Physisch belastende Tätigkeiten prägen zahlreiche Arbeitsbereiche in Industrie, Handwerk, Pflege und Landwirtschaft. Trotz fortschreitender Automatisierung bleiben manuelle Arbeitsprozesse ein zentraler Bestandteil vieler Wertschöpfungsketten. Gleichzeitig wächst das Bewusstsein für die gesundheitlichen Folgen dauerhaft hoher körperlicher Beanspruchung. Vor diesem Hintergrund haben Exoskelette als am Körper getragene Assistenzsysteme in den vergangenen Jahren erheblich an fachlicher Aufmerksamkeit gewonnen. Sie gelten als potenzielles Instrument zur Reduktion muskulärer Überlastungen und zur Stabilisierung ergonomischer Arbeitsbedingungen, sofern ihr Einsatz sachgerecht geplant und arbeitswissenschaftlich begleitet wird.

Die technische Entwicklung hat inzwischen einen Reifegrad erreicht, der den grundsätzlichen Einsatz von Exoskeletten im betrieblichen Umfeld erlaubt. Dabei stehen nicht technologische Visionen im Vordergrund, sondern konkrete Fragen der Anwendbarkeit, Wirksamkeit und arbeitsrechtlichen Einordnung. Eine differenzierte Betrachtung ist erforderlich, um Chancen und Grenzen realistisch einzuordnen und Fehlanwendungen zu vermeiden.

Was ist ein Exoskelett?

Exoskelette sind am Körper getragene Assistenzsysteme, die mechanisch oder mechatronisch auf den menschlichen Bewegungsapparat einwirken. Nach der Definition des AWMF-Leitlinienregisters handelt es sich um Systeme, die Körperhaltungen stabilisieren, Bewegungen unterstützen oder physische Kräfte teilweise übernehmen. Ziel ist nicht die vollständige Substitution menschlicher Arbeit, sondern die gezielte Unterstützung bestimmter Muskelgruppen oder Gelenkbereiche.

Je nach Bauart können Exoskelette passiv oder aktiv arbeiten. Sie greifen dabei in bestehende Bewegungsabläufe ein und beeinflussen sowohl Kraftverteilung als auch Haltungskontrolle. Aus arbeitswissenschaftlicher Perspektive steht weniger die Maximierung der Leistungsfähigkeit im Fokus als vielmehr die Reduktion schädigender Belastungen bei wiederkehrenden oder statischen Tätigkeiten.

Zielsetzungen im Kontext der Prävention

Der Einsatz von Exoskeletten im betrieblichen Umfeld ist eng mit der Prävention von Muskel-Skelett-Erkrankungen verknüpft. Diese stellen weiterhin eine der häufigsten Ursachen für Arbeitsunfähigkeit dar. Entsprechend verfolgen Exoskelette mehrere arbeitsmedizinisch relevante Zielrichtungen.

Fakt 1: Nachhaltige Entlastung des Bewegungsapparates
Exoskelette zielen darauf ab, die Ausführbarkeit von Körperbewegungen zu stabilisieren und gleichzeitig die Schädigungslosigkeit von Haltungen zu verbessern. Durch mechanische Unterstützung können insbesondere statische Belastungen reduziert werden, die langfristig zu degenerativen Veränderungen führen.

Darüber hinaus sollen Exoskelette dazu beitragen, Bewegungen weniger ermüdend zu gestalten und die Beeinträchtigungsfreiheit bei körperlichen Tätigkeiten zu erhöhen. Diese Aspekte sind vor allem bei monotonen Arbeitsabläufen von Bedeutung, bei denen geringe Abweichungen in der Haltung über längere Zeiträume kumulative Belastungen erzeugen.

Arten von Exoskeletten im Überblick

Die fachliche Einordnung von Exoskeletten erfolgt üblicherweise nach ihrem technischen Wirkprinzip und dem Grad der Unterstützung. Die DGUV unterscheidet dabei mehrere Kategorien, die jeweils unterschiedliche Einsatzszenarien adressieren.

Passive Exoskelette

Passive Exoskelette arbeiten ohne externe Energiezufuhr. Ihre Funktionsweise basiert auf mechanischen Elementen wie Federn oder Gasdrucksystemen, die Bewegungen unterstützen oder Haltungen abstützen. Häufig verfügen sie über Begrenzungen des maximalen Beugewinkels, um ungünstige Körperpositionen zu vermeiden.

Die Unterstützungswirkung kann je nach Modell einstellbar oder manuell aktivierbar sein. Einsatzbereiche finden sich vor allem bei Tätigkeiten mit längerem Vorbeugen oder Überkopfarbeit. Unterstützt werden typischerweise Beine, Rumpf oder Arme, teilweise auch in Kombination.

Aktive Exoskelette mit Teilunterstützung

Aktive Systeme mit Teilunterstützung nutzen elektrische oder pneumatische Antriebe, die bestimmte Bewegungen gezielt verstärken. Die Regelung ist meist vergleichsweise einfach gehalten und orientiert sich an vordefinierten Bewegungsmustern oder Sensordaten.

Diese Exoskelette ermöglichen eine individuell anpassbare Unterstützung und eignen sich für Arbeitsprozesse mit variierenden Belastungsprofilen. Die Integration in bestehende Arbeitsabläufe erfordert jedoch eine sorgfältige Abstimmung, um Fehlbelastungen zu vermeiden.

Aktive Exoskelette mit Vollunterstützung

Systeme mit umfassender Unterstützung verfügen über komplexe Steuerungs- und Regelungseinheiten. Sie können Bewegungsprogramme abbilden und teilweise neurophysiologische Sensorik einbeziehen. Ziel ist eine weitgehende Entlastung einzelner Körperregionen oder des gesamten Bewegungsapparates.

Fakt 2: Technologische Komplexität erfordert klare Einsatzgrenzen
Aktive Exoskelette mit umfassender Unterstützung besitzen ein hohes steuerungstechnisches Niveau, das eine präzise Anpassung ermöglicht. Gleichzeitig steigt mit der Komplexität der Systeme der Planungs- und Schulungsaufwand, was ihre Anwendung auf klar definierte Tätigkeiten begrenzt.

Exoskelette im Rahmen des Arbeitsschutzes

Aus arbeitsrechtlicher Sicht sind Exoskelette keine isolierte Lösung, sondern Teil eines ganzheitlichen Arbeitsschutzkonzepts. Der Arbeitgeber ist gemäß Arbeitsschutzgesetz verpflichtet, vor dem Einsatz eine Gefährdungsbeurteilung durchzuführen. Diese muss die spezifischen physischen Belastungen der Tätigkeit sowie mögliche neue Risiken durch das Exoskelett berücksichtigen.

Fachinstitutionen wie das Institut für Arbeitsschutz stellen hierfür strukturierte Arbeitshilfen zur Verfügung. Sie unterstützen bei der systematischen Bewertung von Belastungen, der Auswahl geeigneter Systeme und der Dokumentation der Ergebnisse.

Einordnung in die Maßnahmenhierarchie

Exoskelette gelten arbeitswissenschaftlich als personenbezogene Maßnahmen. Damit unterliegen sie der etablierten Hierarchie des Arbeitsschutzes, die technische und organisatorische Lösungen priorisiert. Erst wenn diese nicht umsetzbar oder ausgeschöpft sind, kann der Einsatz personenbezogener Assistenzsysteme sinnvoll sein.

Fakt 3: Exoskelette sind kein Ersatz für ergonomische Grundgestaltung
Der Einsatz von Exoskeletten darf ausschließlich erfolgen, wenn substituierende, technische und organisatorische Maßnahmen nicht realisierbar sind. Sie ergänzen bestehende Konzepte, ersetzen jedoch keine arbeitsplatzbezogene Ergonomie.

Vorgehensweise zur Einführung im Betrieb

Die DGUV empfiehlt ein mehrstufiges Vorgehen zur Prüfung des Exoskeletteinsatzes. Ausgangspunkt ist eine Relevanzprüfung, bei der die physische Belastung systematisch ermittelt und bewertet wird. Ergibt sich daraus ein verbleibender Handlungsbedarf, folgt die Nutzungsprüfung.

In dieser Phase stehen die Recherche geeigneter Produkte, der Abgleich mit der bestimmungsgemäßen Verwendung und der Austausch mit Herstellern im Mittelpunkt. Praxistests oder Pilotprojekte dienen dazu, reale Einsatzbedingungen abzubilden und Erfahrungen zu sammeln.

Abschließend erfolgt eine Überprüfung, bei der Wirksamkeit, Gebrauchstauglichkeit und Akzeptanz dokumentiert werden. Erst auf dieser Grundlage sollte eine Beschaffungsentscheidung getroffen und in einem betrieblichen Pflichten- und Lastenheft konkretisiert werden.

Fazit

Exoskelette für den betrieblichen Einsatz stellen eine technisch ausgereifte Möglichkeit dar, körperliche Belastungen in ausgewählten Arbeitsbereichen zu reduzieren. Ihr Nutzen entfaltet sich jedoch nur im Zusammenspiel mit einer fundierten Gefährdungsbeurteilung, klar definierten Einsatzszenarien und einer konsequenten Einbindung in bestehende Arbeitsschutzstrukturen. Als ergänzende Maßnahme können sie dazu beitragen, die langfristige Gesundheit des Bewegungsapparates zu sichern, sofern ihre Einführung fachlich geplant, begleitet und regelmäßig überprüft wird.