -8,6 49,9 -4,4 21,5 62,8 -79,2 -27,5 -0,1

ab 50.-P.w. Mittelwert 30,3 59,1 1,2 37,7 65,1 -67,3 -11,4 27,7

Spannweite 36,2 39,6 32,2 41,6 25,9 71,5 14,1 34,9

Maximum 45,6 71,3 16,6 54,0 75,1 -25,7 -5,5 41,9

Minimum 9,4 31,7 -15,6 12,4 49,2 -97,2 -19,6 7,0

bis 50.-P.m. Mittelwert 15,7 58,8 -6,3 38,7 51,2 -52,0 -15,4 34,0

Spannweite 39,0 23,6 44,2 18,2 19,2 39,8 18,1 52,9

Maximum 31,0 71,7 18,0 47,1 59,3 -33,4 -6,5 51,6

Minimum -8,0 48,1 -26,2 28,9 40,1 -73,2 -24,6 -1,3

50.-P.m. bis 95 -P.m. Mittelwert 32,3 54,4 -2,5 40,3 62,8 -52,1 -11,4 17,4

Spannweite 34,5 96,2 39,2 20,8 28,8 17,5 41,0 49,3

Maximum 48,0 96,2 19,5 49,2 72,2 -42,7 12,9 52,3

Minimum 13,5 0,0 -19,7 28,4 43,4 -60,2 -28,1 3,0

ab 95.-P.m. Mittelwert 27,9 54,6 4,3 40,1 67,2 -46,0 -16,2 15,3

Spannweite 28,2 15,4 39,0 27,7 12,7 20,7 15,3 47,6

Maximum 39,9 61,9 23,7 57,8 71,5 -35,0 -9,4 36,1

Minimum 11,7 46,5 -15,3 30,1 58,8 -55,7 -24,7 -11,5

Insgesamt Mittelwert 21,0 58,3 0,0 38,0 58,9 -55,2 -16,0 25,8

Spannweite 66,0 96,2 49,9 45,4 88,0 72,5 45,4 70,1

Maximum 48,0 96,2 23,7 57,8 85,1 -24,7 12,9 58,6

Minimum -18,0 0,0 -26,2 12,4 -2,9 -97,2 -32,5 -11,5

109

Anhang 13 Mittelwerte an der gebogenen Schaufel - Linkshänder – Abladen B1

Bevorzugte Hand Weniger bevorzugte Hand

Abladen B1

Perzentile

g1A

bB1l

Q11

0

g1A

bB1l

SG11

0x

g1A

bB1l

SG65

x

g1A

bB1l

SG65

y

g1A

bB1r

Q11

0

g1A

bB1r

SG11

0x

g1A

bB1r

SG65

x

g1A

bB1r

SG65

y

bis 5.-P.-w. Mittelwert 32,2 -16,7 2,4 33,1 -21,0 45,1 -3,7 14,4

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Maximum 32,2 -16,7 2,4 33,1 -21,0 45,1 -3,7 14,4

Minimum 32,2 -16,7 2,4 33,1 -21,0 45,1 -3,7 14,4

ab 50.-P.w. Mittelwert -10,5 -57,7 -17,4 41,8 -60,2 45,3 4,0 45,4

Spannweite 8,1 25,9 4,9 5,7 1,4 23,5 1,5 2,5

Maximum -6,4 -44,7 -14,9 44,6 -59,5 57,0 4,7 46,6

Minimum -14,5 -70,6 -19,8 38,9 -60,9 33,5 3,2 44,1

bis 50.-P.m. Mittelwert -30,4 -54,7 -9,9 11,8 -53,1 61,1 -6,3 19,5

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Maximum -30,4 -54,7 -9,9 11,8 -53,1 61,1 -6,3 19,5

Minimum -30,4 -54,7 -9,9 11,8 -53,1 61,1 -6,3 19,5

50.-P.m. bis 95 -P.m. Mittelwert -0,7 -32,8 -10,1 42,0 -45,3 38,1 -14,8 35,3

Spannweite 5,4 5,3 10,7 3,9 22,9 31,3 31,1 40,9

Maximum 2,0 -30,1 -4,7 43,9 -33,8 53,7 0,8 55,7

Minimum -3,4 -35,4 -15,4 40,0 -56,7 22,4 -30,3 14,8

ab 95.-P.m. Mittelwert -19,8 -54,9 -25,3 60,3 -51,2 74,5 12,4 29,0

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Maximum -19,8 -54,9 -25,3 60,3 -51,2 74,5 12,4 29,0

Minimum -19,8 -54,9 -25,3 60,3 -51,2 74,5 12,4 29,0

Insgesamt Mittelwert -5,8 -43,9 -12,5 38,9 -48,0 49,6 -2,7 32,0

Spannweite 62,6 53,9 27,7 48,5 39,9 52,1 42,7 41,3

Maximum 32,2 -16,7 2,4 60,3 -21,0 74,5 12,4 55,7

Minimum -30,4 -70,6 -25,3 11,8 -60,9 22,4 -30,3 14,4

110

Anhang 14 Mittelwerte an der klassischen Schaufel - Rechtshänder – Aufladen B0

Bevorzugte Hand Weniger bevorzugte Hand

Aufladen B0

Perzentile

k1A

ufB

0rQ

110

k1A

ufB

0rSG

110x

k1A

ufB

0rSG

65x

k1A

ufB

0rSG

65y

k1A

ufB

0lQ

110

k1A

ufB

0lSG

110x

k1A

ufB

0lSG

65x

k1A

ufB

0lSG

65y

bis 5.-P.-w. Mittelwert -13,2 52,9 -1,7 14,0 10,4 -31,7 -10,2 30,3

Minimum -49,0 18,8 -10,3 -6,9 -11,0 -46,9 -23,4 9,4

Maximum 23,1 78,8 17,1 42,0 32,4 -6,5 -2,7 51,3

Spannweite 72,1 60,0 27,4 48,9 43,4 40,4 20,7 41,9

5.-P.w. bis 50.-P.w. Mittelwert 11,3 57,0 -11,2 26,2 55,6 -13,8 -2,2 21,5

Minimum -18,7 30,6 -20,3 -13,6 40,9 -25,2 -13,5 15,7

Maximum 34,5 81,0 0,9 46,8 72,7 -2,6 15,5 31,4

Spannweite 53,2 50,4 21,2 60,4 31,8 22,6 29,0 15,7

ab 50.-P.w. Mittelwert 14,8 56,9 -7,9 42,7 41,8 -12,6 -7,3 14,9

Minimum -9,5 36,8 -17,8 22,4 24,0 -26,6 -11,3 3,4

Maximum 44,7 77,6 6,3 55,5 55,6 -6,4 0,5 29,4

Spannweite 54,2 40,8 24,1 33,1 31,6 20,2 11,8 26,0

bis 50.-P.m. Mittelwert 23,4 58,3 -12,8 34,8 33,3 -6,3 -10,1 17,2

Minimum 15,1 29,2 -22,4 14,1 -6,8 -10,7 -23,8 0,5

Maximum 30,7 71,3 4,2 53,8 48,2 -1,8 -0,4 26,1

Spannweite 15,6 42,1 26,6 39,7 55,0 8,9 23,4 25,6

50.-P.m. bis 95 -P.m. Mittelwert 16,8 55,4 -4,5 36,9 45,8 -5,1 6,2 21,4

Minimum -4,0 47,2 -13,5 31,3 22,3 -10,3 -1,4 5,5

Maximum 28,4 62,6 5,3 42,0 54,7 -1,9 14,0 30,1

Spannweite 32,4 15,4 18,8 10,7 32,4 8,4 15,4 24,6

ab 95.-P.m. Mittelwert 12,5 56,4 -9,0 36,1 56,0 -15,5 -5,3 26,1

Minimum -1,9 48,3 -16,8 25,6 47,9 -21,0 -14,5 12,6

Maximum 29,9 67,7 0,4 48,0 69,9 -13,4 4,4 38,9

Spannweite 31,8 19,4 17,2 22,4 22,0 7,6 18,9 26,3

Insgesamt Mittelwert 11,6 56,2 -8,1 32,0 41,5 -13,6 -4,5 21,8

Minimum -49,0 18,8 -22,4 -13,6 -11,0 -46,9 -23,8 0,5

Maximum 44,7 81,0 17,1 55,5 72,7 -1,8 15,5 51,3

Spannweite 93,7 62,2 39,5 69,1 83,7 45,1 39,3 50,8

111

Anhang 15 Mittelwerte an der klassischen Schaufel - Linkshänder – Aufladen B0

Bevorzugte Hand Weniger bevorzugte Hand

Aufladen B0

Perzentile

k1A

ufB

0lQ

110

k1A

ufB

0lSG

110x

k1A

ufB

0lSG

65x

k1A

ufB

0lSG

65y

k1A

ufB

0rQ

110

k1A

ufB

0rSG

110x

k1A

ufB

0rSG

65x

k1A

ufB

0rSG

65y

bis 5.-P.-w. Mittelwert 44,1 -10,8 -22,8 6,2 14,4 67,9 -16,4 35,6

Minimum 44,1 -10,8 -22,8 6,2 14,4 67,9 -16,4 35,6

Maximum 44,1 -10,8 -22,8 6,2 14,4 67,9 -16,4 35,6

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

ab 50.-P.w. Mittelwert 25,3 -61,7 -19,2 28,9 -56,1 20,3 -4,6 43,7

Minimum 0,1 -63,8 -29,0 21,2 -61,1 7,5 -7,7 34,3

Maximum 50,5 -59,5 -9,3 36,6 -51,0 33,0 -1,5 53,1

Spannweite 50,4 4,3 19,7 15,4 10,1 25,5 6,2 18,8

bis 50.-P.m. Mittelwert -18,0 -44,6 -21,5 22,2 -34,8 20,4 -12,0 7,8

Minimum -18,0 -44,6 -21,5 22,2 -34,8 20,4 -12,0 7,8

Maximum -18,0 -44,6 -21,5 22,2 -34,8 20,4 -12,0 7,8

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

50.-P.m. bis 95 -P.m. Mittelwert -11,3 -37,6 -0,5 49,4 -38,5 7,9 -19,3 31,1

Minimum -20,2 -37,7 -2,0 41,4 -43,6 3,8 -25,7 26,4

Maximum -2,4 -37,5 1,0 57,3 -33,3 12,0 -12,8 35,8

Spannweite 17,8 0,2 3,0 15,9 10,3 8,2 12,9 9,4

ab 95.-P.m. Mittelwert 1,9 -63,2 -1,1 40,6 -33,7 33,1 -15,5 30,2

Minimum 1,9 -63,2 -1,1 40,6 -33,7 33,1 -15,5 30,2

Maximum 1,9 -63,2 -1,1 40,6 -33,7 33,1 -15,5 30,2

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Insgesamt Mittelwert 8,0 -45,3 -12,1 32,2 -34,7 25,4 -13,1 31,9

Minimum -20,2 -63,8 -29,0 6,2 -61,1 3,8 -25,7 7,8

Maximum 50,5 -10,8 1,0 57,3 14,4 67,9 -1,5 53,1

Spannweite 70,7 53,0 30,0 51,1 75,5 64,1 24,2 45,3

112

Anhang 16 Mittelwerte an der klassischen Schaufel - Rechtshänder – Abladen B1

Bevorzugte Hand Weniger bevorzugte Hand

Abladen B1

Perzentile

k1A

bB1r

Q11

0

k1A

bB1r

SG11

0x

k1A

bB1r

SG65

x

k1A

bB1r

SG65

y

k1A

bB1l

Q11

0

k1A

bB1l

SG11

0x

k1A

bB1l

SG65

x

k1A

bB1l

SG65

y

bis 5.-P.-w. Mittelwert 0,0 51,4 -8,5 17,9 22,6 -40,6 -12,9 2,6

Minimum -35,2 9,9 -27,6 -41,2 -10,6 -52,9 -21,2 -21,0

Maximum 34,2 67,1 19,2 51,9 42,4 -27,1 -6,1 19,8

Spannweite 69,4 57,2 46,8 93,1 53,0 25,8 15,1 40,8

5.-P.w. bis 50.-P.w. Mittelwert 22,6 75,0 -6,1 41,6 66,6 -41,2 -13,4 2,6

Minimum -1,6 43,8 -31,3 -1,4 48,3 -48,9 -23,7 -21,5

Maximum 34,5 93,7 16,5 80,5 76,6 -27,7 -5,4 45,1

Spannweite 36,1 49,9 47,8 81,9 28,3 21,2 18,3 66,6

ab 50.-P.w. Mittelwert 29,1 78,0 -8,6 42,7 67,3 -37,6 -16,1 3,3

Minimum 13,1 69,0 -37,2 22,1 54,4 -46,3 -31,4 -12,1

Maximum 44,8 85,5 16,2 68,7 80,5 -24,6 -6,6 16,3

Spannweite 31,7 16,5 53,4 46,6 26,1 21,7 24,8 28,4

bis 50.-P.m. Mittelwert 35,6 68,3 -18,3 31,3 43,8 -33,5 -12,2 22,4

Minimum 29,8 57,1 -38,1 8,8 -4,0 -46,5 -27,3 -9,3

Maximum 44,5 74,0 -0,7 59,1 59,5 -23,4 1,7 47,5

Spannweite 14,7 16,9 37,4 50,3 63,5 23,1 29,0 56,8

50.-P.m. bis 95 -P.m. Mittelwert 31,5 76,6 -9,5 47,9 63,6 -22,9 -3,0 -4,8

Minimum 24,0 57,6 -17,2 40,9 37,8 -36,1 -11,2 -27,7

Maximum 42,6 91,6 1,3 60,8 77,1 -1,4 5,4 22,6

Spannweite 18,6 34,0 18,5 19,9 39,3 34,7 16,6 50,3

ab 95.-P.m. Mittelwert 33,2 57,6 -13,2 48,5 65,5 -25,0 -11,4 -2,5

Minimum 13,3 45,8 -29,2 35,8 56,8 -30,4 -24,7 -26,0

Maximum 49,7 70,6 1,3 55,3 73,4 -17,5 4,0 26,5

Spannweite 36,4 24,8 30,5 19,5 16,6 12,9 28,7 52,5

Insgesamt Mittelwert 26,1 68,0 -10,9 38,9 55,6 -32,8 -11,3 4,0

Minimum -35,2 9,9 -38,1 -41,2 -10,6 -52,9 -31,4 -27,7

Maximum 49,7 93,7 19,2 80,5 80,5 -1,4 5,4 47,5

Spannweite 84,9 83,8 57,3 121,7 91,1 51,5 36,8 75,2

113

Anhang 17 Mittelwerte an der klassischen Schaufel - Linkshänder – Abladen B1

Bevorzugte Hand Weniger bevorzugte Hand

Abladen B1

Perzentile

k1A

bB1l

Q11

0

k1A

bB1l

SG11

0x

k1A

bB1l

SG65

x

k1A

bB1l

SG65

y

k1A

bB1r

Q11

0

k1A

bB1r

SG11

0x

k1A

bB1r

SG65

x

k1A

bB1r

SG65

y

bis 5.-P.-w. Mittelwert 25,1 -47,2 2,4 54,9 -32,2 53,1 10,0 -32,5

Minimum 25,1 -47,2 2,4 54,9 -32,2 53,1 10,0 -32,5

Maximum 25,1 -47,2 2,4 54,9 -32,2 53,1 10,0 -32,5

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

ab 50.-P.w. Mittelwert 16,1 -78,3 -10,4 25,0 -62,4 36,1 3,7 14,3

Minimum -13,3 -89,6 -22,0 -5,7 -65,1 31,4 0,9 -20,5

Maximum 45,5 -67,0 1,2 55,6 -59,6 40,8 6,5 49,0

Spannweite 58,8 22,6 23,2 61,3 5,5 9,4 5,6 69,5

bis 50.-P.m. Mittelwert -8,7 -53,6 -26,3 64,7 -59,1 43,4 -9,7 1,3

Minimum -8,7 -53,6 -26,3 64,7 -59,1 43,4 -9,7 1,3

Maximum -8,7 -53,6 -26,3 64,7 -59,1 43,4 -9,7 1,3

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

50.-P.m. bis 95 -P.m. Mittelwert -15,2 -41,2 -1,1 36,6 -37,5 15,2 -17,0 32,3

Minimum -21,2 -43,9 -3,1 30,6 -53,6 5,4 -25,8 25,4

Maximum -9,1 -38,5 0,9 42,6 -21,4 24,9 -8,1 39,2

Spannweite 12,1 5,4 4,0 12,0 32,2 19,5 17,7 13,8

ab 95.-P.m. Mittelwert -20,3 -71,0 -4,8 49,2 -53,8 23,7 -11,4 -2,6

Minimum -20,3 -71,0 -4,8 49,2 -53,8 23,7 -11,4 -2,6

Maximum -20,3 -71,0 -4,8 49,2 -53,8 23,7 -11,4 -2,6

Spannweite 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Insgesamt Mittelwert -0,3 -58,7 -7,4 41,7 -49,3 31,8 -5,4 8,5

Minimum -21,2 -89,6 -26,3 -5,7 -65,1 5,4 -25,8 -32,5

Maximum 45,5 -38,5 2,4 64,7 -21,4 53,1 10,0 49,0

Spannweite 66,7 51,1 28,7 70,4 43,7 47,7 35,8 81,5

114

Anhang 18 Ergebnisse der Probandenbefragung

gebogen klassisch

stim

me

gar n

icht

zu

stim

me

eher

nic

ht z

u

stim

me

teilw

eise

zu

stim

me

eher

zu

stim

me

voll

und

ganz

zu

stim

me

gar n

icht

zu

stim

me

eher

nic

ht z

u

stim

me

teilw

eise

zu

stim

me

eher

zu

stim

me

voll

und

ganz

zu

a) Griff – Oberfläche 1 2 10 16 6 0 3 4 19 92,9% 5,7% 28,6% 45,7% 17,1% 0,0% 8,6% 11,4% 54,3% 25,7%

0 2 10 14 9 0 4 7 12 12

0,0% 5,7% 28,6% 40,0% 25,7% 0,0% 11,4% 20,0% 34,3% 34,3%

c) Griff – Form 1 7 9 12 6 0 4 12 12 72,9% 20,0% 25,7% 34,3% 17,1% 0,0% 11,4% 34,3% 34,3% 20,0%

3 5 9 13 5 0 1 11 15 88,6% 14,3% 25,7% 37,1% 14,3% 0,0% 2,9% 31,4% 42,9% 22,9%

e) Griff – Anordnung 0 11 12 9 3 0 1 12 16 60,0% 31,4% 34,3% 25,7% 8,6% 0,0% 2,9% 34,3% 45,7% 17,1%

2 2 7 11 12 1 0 3 16 155,9% 5,9% 20,6% 32,4% 35,3% 2,9% 0,0% 8,6% 45,7% 42,9%

3 7 14 9 2 2 0 5 6 228,6% 20,0% 40,0% 25,7% 5,7% 5,7% 0,0% 14,3% 17,1% 62,9%

h) Armhaltung 5 13 11 5 1 6 16 8 5 014,3% 37,1% 31,4% 14,3% 2,9% 17,1% 45,7% 22,9% 14,3% 0,0%

i) Design 2 5 16 10 2 1 0 17 9 85,7% 14,3% 45,7% 28,6% 5,7% 2,9% 0,0% 48,6% 25,7% 22,9%

0 1 5 13 16 0 0 3 11 210,0% 2,9% 14,3% 37,1% 45,7% 0,0% 0,0% 8,6% 31,4% 60,0%

k) Kontrolle 1 1 16 10 7 0 0 4 16 152,9% 2,9% 45,7% 28,6% 20,0% 0,0% 0,0% 11,4% 45,7% 42,9%

b) Griff - Material

d) Griff – Abmessungen

f) Griffe - Erreichbarkeit

g) Griffe – Erkennbarkeit

j) Aufgaben- angemessenheit

115

Anhang 19 Bewertung der Mittelwerte an der gebogenen Schaufel - Aufladen B0

Berichte - Rechtshänder 7% 19% 66% 8%Aufladen B0

dom. nicht dom.

Perzentile g1A

ufB

0rQ

110

g1A

ufB

0rS

G11

0x

g1A

ufB

0rS

G65

x

g1A

ufB

0rS

G65

y

g1A

ufB

0lQ

110

g1A

ufB

0lS

G11

0x

g1A

ufB

0lS

G65

x

g1A

ufB

0lS

G65

y

bequ

em

akze

ptab

el

deut

lich

bela

sten

d

schw

er b

elas

tend

bis 5.-P.-w. 1 2 0 2 1 2 3 2 1 2 4 15.-P.w. bis 50.-P.w. 0 2 1 2 3 2 1 2 1 2 4 1ab 50.-P.w. 1 2 1 2 2 2 2 2 0 2 6 0bis 50.-P.m. 0 2 1 2 2 2 2 2 1 1 6 050.-P.m. bis 95 -P.m. 1 2 1 2 2 2 1 2 0 3 5 0ab 95.-P.m. 0 2 2 2 2 2 2 2 1 0 7 0Insgesamt 0 2 1 2 2 2 2 2 1 1 6 0

bequem 3 0 1 0 0 0 0 0 4 8%akzeptabel 3 0 4 0 1 0 2 0 10 21%

deutlich belastend 0 6 1 6 4 6 3 6 32 67%schwer belastend 0 0 0 0 1 0 1 0 2 4%

Berichte - LinkshänderAufladen B0

dom. nicht dom.

Perzentile g1A

ufB

0lQ

110

g1A

ufB

0lS

G11

0x

g1A

ufB

0lS

G65

x

g1A

ufB

0lS

G65

y

g1A

ufB

0rQ

110

g1A

ufB

0rS

G11

0x

g1A

ufB

0rS

G65

x

g1A

ufB

0rS

G65

y

bequ

em

akze

ptab

el

deut

lich

bela

sten

d

schw

er b

elas

tend

bis 5.-P.-w. 2 2 3 1 1 2 1 2 0 3 4 1

ab 50.-P.w. 0 2 3 2 2 2 1 2 1 1 5 1bis 50.-P.m. 2 2 3 2 2 2 1 2 0 1 6 150.-P.m. bis 95 -P.m. 0 2 2 2 2 2 2 2 1 0 7 0ab 95.-P.m. 1 2 3 2 1 2 3 2 0 2 4 2Insgesamt 0 2 3 2 2 2 0 2 2 0 5 1

bequem 2 0 0 0 0 0 0 0 2 5%akzeptabel 1 0 0 1 2 0 3 0 7 18%

deutlich belastend 2 5 1 4 3 5 1 5 26 65%schwer belastend 0 0 4 0 0 0 1 0 5 13%

bequem 5 0 1 0 0 0 0 0 6 7%akzeptabel 4 0 4 1 3 0 5 0 17 19%

deutlich belastend 2 11 2 10 7 11 4 11 58 66%schwer belastend 0 0 4 0 1 0 2 0 7 8%

116

Anhang 20 Bewertung der Mittelwerte an der gebogenen Schaufel - Abladen B1

Berichte - Rechtshänder 10% 31% 45% 14%Abladen B1

dom. nicht dom.

Perzentile g1A

bB1r

Q11

0

g1A

bB1r

SG

110x

g1A

bB1r

SG

65x

g1A

bB1r

SG

65y

g1A

bB1l

Q11

0

g1A

bB1l

SG

110x

g1A

bB1l

SG

65x

g1A

bB1l

SG

65y

bequ

em

akze

ptab

el

deut

lich

bela

sten

d

schw

er b

elas

tend

bis 5.-P.-w. 0 2 1 2 1 2 3 2 1 2 4 15.-P.w. bis 50.-P.w. 1 0 1 2 3 0 3 1 2 3 1 2ab 50.-P.w. 1 2 0 2 3 0 2 1 2 2 3 1bis 50.-P.m. 1 2 1 2 2 2 3 1 0 3 4 150.-P.m. bis 95 -P.m. 2 2 1 2 3 2 2 1 0 2 5 1ab 95.-P.m. 1 2 1 2 3 2 3 1 0 3 3 2Insgesamt 1 2 0 2 2 2 3 1 1 2 4 1

bequem 1 1 1 0 0 2 0 0 5 10%akzeptabel 4 0 5 0 1 0 0 5 15 31%

deutlich belastend 1 5 0 6 1 4 2 1 20 42%schwer belastend 0 0 0 0 4 0 4 0 8 17%

Berichte - LinkshänderAbladen B1

dom. nicht dom.

Perzentile g1A

bB1l

Q11

0

g1A

bB1l

SG

110x

g1A

bB1l

SG

65x

g1A

bB1l

SG

65y

g1A

bB1r

Q11

0

g1A

bB1r

SG

110x

g1A

bB1r

SG

65x

g1A

bB1r

SG

65y

bequ

em

akze

ptab

el

deut

lich

bela

sten

d

schw

er b

elas

tend

bis 5.-P.-w. 2 2 0 2 1 2 1 1 1 3 4 0

ab 50.-P.w. 1 2 3 2 3 2 1 2 0 2 4 2bis 50.-P.m. 1 2 2 1 2 0 1 1 1 4 3 050.-P.m. bis 95 -P.m. 0 2 2 2 2 2 1 2 1 1 6 0ab 95.-P.m. 1 2 3 3 2 0 2 1 1 2 3 2Insgesamt 0 2 2 2 2 2 0 2 2 0 6 0

bequem 1 0 1 0 0 2 0 0 4 10%akzeptabel 3 0 0 1 1 0 4 3 12 30%

deutlich belastend 1 5 2 3 3 3 1 2 20 50%schwer belastend 0 0 2 1 1 0 0 0 4 10%

bequem 2 1 2 0 0 4 0 0 9 10%akzeptabel 7 0 5 1 2 0 4 8 27 31%

deutlich belastend 2 10 2 9 4 7 3 3 40 45%schwer belastend 0 0 2 1 5 0 4 0 12 14%

117

Anhang 21 Bewertung der Mittelwerte an der klassischen Schaufel - Aufladen B0

Berichte - Rechtshänder 10% 38% 49% 3%Aufladen B0dom. nicht dom.

Perzentile k1A

ufB

0rQ

110

k1A

ufB

0rS

G11

0x

k1A

ufB

0rS

G65

x

k1A

ufB

0rS

G65

y

k1A

ufB

0lQ

110

k1A

ufB

0lS

G11

0x

k1A

ufB

0lS

G65

x

k1A

ufB

0lS

G65

y

bequ

em

akze

ptab

el

deut

lich

bela

sten

d

schw

er b

elas

tend

bis 5.-P.-w. 1 2 0 1 1 2 2 1 1 4 3 05.-P.w. bis 50.-P.w. 1 2 1 1 2 2 0 1 1 4 3 0ab 50.-P.w. 1 2 1 2 2 2 1 1 0 4 4 0bis 50.-P.m. 1 2 1 2 2 2 2 1 0 3 5 050.-P.m. bis 95 -P.m. 1 2 1 2 2 2 1 1 0 4 4 0ab 95.-P.m. 1 2 1 2 2 2 1 1 0 4 4 0Insgesamt 1 2 1 2 2 2 1 1 0 4 4 0

bequem 0 0 1 0 0 0 1 0 2 4%akzeptabel 6 0 5 2 1 0 3 6 23 48%

deutlich belastend 0 6 0 4 5 6 2 0 23 48%schwer belastend 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0%

Berichte - LinkshänderAufladen B0

dom. nicht dom.

Perzentile k1A

ufB

0lQ

110

k1A

ufB

0lS

G11

0x

k1A

ufB

0lS

G65

x

k1A

ufB

0lS

G65

y

k1A

ufB

0rQ

110

k1A

ufB

0rS

G11

0x

k1A

ufB

0rS

G65

x

k1A

ufB

0rS

G65

y

bequ

em

akze

ptab

el

deut

lich

bela

sten

d

schw

er b

elas

tend

bis 5.-P.-w. 2 2 3 0 1 0 2 2 2 1 4 1

ab 50.-P.w. 1 0 3 1 2 2 1 2 1 3 3 1bis 50.-P.m. 1 2 3 1 2 2 1 1 0 4 3 150.-P.m. bis 95 -P.m. 1 2 0 2 2 2 2 2 1 1 6 0ab 95.-P.m. 0 0 0 2 2 2 2 1 3 1 4 0Insgesamt 1 2 2 2 2 2 1 2 0 2 6 0

bequem 1 2 2 1 0 1 0 0 7 18%akzeptabel 3 0 0 2 1 0 2 2 10 25%

deutlich belastend 1 3 0 2 4 4 3 3 20 50%schwer belastend 0 0 3 0 0 0 0 0 3 8%

bequem 1 2 3 1 0 1 1 0 9 10%akzeptabel 9 0 5 4 2 0 5 8 33 38%

deutlich belastend 1 9 0 6 9 10 5 3 43 49%schwer belastend 0 0 3 0 0 0 0 0 3 3%

118

Anhang 22 Bewertung der Mittelwerte an der klassischen Schaufel - Abladen B1

Berichte - Rechtshänder 13% 31% 48% 9%Abladen B1

dom. nicht dom.

Perzentile k1A

bB1r

Q11

0

k1A

bB1r

SG

110x

k1A

bB1r

SG

65x

k1A

bB1r

SG

65y

k1A

bB1l

Q11

0

k1A

bB1l

SG

110x

k1A

bB1l

SG

65x

k1A

bB1l

SG

65y

bequ

em

akze

ptab

el

deut

lich

bela

sten

d

schw

er b

elas

tend

bis 5.-P.-w. 0 2 1 1 1 2 2 1 1 4 3 05.-P.w. bis 50.-P.w. 1 0 1 2 3 2 2 1 1 3 3 1ab 50.-P.w. 1 0 1 2 3 2 3 1 1 3 2 2bis 50.-P.m. 2 0 1 2 2 2 2 2 1 1 6 050.-P.m. bis 95 -P.m. 2 0 1 2 3 2 1 1 1 3 3 1ab 95.-P.m. 2 2 1 2 3 2 2 1 0 2 5 1Insgesamt 1 0 1 2 2 2 2 1 1 3 4 0

bequem 1 4 0 0 0 0 0 0 5 10%akzeptabel 2 0 6 1 1 0 1 5 16 33%

deutlich belastend 3 2 0 5 1 6 4 1 22 46%schwer belastend 0 0 0 0 4 0 1 0 5 10%

Berichte - LinkshänderAbladen B1

dom. nicht dom.

Perzentile k1A

bB1l

Q11

0

k1A

bB1l

SG

110x

k1A

bB1l

SG

65x

k1A

bB1l

SG

65y

k1A

bB1r

Q11

0

k1A

bB1r

SG

110x

k1A

bB1r

SG

65x

k1A

bB1r

SG

65y

bequ

em

akze

ptab

el

deut

lich

bela

sten

d

schw

er b

elas

tend

bis 5.-P.-w. 1 2 0 2 2 2 2 1 1 2 5 0

ab 50.-P.w. 1 0 2 2 3 2 1 1 1 3 3 1bis 50.-P.m. 1 2 3 3 2 2 1 0 1 2 3 250.-P.m. bis 95 -P.m. 1 2 0 2 2 2 2 2 1 1 6 0ab 95.-P.m. 1 0 1 2 2 2 1 0 2 3 3 0Insgesamt 0 2 1 2 2 2 1 1 1 3 4 0

bequem 0 2 2 0 0 0 0 2 6 15%akzeptabel 5 0 1 0 0 0 3 2 11 28%

deutlich belastend 0 3 1 4 4 5 2 1 20 50%schwer belastend 0 0 1 1 1 0 0 0 3 8%

bequem 1 6 2 0 0 0 0 2 11 13%akzeptabel 7 0 7 1 1 0 4 7 27 31%

deutlich belastend 3 5 1 9 5 11 6 2 42 48%schwer belastend 0 0 1 1 5 0 1 0 8 9%

119

Anhang 23 Bewegungsbereiche rechte Körperseite - alle Perzentile

Hand rechts Unterarm rechts

Perz

entil

e

Uln

arab

dukt

ion

Max

imum

rech

ts S

G65

x

Rad

iala

bduk

tion

Max

imum

rech

ts S

G65

x

Dor

salfe

lxio

n M

axim

um re

chts

SG

65y

Pal

mar

flexi

on M

axim

um re

chts

SG

65y

Abd

uktio

n B

eweg

ungs

umfa

ng re

chts

SG

65x

Flex

ion

Bew

egun

gsum

fang

rech

ts S

G65

y

Sup

inat

ion

gest

reck

t Max

imum

rech

ts Q

110z

Pro

natio

n ge

stre

ckt M

axim

um re

chts

Q11

0z

Sup

inat

ion

gebe

ugt M

axim

um re

chts

Q11

0z

Pro

natio

n ge

beug

t Max

imum

rech

ts Q

110z

Tors

ion

gebe

ugt B

eweg

ungs

umfa

ng re

chts

Q11

0

bis

5.-P

.-w.

Mittelwert -33,4 13,1 62,7 -61,3 46,5 123,9 -51,5 25,7 -61,9 25,7 77,2 87,6N 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0Standardabweichung 8,4 4,4 14,1 5,8 8,0 14,9 9,3 9,5 8,6 8,1 13,2 13,4Summe -166,8 65,6 313,3 -306,3 232,4 619,6 -257,6 128,6 -309,6 128,4 386,2 438,0Minimum -43,2 8,0 43,3 -68,0 37,3 103,4 -61,4 15,4 -71,1 15,1 64,8 74,3Maximum -22,6 19,8 76,6 -52,5 54,8 144,6 -40,3 37,8 -51,3 37,6 97,5 106,5Spannweite 20,6 11,8 33,3 15,5 17,5 41,2 21,1 22,4 19,8 22,5 32,7 32,2

5.-P

.w. b

is 5

0.-P

.w. Mittelwert -28,5 16,6 71,9 -59,3 45,0 131,1 -55,2 35,9 -71,3 35,4 91,0 106,7

N 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0Standardabweichung 5,0 7,6 12,4 5,0 8,0 8,9 24,1 8,4 18,2 2,2 18,9 17,0Summe -142,3 82,8 359,4 -296,3 225,1 655,7 -275,9 179,3 -356,5 177,0 455,2 533,5Minimum -34,5 7,1 56,7 -65,8 35,8 122,5 -96,6 25,6 -100,1 32,5 73,7 91,9Maximum -20,9 26,6 87,0 -52,0 54,1 142,3 -35,1 44,4 -56,0 38,4 122,2 132,6Spannweite 13,6 19,5 30,3 13,8 18,3 19,8 61,5 18,8 44,1 5,9 48,5 40,7

ab 5

0.-P

.w.

Mittelwert -33,0 22,7 66,5 -61,8 55,7 128,3 -59,1 42,6 -76,8 36,5 101,7 113,4N 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0Standardabweichung 8,2 11,1 9,9 2,4 11,5 10,2 10,9 7,8 7,9 9,8 9,8 14,9Summe -198,2 136,1 399,2 -370,7 334,3 769,9 -354,5 255,8 -460,9 219,2 610,3 680,1Minimum -45,7 12,6 50,4 -65,3 43,1 109,9 -71,4 31,0 -85,6 22,7 86,8 85,9Maximum -21,9 40,4 77,7 -59,1 69,6 139,0 -44,3 52,8 -63,2 51,2 116,8 125,9Spannweite 23,8 27,8 27,3 6,2 26,5 29,1 27,1 21,8 22,4 28,5 30,0 40,0

bis

50.-P

.m.

Mittelwert -32,2 13,6 71,7 -59,4 45,8 131,2 -50,4 37,2 -65,8 40,3 87,6 106,1N 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0Standardabweichung 4,1 10,4 9,9 10,6 8,2 11,6 11,7 4,9 8,7 5,8 14,9 11,3Summe -193,1 81,8 430,4 -356,6 274,9 787,0 -302,1 223,3 -394,5 242,0 525,4 636,5Minimum -36,1 4,7 54,2 -68,6 38,2 113,8 -63,6 30,5 -75,4 34,9 65,5 88,5Maximum -24,1 27,5 81,2 -41,1 59,8 145,8 -35,0 44,4 -49,5 51,3 104,1 119,6Spannweite 12,0 22,8 27,0 27,5 21,6 32,0 28,6 13,9 25,9 16,4 38,6 31,1

50.-P

.m. b

is 9

5 -P

.m.

Mittelwert -30,1 17,9 65,1 -57,5 48,0 122,6 -48,5 42,4 -65,1 39,6 90,9 104,7N 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0Standardabweichung 8,5 6,4 14,4 13,3 10,3 26,7 9,7 13,4 7,9 8,8 8,9 11,8Summe -211,0 125,0 455,4 -402,8 336,0 858,2 -339,3 297,1 -455,8 277,4 636,4 733,2Minimum -38,8 9,8 45,0 -74,2 31,5 88,6 -59,0 24,7 -72,3 23,7 80,8 90,5Maximum -15,0 27,0 83,6 -43,0 59,5 152,6 -36,4 64,2 -49,5 48,8 104,4 119,0Spannweite 23,8 17,2 38,6 31,2 28,0 64,0 22,6 39,5 22,8 25,1 23,6 28,5

ab 9

5.-P

.m.

Mittelwert -34,5 19,6 68,2 -56,7 54,1 124,9 -53,0 37,6 -64,3 42,2 75,5 106,5N 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 5,0 5,0 6,0 6,0 6,0 6,0Standardabweichung 5,4 6,3 11,1 7,1 7,6 10,2 13,5 13,9 14,1 11,0 40,4 14,2Summe -207,1 117,3 409,1 -340,1 324,4 749,2 -265,0 187,8 -385,7 253,4 452,8 639,1Minimum -40,6 13,3 54,4 -64,1 43,7 113,3 -69,5 19,8 -79,3 23,8 0,0 94,0Maximum -27,1 28,6 79,0 -43,4 67,0 137,8 -32,6 54,1 -45,6 52,9 110,8 126,1Spannweite 13,5 15,3 24,6 20,7 23,3 24,5 36,9 34,3 33,7 29,1 110,8 32,1

Insg

esam

t

Mittelwert -32,0 17,4 67,6 -59,2 49,3 126,8 -52,8 37,4 -67,5 37,1 87,6 104,6N 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 34,0 34,0 35,0 35,0 35,0 35,0Standardabweichung 6,7 8,2 11,7 8,2 9,4 14,9 13,1 10,9 11,6 9,3 21,1 14,8Summe -1118,5 608,6 2366,8 -2072,8 1727,1 4439,6 -1794,4 1271,9 -2363,0 1297,4 3066,3 3660,4Minimum -45,7 4,7 43,3 -74,2 31,5 88,6 -96,6 15,4 -100,1 15,1 0,0 74,3Maximum -15,0 40,4 87,0 -41,1 69,6 152,6 -32,6 64,2 -45,6 52,9 122,2 132,6Spannweite 30,7 35,7 43,7 33,1 38,1 64,0 64,0 48,8 54,5 37,8 122,2 58,3

Tors

ion

gest

reck

t Bew

egun

gsum

fang

rech

ts

Q11

0

120

Anhang 24 Bewegungsbereiche linke Körperseite - alle Perzentile

Hand links Unterarm links

Perz

entil

e

Uln

arab

dukt

ion

Max

imum

link

s S

G65

x

Rad

iala

bduk

tion

Max

imum

link

sSG

65x

Dor

salfe

lxio

n M

axim

um li

nks

SG

65y

Pal

mar

flexi

on M

axim

um li

nks

SG

65y

Abd

uktio

n B

eweg

ungs

umfa

ng li

nks

SG

65x

Flex

ion

Bew

egun

gsum

fang

link

s S

G65

y

Sup

inat

ion

gest

reck

t Max

imum

link

s Q

110z

Pro

natio

n ge

stre

ckt M

axim

um li

nks

Q11

0z

Sup

inat

ion

gebe

ugt M

axim

um li

nks

Q11

0z

Pro

natio

n ge

beug

t Max

imum

link

s Q

110z

Tors

ion

gebe

ugt B

eweg

ungs

umfa

ng li

nks

Q11

0

bis

5.-P

.-w.

Mittelwert 20,7 -30,8 60,3 -63,5 51,5 123,8 43,6 -29,9 53,5 -28,0 73,4 81,5N 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0Standardabweichung 8,9 5,4 9,7 7,5 6,4 15,6 10,1 14,4 8,8 13,7 23,0 22,2Summe 103,6 -154,1 301,3 -317,5 257,7 618,8 217,8 -149,4 267,5 -140,1 367,2 407,6Minimum 13,7 -37,3 44,5 -70,8 42,4 99,7 28,4 -52,8 43,1 -47,9 42,5 52,7Maximum 33,6 -25,1 69,7 -55,2 58,7 137,7 54,3 -14,1 65,6 -9,6 107,1 113,5Spannweite 19,9 12,2 25,2 15,6 16,3 38,0 25,9 38,7 22,5 38,3 64,6 60,8

5.-P

.w. b

is 5

0.-P

.w. Mittelwert 18,8 -28,5 72,6 -61,3 47,3 133,9 69,3 -30,5 80,2 -31,2 99,8 111,4

N 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0Standardabweichung 9,2 9,1 14,5 8,8 8,8 9,4 11,3 13,8 7,5 14,2 15,7 14,6Summe 93,9 -142,7 363,0 -306,5 236,6 669,5 346,6 -152,3 401,2 -156,0 498,9 557,2Minimum 4,7 -41,2 58,3 -68,5 36,2 118,5 61,0 -54,8 68,6 -55,1 85,3 99,5Maximum 28,8 -19,2 95,7 -46,7 60,4 142,4 88,5 -20,9 89,3 -19,1 117,1 134,1Spannweite 24,1 22,0 37,4 21,8 24,2 23,9 27,5 33,9 20,7 36,0 31,8 34,6

ab 5

0.-P

.w.

Mittelwert 24,9 -30,0 65,9 -62,7 54,9 128,6 60,8 -32,0 79,2 -26,1 92,9 105,3N 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0Standardabweichung 8,2 7,5 9,2 3,2 11,9 9,8 14,9 18,7 14,5 17,0 10,5 11,6Summe 149,4 -180,1 395,5 -376,2 329,5 771,7 365,0 -192,2 474,9 -156,8 557,2 631,7Minimum 11,2 -36,3 49,8 -66,0 36,7 115,0 38,0 -61,0 57,1 -51,4 77,0 83,7Maximum 34,9 -16,1 74,3 -57,8 69,4 140,3 77,6 -12,9 97,8 -5,1 107,2 115,8Spannweite 23,7 20,2 24,5 8,2 32,7 25,3 39,6 48,1 40,7 46,3 30,2 32,1

bis

50.-P

.m.

Mittelwert 19,5 -31,1 68,4 -59,9 50,6 128,3 53,1 -29,3 67,0 -30,1 82,4 97,0N 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0Standardabweichung 6,9 8,5 8,6 9,7 5,0 7,9 5,6 11,5 4,7 10,8 11,3 12,3Summe 116,9 -186,5 410,6 -359,4 303,4 770,0 318,5 -175,7 401,7 -180,5 494,2 582,2Minimum 7,1 -42,2 56,0 -72,9 41,6 116,0 46,9 -43,7 62,7 -41,9 67,4 78,5Maximum 26,6 -17,6 80,2 -45,7 56,1 138,4 63,0 -14,5 76,2 -12,4 93,8 108,1Spannweite 19,5 24,6 24,2 27,2 14,5 22,4 16,1 29,2 13,5 29,5 26,4 29,6

50.-P

.m. b

is 9

5 -P

.m.

Mittelwert 29,7 -26,4 68,8 -60,6 56,1 129,4 56,3 -28,8 72,7 -27,8 85,1 100,5N 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0Standardabweichung 7,0 8,3 8,7 9,3 11,9 14,6 17,3 16,0 13,9 16,3 9,2 15,0Summe 207,8 -184,9 481,4 -424,5 392,7 905,9 394,2 -201,7 508,8 -194,5 595,9 703,3Minimum 22,4 -37,8 60,6 -74,3 37,3 106,5 24,3 -58,1 54,7 -53,9 70,7 76,9Maximum 43,6 -14,9 86,2 -43,4 68,9 150,3 69,5 -11,5 92,6 -2,7 100,6 119,8Spannweite 21,2 22,9 25,6 30,9 31,6 43,8 45,2 46,6 37,9 51,2 29,9 42,9

ab 9

5.-P

.m.

Mittelwert 18,7 -35,9 72,1 -57,1 54,6 129,2 65,5 -29,9 81,2 -27,3 79,5 108,5N 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 5,0 5,0 6,0 6,0 6,0 6,0Standardabweichung 4,5 7,6 12,8 5,6 9,0 17,2 9,4 5,1 8,2 5,4 40,3 7,5Summe 112,2 -215,6 432,4 -342,5 327,8 774,9 327,4 -149,7 487,0 -163,7 477,1 650,7Minimum 12,9 -48,4 53,4 -64,6 40,6 107,9 53,5 -35,3 68,5 -34,9 0,0 101,4Maximum 25,8 -25,7 91,4 -51,7 67,3 155,0 72,8 -23,3 90,5 -21,8 108,1 119,1Spannweite 12,9 22,7 38,0 12,9 26,7 47,1 19,3 12,0 22,0 13,1 108,1 17,7

Insg

esam

t

Mittelwert 22,4 -30,4 68,1 -60,8 52,8 128,9 57,9 -30,0 72,6 -28,3 85,4 100,9N 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 34,0 34,0 35,0 35,0 35,0 35,0Standardabweichung 8,1 7,9 10,6 7,5 9,2 12,3 14,1 13,1 13,5 12,6 21,2 16,1Summe 783,8 -1063,9 2384,2 -2126,6 1847,7 4510,8 1969,5 -1021,0 2541,1 -991,6 2990,5 3532,7Minimum 4,7 -48,4 44,5 -74,3 36,2 99,7 24,3 -61,0 43,1 -55,1 0,0 52,7Maximum 43,6 -14,9 95,7 -43,4 69,4 155,0 88,5 -11,5 97,8 -2,7 117,1 134,1Spannweite 38,9 33,5 51,2 30,9 33,2 55,3 64,2 49,5 54,7 52,4 117,1 81,4

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