Möglichkeiten der Prävention von Erkrankungen am Stütz ...darwin.bth.rwth-aachen.de/opus3/volltexte/2011/3684/pdf/3684.pdf · health system. The aim of the study was to analyse

Möglichkeiten der Prävention von Erkrankungen am Stütz- und

Bewegungsapparat durch das Sicherheitsschuhwerk bei Mitarbeitern der Automobilindustrie

Von der Medizinischen Fakultät der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen

zur Erlangung des akademischen Grades einer Doktorin der Theoretischen Medizin

genehmigte Dissertation

vorgelegt von

Diplom-Wirtschaftsingenieurin

Ulrike Noll

aus Halle (Saale)

Berichter: Herr Universitätsprofessor Dr. med. Thomas Kraus Frau Universitätsprofessorin Dr. rer. nat. Catherine Dißelhorst-Klug Tag der mündlichen Prüfung: 6. Juni 2011

Diese Dissertation ist auf den Internetseiten der Hochschulbibliothek online verfügbar.

II

Für Dr. med. Stefan Sturm

"Der Fuß ist ein Kunstwerk aus 26 Knochen, 19 Muskeln und 107 Bändern.

Ein Kunstwerk braucht einen Rahmen, keinen Käfig"

(Leonardo da Vinci)

III

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung ..................................................................................................... 1

1.1 Muskel-Skelett-Erkrankungen ........................................................... 1

1.2 Fußschutz ......................................................................................... 2 1.2.1 Gesetzliche Bestimmungen ........................................................ 2 1.2.2 Tragekomfort und Langzeit-Gesundheitsschutz .......................... 4

1.3 Aktueller Forschungsstand ................................................................ 9 1.3.1 Sicherheitsschuhe ....................................................................... 9 1.3.2 Schuhe und ihre Wirkung auf den Stütz- und ............................... Bewegungsapparat ................................................................... 15

1.4 Fragestellung und Zielsetzung ........................................................ 19

2 Material und Methoden ............................................................................. 22

2.1 Untersuchungsbeschreibung .......................................................... 22

2.2 Untersuchungsstichprobe ............................................................... 23

2.3 Untersuchungsgegenstand ............................................................. 25

2.4 Messtechnische Analyse ................................................................. 28 2.4.1 Versuchsablauf Gangmessung ................................................. 28 2.4.2 Versuchsablauf Arbeitsplatzmessung ....................................... 29 2.4.3 Messtechnik .............................................................................. 30 2.4.4 Messparameter ......................................................................... 31

2.5 Befragung ....................................................................................... 35

2.6 Auswertung und statistische Verfahren ........................................... 36 2.6.1 Messtechnische Analyse ........................................................... 36 2.6.2 Befragung ................................................................................. 39

3 Ergebnisse ................................................................................................. 40

3.1 Gangmessung ................................................................................. 40

3.2 Arbeitsplatzmessung ....................................................................... 44

3.3 Vergleich Gang- und Arbeitsplatzmessung ..................................... 53

3.4 Befragung ....................................................................................... 69 3.4.1 Arbeitsplatzbedingungen ........................................................... 69 3.4.2 Sicherheitsschuhe ..................................................................... 70

4 Diskussion ................................................................................................. 75

4.1 Diskussion der Versuchsergebnisse ............................................... 75

4.2 Fehlerbetrachtung ........................................................................... 83

5 Zusammenfassung und Ausblick ............................................................ 84

6 Literaturverzeichnis .................................................................................. 86

7 Anhang....................................................................................................... 92

IV

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Beispiele für Bestandteile eines Schuhs ........................................ 3

Abbildung 2: Schädigung des Vorfußes durch falsches Schuhwerk .................. 6

Abbildung 3: Unzureichender Schutz der Zehenknochen durch ungenügenden

Sitz der Zehenschutzkappe bei falscher Passform ................................. 7

Abbildung 4: Konzeption der Untersuchung ...................................................... 22

Abbildung 5: Arbeitsplatzbeschreibung der Anlagenführer ............................... 24

Abbildung 6: Arbeitsplatzbeschreibung der KTL-Spengler ................................ 25

Abbildung 7: Sicherheitsschuh 1 ....................................................................... 26



Abbildung 10: Gehstrecke zur Gangaufzeichnung ............................................ 28

Abbildung 11: Versuchsablauf Arbeitsplatzmessung ........................................ 29

Abbildung 12: Prinzipieller Aufbau und Anbringung des CUELA-

Messsystems ....................................................................................... 30

Abbildung 13: Drucksensitive Einlegesohle zur Messung der plantaren

Druckverteilung ..................................................................................... 31

Abbildung 14: CUELA-Winkel: Brustwirbelsäulen-Neigung, Lendenwirbelsäulen-

Neigung und Rückenkrümmung ............................................................ 32

Abbildung 15: CUELA-Winkel: Beckenneigung, Hüft- und Kniegelenkflexion ... 32

Abbildung 16: Einteilung der Messsohle in acht Zonen (links) und Druckbild mit

Ganglinie (rechts) .................................................................................. 34

Abbildung 17: Darstellung der Messdaten mit der CUELA-Software WIDAAN 37

Abbildung 18: Darstellung der deskriptiven Statistik: Boxplot-Diagramm (links)

und Säulen-Diagramm (rechts) ............................................................. 38

Abbildung 19: Boxplot-Diagramm der Oberkörperneigungswinkel und Angabe

der Signifikanz-Werte (Gangmessung) ................................................. 40

Abbildung 20: Boxplot-Diagramm der Hüftwinkel und Angabe der Signifikanz-

Werte (Gangmessung) .......................................................................... 41

Abbildung 21: Boxplot-Diagramm der Kniewinkel und Angabe der Signifikanz-

Werte (Gangmessung) .......................................................................... 42

Abbildung 22: Maximaldruckwerte und Angabe der Signifikanz-Werte

(Gangmessung) .................................................................................... 43

V

Abbildung 23: Boxplot-Diagramm der Ganglinie (Längs) und Angabe der

Signifikanz-Werte (Gangmessung) ....................................................... 43

Abbildung 24: Boxplot-Diagramm der Ganglinie (Quer) und Angabe der

Signifikanz-Werte (Gangmessung) ....................................................... 44


der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer) ............... 45


der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler) ............... 46


Werte (Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer) ....................................... 46


Werte (Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler) ........................................ 47


Werte (Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer) ....................................... 47


Werte (Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler) ........................................ 48


(Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer) .................................................. 49


(Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler) .................................................. 50


Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer) ..................... 51


Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler) ..................... 51


Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer) ..................... 52


Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler) ..................... 52

Abbildung 37: Steh- und Gehanteile der untersuchten Arbeitsplätze ................ 53


der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer) .. 54


der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: KTL-Spengler) ... 55


Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer) ........................... 56

VI


Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: KTL-Spengler)............................ 56


Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer) ........................... 57


Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: KTL-Spengler)............................ 58


(Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer) ...................................... 58


(Arbeitsplatzmessung Stehen: KTL-Spengler) ...................................... 59


Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer) ......... 60


Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: KTL-Spengler) ......... 60


Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer) ......... 61


Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung stehen: KTL-Spengler) .......... 62

Abbildung 50: Maximaldruckwerte und Angabe der Signifikanz-Werte für den

Sicherheitsschuh 1 (Anlagenführer) ...................................................... 63


Sicherheitsschuh 1 (KTL-Spengler) ...................................................... 64









Abbildung 56: Darstellung der oft und gelegentlich ausgeführten Tätigkeiten .. 69

Abbildung 57: Darstellung der oft und gelegentlich genutzten Arbeitsböden .... 70

Abbildung 58: Bewertung Sicherheitsschuh 1 ................................................... 71



VII

Abbildung 61: Bewertung Sicherheitsschuh 3 (Anlagenführer) ......................... 73

Abbildung 62: Bewertung Sicherheitsschuh 3 (KTL-Spengler) ......................... 73

Abbildung 63: Bewertung Sicherheitsschuh 3 (Qualitätskontrolleure) ............... 74

Abbildung 64: Krafteinwirkung beim Gehen ...................................................... 77

Abbildung 65: Abrollweg des Fußes beim Aufsetzen mit der Ferse .................. 79

VIII

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Arbeitsbedingte Risikofaktoren ........................................................... 1

Tabelle 2: Kurzzeichen für die Kennzeichnung der meistbenutzten

Kombinationen von sicherheitsrelevanten Grund- und

Zusatzanforderungen .............................................................................. 4

Tabelle 3: Studien mit dem Forschungsschwerpunkt Sicherheitsschuhe ........... 9

Tabelle 4: Studien zum Einfluss von Schuhen auf den Stütz- und

Bewegungsapparat ............................................................................... 16

Tabelle 5: Anthropometrische Daten aller Probanden ± Standardabweichung 23

Tabelle 6: Anthropometrische Daten der Anlagenführer ±

Standardabweichung ............................................................................ 24

Tabelle 7: Arbeitsplatzbeschreibung und anthropometrische Daten der KTL-

Spengler ± Standardabweichung .......................................................... 24

Tabelle 8: Übersicht der untersuchten Sicherheitsschuhe ................................ 26

Tabelle 9: Messparameter Körperwinkel/-haltung ............................................. 32

Tabelle 10: Messparameter plantare Druckverteilung ....................................... 34

IX

Abkürzungsverzeichnis

A Fläche [cm²]

ALM Allgemeines Lineares Modell

ANOVA Analysis of Variance

BAuA Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

BMAS Bundesministerium für Arbeit und Soziales

BGR Berufsgenossenschaftliche Regel

BMI Body Mass Index [kg/m²]

BMW Bayerische Motorenwerke

BWS Brustwirbelsäule

CoP Center of Pressure

CUELA Computer-Unterstützte Erfassung und Langzeit-Analyse von Belastungen des Muskel-Skelett-Systems

DGUV Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung

DIN Deutsches Institut für Normung e. V.

EMG Elektromyographie

EN Europäische Norm

ESD Electric Static Discharge

F Kraft [N]

HVBG Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften

IFA Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung

ISO Internationale Organisation für Normung

KTL Kathodische Tauchlackierung

LSD Least Significant Difference

LWS Lendenwirbelsäule

MBT Masai Barfuß Technologie®

MW Mittelwert

n Anzahl

p Druck [N/cm²]

PC Personal Computer

PSA Persönliche Schutzausrüstung

PUR Polyurethan

RoM Range of Motion

SI Système International d'unités

X

StAbw Standardabweichung

TPU Thermoplastisches Polyurethan

WIDAAN Winkel-Daten-Analyse

XI

Kurzzusammenfassung

Obgleich die körperliche Belastung für viele Arbeitnehmer durch eine

Verbesserung der Arbeitsplatzbedingungen reduziert werden konnte, spielen

Erkrankungen des Muskel-Skelett-Systems weiterhin eine große Rolle im

betrieblichen Gesundheitsgeschehen. Das Ziel dieser Studie war es, den

Einfluss unterschiedlicher Sicherheitsschuhe auf den Stütz- und

Bewegungsapparat unter realen Arbeitsbedingungen bei gleichzeitigem Einsatz

von Messtechnik zu untersuchen und die Frage zu klären, welche

Konstruktionsmerkmale möglicherweise zu einer Reduktion der Belastung

beitragen.

Drei verschiedene Sicherheitsschuhe wurden von 40 Mitarbeitern der

Automobilfertigung am Arbeitsplatz getestet. Neben der Abfrage des

subjektiven Empfindens erfolgte mit dem CUELA-Messsytem eine Erfassung

der Körperhaltung und plantaren Druckverteilung für ein Teil des

Studienkollektivs (n=20).

Die Ergebnisse der CUELA-Messung zeigten statistisch signifikante

Unterschiede in der Körperhaltung als auch plantaren Druckverteilung. So war

das Tragen eines einfachen Sicherheitsschuhs ohne ergonomische

Besonderheiten gegenüber Modellen mit ergonomischen Bauteilen (u. a.

Dämpfungselemente) durch eine größere Oberkörpervorneigung, vermehrte

Hüftbeugung und höhere Druckbelastung gekennzeichnet. Die Abfrage des

subjektiven Empfindens bestätigten diese Ergebnisse. Die Bewertung des

einfachen Sicherheitsschuhs fiel aufgrund mangelnder Komforteigenschaften

gegenüber den beiden anderen Schuhen deutlich schlechter aus.

Der präventive Aspekt bei Sicherheitsschuhen bezog sich bisher vorrangig auf

die Vermeidung von Gesundheitsschäden durch akute Arbeitsunfälle. Die

vorliegenden Studienergebnisse konnten einen Einfluss der Sicherheitsschuhe

nicht nur auf die plantare Druckverteilung, sondern ebenso auf die

Körperhaltung nachweisen und geben damit Hinweise, dass der Fußschutz als

präventives Instrument zur Gesunderhaltung des Stütz- und

Bewegungsapparates langfristig geeignet ist.

XII

Abstract

Although physical strain has been reduced for many employees by improving

workplace conditions, musculoskeletal disorders are still relevant in the working

health system. The aim of the study was to analyse the effect of different safety

shoes on the musculoskeletal system under real working conditions. This was

accomplished by using measuring techniques to determine which construction

characteristics of footwear could decrease physical strain on the worker.

Three different types of safety shoes were tested at workplace by a total of 40

workers from the automotive industry. Measurements included both subjective

comfort ratings and objective posture and plantar pressure distribution

measurements, which were taken with the CUELA system for a collective of 20

subjects.

The CUELA measurements showed significant differences in posture as well as

in plantar pressure distribution. Wearing a simple safety shoe without

ergonomic features led to an increase in trunk inclination, hip flexion and plantar

pressure in comparison to wearing safety shoes with ergonomic components

(i. e. cushioning). The objective measurements were correlated with the

subjective comfort ratings. Based on a lack of comfort the simple safety shoe

without any ergonomic features was rated worst.

Up to now, the main preventive aspect of safety shoes has been the avoidance

of injury in case of an industrial accident. This study could demonstrate an

effect not only on plantar pressure but also on the posture by wearing different

safety shoes. Therefore, safety shoes may be assumed to be a long-term

preventive instrument for maintaining the health of the musculoskeletal system.

Einleitung

1

1 Einleitung

1.1 Muskel-Skelett-Erkrankungen

Erkrankungen des Stütz- und Bewegungsapparates zählen mit 24,6 % zu den

häufigsten Ursachen für Arbeitsunfähigkeit und stellen mit 16 % die zweit

häufigste Diagnosegruppe für Rentenzugänge wegen verminderter

Erwerbsfähigkeit dar (BMAS & BAuA 2010). Zu diesen Beschwerden gehören:

Erkrankungen der Gelenke mit entzündlichen und nichtentzündlichen

Komponenten, Erkrankungen des Bindegewebes, der Wirbelsäule, des

Rückens, des Weichteilgewebes sowie der Knochen und Knorpel. Hierbei

überwiegen vor allem die Rücken- und Gelenkerkrankungen. Die Folgen sind

neben Minderung der körperlichen Leistungsfähigkeit vor allem Kosten durch

hohe Ausfallzeiten. So können etwa zwei Drittel der jährlich verursachten

Kosten durch arbeitsbedingte Gesundheitsbeeinträchtigungen den Muskel-

Skelett-Erkrankungen zugeordnet werden (Gröben et al. 2004).

Die Belastungsfaktoren für Erkrankungen am Stütz- und Bewegungsapparat

sind vielfältig und bedingen eine Verflechtung von Risikofaktoren aus dem

beruflichen und nicht-beruflichen Bereich. Muskuloskelettale Erkrankungen

gelten jedoch als stark arbeitsabhängig und die Ursachen hängen mit der

Gestaltung der Arbeitssysteme zusammen. Eine Aufstellung der

arbeitsbedingten Risikofaktoren gibt Tabelle 1.

Tabelle 1: Arbeitsbedingte Risikofaktoren (Gröben et al. 2004)

Physische Einflussfaktoren Arbeitsumgebung und –organisation

• Ständig wiederkehrende Bewegungen

• Kraftaufwändige manuelle Tätigkeiten

• Lasten • Falsche Körperhaltung • Direkter mechanischer Druck

auf Körperstellen • Körpervibrationen

• gleichförmig sich wiederholende Tätigkeiten

• Arbeitsrhythmus • Arbeitszeitvorgaben • Entlohnungssysteme • monotone Arbeit • Ermüdung • Arbeit in kalter Umgebung • Arbeitsunzufriedenheit • psychosoziale Arbeitsfaktoren

Einleitung

2

1.2 Fußschutz

1.2.1 Gesetzliche Bestimmungen

Gemäß dem Arbeitsschutzgesetz muss eine Ermittlung der mit der

Arbeitsaufgabe verbundenen Gefährdungen durch den Arbeitgeber erfolgen.

Sofern diese Gefährdungsbeurteilung eine Notwendigkeit zum Tragen von

Fußschutz ergibt, ist der Unternehmer verpflichtet, diesen den Mitarbeitern zur

Verfügung zu stellen. Die Auswahl, Beschaffung, Bereitstellung und Benutzung

von Fußschutz ist in der Berufsgenossenschaftlichen Regel 191 („Benutzung

von Fuß- und Knieschutz“) festgelegt, welche die Achte Verordnung zum

Geräte- und Produktsicherheitsgesetz („Verordnung über das Inverkehrbringen

von persönlichen Schutzausrüstungen“), das Arbeitsschutzgesetz als auch die

PSA-Benutzungsverordnung1 berücksichtigt. Der Fußschutz, als Bestandteil der

persönlichen Schutzausrüstung, zielt auf den Schutz der Füße vor äußeren,

schädigenden Einwirkungen und dem Ausrutschen ab. Unterschieden wird

gemäß BGR 191 zwischen (HVBG 2007):

1. Sicherheitsschuhe sind Schuhe, die die sicherheitstechnischen

Anforderungen erfüllen; sie sind mit Zehenkappen für hohe Belastungen,

deren Schutzwirkung mit einer Prüfenergie von 200 J bzw. mit einer

Druckkraft von 15 kN geprüft wurden (Kurzbezeichnung S) ausgestattet

(siehe auch DIN EN ISO 20 345).

2. Schutzschuhe sind Schuhe, die die sicherheitstechnischen Anforderungen

erfüllen; sie sind mit Zehenkappen für mittlere Belastungen, deren

Schutzwirkung mit einer Prüfenergie von 100 J bzw. mit einer Druckkraft von

10 kN geprüft wurden (Kurzbezeichnung P) ausgestattet (siehe auch DIN EN

ISO 20 346).

3. Berufsschuhe sind Schuhe, die mit mindestens einem schützenden

Bestandteil (siehe Tabelle 6) ausgestattet sind, jedoch keine Zehenkappen

haben müssen (Kurzbezeichnung O) (siehe auch DIN EN ISO 20 347).

1 PSA = Persönliche Schutzausrüstung

Einleitung

3

Der Aufbau und wesentliche Elemente eines Schuhs sind in Abbildung 1

dargestellt.

Abbildung 1: Beispiele für Bestandteile eines Schuhs (HVBG 2007)

Innerhalb der drei Schuhausführungen (S, P, O) erfolgt die Differenzierung

nach zwei Klassifizierungsarten:

I: Schuhe aus Leder oder anderen Materialien, hergestellt nach herkömmlichen

Schuhfertigungsmethoden (z.B. Lederschuhe).

II: Schuhe vollständig geformt oder vulkanisiert (Gummistiefel, Polymerstiefel -

z.B. aus Polyurethan (PUR) - für den Nassbereich).

An alle drei Schuhausführungen, abhängig von der Klassifizierungsart I oder II,

werden gleiche Sicherheitsgrundanforderungen an Obermaterial, Futter,

Lasche, Brand- und Laufsohle und den kompletten Schuh gestellt.

Entsprechend den ermittelten Anforderungen aus der Gefährdungsbeurteilung

können die geeigneten Schuhe aus Tabelle 2 ausgewählt werden (HVBG

2007).

Einleitung

4

Tabelle 2: Kurzzeichen für die Kennzeichnung der meistbenutzten Kombinationen von sicherheitsrelevanten Grund- und Zusatzanforderungen (HVBG 2007)

1.2.2 Tragekomfort und Langzeit-Gesundheitsschutz

Neben den in den Normen festgeschriebenen Mindestanforderungen an

Sicherheit und Komfort sind noch weitere Ansprüche an einen Sicherheitsschuh

zu stellen: die Schuhe sollen nicht nur beim – insgesamt doch seltenen - Unfall

optimal schützen, sondern dem Träger auch in einem langen Berufsleben

gesunde Füße garantieren. Als Schnittstelle zwischen Fuß und Untergrund

nimmt das Schuhwerk eine besondere Rolle ein. Der Fuß, welcher einer

verspannten Gewölbekonstruktion gleicht und deren Pfeiler viskoelastisch

unterfüttert sind, ist ursprünglich für das Gehen auf natürlichem Untergrund

(Wiesen- und Waldböden etc.), nicht aber für die heute häufig vorkommenden

harten Böden (Beton-, Asphalt- und Estrichböden etc.) ausgelegt. Mögliche

Folgen sind Schäden der Sohlenhaut, der vorzeitige Verschleiß der

viskoelastischen Polster, das Durchsinken der Gewölbe, das Abknicken der

Fußachsen sowie Schädigungen der aufsteigenden Gelenk- und

Wirbelsäulenkette (Diebschlag 1992, Sturm 1994). Die Sohlenkonstruktion

sollte daher zur Entlastung der körpereigenen Mechanismen die Funktion einer

zusätzlichen Dämpfung übernehmen und ist daher besonders zu beachten.

Einleitung

5

Weitere Kriterien bei der Gestaltung eines nach biomechanisch-physiologischen

Anforderungen hergestellten Sicherheitsschuhs sind die Passform und das

Mikroklima.

a) Sohlenkonstruktion: Ein Sicherheitsschuh besteht im Wesentlichen aus

einem Schuhoberteil (Schaft) und dem Schuhboden (Sohle). Dieser gliedert

sich prinzipiell in die Schichten Lauf-, Brand- und Einlegesohle. Die Laufsohle

ist dabei der äußere Teil des Schuhbodens, der direkt mit dem Boden in

Kontakt ist. Auf der Laufsohle ist die Brandsohle angebracht, die einen nicht

herausnehmbaren Teil des Schuhs darstellt. Je nach Modell wird das

Schuhoberteil in gezwickter oder gestrobelter Form an Brand- und Laufsohle

befestigt (vgl. Abbildung 1). Die Laufsohlen können je nach Schuhausführung

ein- oder zweischichtig sein. Letztere haben über einer eher schmalen,

hochverdichteten Laufsohle (Shore-Härte2 A ca. 55 - 65) eine

Dämpfungsschicht, die in der Regel aus weicherem Polyurethan besteht

(Shore-Härte A ca. 45; „DUO-Sohlen“). Als Einlegesohle bezeichnet man den

herausnehmbaren oder dauerhaft befestigten Bestandteil eines Schuhs, der die

Brandsohle ganz oder teilweise bedeckt (DIN EN ISO 20345 2007).

Aufgrund der industriell harten Böden sollte aus arbeitsmedizinischer Sicht eine

geeignete Sohlenkonstruktion die Funktion der Belastungsminderung erfüllen.

Die Materialauswahl für den Schuhboden muss dabei so erfolgen, dass die

Materialien weder zu hart sind, wodurch kaum eine Verformung auftreten kann,

noch zu weich sind, dass sie durchgedrückt werden und dadurch letztlich zu

hart wirken. Idealerweise sollte die Materialqualität den einwirkenden Kräften

entsprechend angepasst sein, die nach Körpergewicht und Fußzone variieren.

In Bezug auf das Dämpfungsverhalten des Sohlenmaterials sollte dieses

ausschließlich in vertikaler Richtung erfolgen, um die Gangstabilität nicht

negativ zu beeinflussen. Diebschlag empfiehlt hierbei eine Materialkompression

von bis zu 40 % der Materialausgangsdicke (Diebschlag et al. 1988, Diebschlag

1992). Darüber hinaus sollte die gesamte Sohlenkonstruktion so längsflexibel

sein, dass die natürliche Fußdynamik während des Abrollens der Fußsohle

2 Die Shore-Härte ist ein Werkstoffkennwert für Elastomere und Kunststoffe und in der DIN

53505 verankert.

Einleitung

6

erhalten bleibt. Zur Unterstützung eignet sich zusätzlich eine Sohlenrundung

der Ferse in Längsrichtung sowie eine Sprengung/Spitzenhub am Vorfuß.

Weiterhin empfiehlt sich ein anatomisch geformtes Fußbett (Kugelferse,

Innengelenkerhöhung, Mittelfußpelotte). Als unmittelbares Bindeglied zwischen

Fuß und Schuhsohle kann damit eine Vergrößerung der lastaufnehmenden

Fläche und damit eine Nivellierung der Druckverteilung erzielt werden

(Diebschlag 1992, Sturm 1994).

b) Passform: Bei der Auswahl der Sicherheitsschuhe sollte auf eine hohe

Passgenauigkeit in Länge und Weite geachtet werden. Falsche Passformen

können zu Schädigungen des Fußes führen und die entstehenden

Folgeschäden betreffen auf Dauer den gesamten Bewegungsapparat. Fehlt

dem schmalen Fuß durch eine zu große Schuhweite der Halt, fällt die Wahl

häufig auf eine zu kleine Schuhlänge. Das Tragen zu kurzen Schuhwerks führt

zu einer kontinuierlichen Stauchung der Zehen („Krallenstellung“) und zu einer

Absenkung des Quergewölbes zwischen dem zweiten und dritten

Mittelfußknochen (vgl. Abbildung 2). Zusätzlich daraus entstehende

Fußdeformitäten können der Spreizfuß sowie der Hallux valgus sein (Henkel

2006).

Abbildung 2: Schädigung des Vorfußes durch falsches Schuhwerk (Herold 2004)

Ein weiteres Phänomen ungenügender Anpassung ist der Ausgleich der

erforderlichen Weite über die Schuhlänge. Kann eine unzureichende Weite

bzw. unzureichender Umfang im Vorfußbereich nicht über ein

Mehrweitensystem variiert werden, wird dies in der Regel durch weitere

Längenzugaben kompensiert. Zu große Schuhe können vor allem im

Fersenbereich keinen Halt gewährleisten, begünstigen das Umknicken,

Einleitung

7

beeinträchtigen das Abrollverhalten und bieten keinen ausreichenden

Zehenschutz durch die zu weit vorne sitzende Schutzkappe (pro Längenzugabe

ca. 7,5 mm; vgl. Abbildung 3). Für die Gesunderhaltung der Füße ist aber eine

Passform in richtiger Länge und Weite erforderlich. Um dem Aspekt der hohen

Passgenauigkeit Rechnung zu tragen, wurde das Schuhgrößensystem

Mondopoint entwickelt. Die Grundmaße des Mondopoint-Systems sind die

Länge und die größte Breite des bekleideten Fußes3, gemessen in Millimetern.

Auf Grundlage des Forschungsprojektes Nr. 476 der Bundesanstalt für

Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin zur Entwicklung eines fußgerechten

Schuhleistens wurde ermittelt, dass ein Bedarf von 4 Weiten bei einem

Längensprung von 7,5 mm (R 2 nach DIN 66074-2) vorhanden ist (Fischer &

Mattil 1986). Die Anprobe eines neuen Sicherheitsschuhes ist aufgrund der

Zunahme des Fußvolumens im Tagesverlauf möglichst erst nach der Arbeit

durchzuführen. Im Ballen- und Fersenbereich sollte der Schuh dem Fuß festen

Halt und im Vorfußbereich genügend Platz unter der Zehenschutzkappe bieten,

damit eine ungehinderte Beweglichkeit der Zehen gewährleistet ist

(„Klavierspielen“) (Sturm 1994, HVBG 2007).

Abbildung 3: Unzureichender Schutz der Zehenknochen durch ungenügenden Sitz der Zehenschutzkappe bei falscher Passform (Sturm 2007)

3 Die Grundlagen des Mondopoint-Systems sowie die Maße für die Längen- und Weitenstufung

finden sich in den Normen DIN 66074-1, DIN 66074-2 und DIN 66074-3.

Einleitung

8

c) Mikroklima: Wenn es um die Trageakzeptanz von Sicherheitsschuhen geht,

spielt die Thermophysiologie eine entscheidende Rolle. Das Schuhinnenklima

sollte im Bereich zwischen 29°C und 32°C liegen. Die Füße produzieren täglich

bis zu 200 ml Flüssigkeit und diese muss aus dem Schuhinneren

abtransportiert werden. Kann der Schweiß in Form von Wasserdampf nicht

entweichen, sind infolge der Feuchtestauung Hautschäden (Aufweichungen,

Entzündungen, Pilzerkrankungen) zum Teil mit Abschereffekten und

Blasenbildungen die Konsequenz. Zu feuchte Füße können je nach

Umgebungstemperatur auch zu stark auskühlen und aufsteigend die

Durchblutung beinträchtigen bzw. Erkältungen Vorschub leisten. Langfristig

können sogar Schäden der Kniegelenke, des Ischiasnervs, der Niere und Leber

hervorgerufen werden (Jäger 2002).

Um übermäßigem Schwitzen vorzubeugen, bietet sich ein Gesamtkonzept aus

Schuh, Einlegesohle und Socken an. Solange das Schuhobermaterial nicht

perforiert werden kann, muss es mit dem Innenfutter harmonieren, so dass

einerseits von außen möglichst keine Feuchtigkeit eintreten kann und

andererseits von innen der Fußschweiß durch spezielle Membranen aufgesaugt

und an das Obermaterial abgegeben wird („Löschblatteffekt“). Nicht nur aus

Gründen der Fußbettung, sondern auch zur Schweißaufnahme empfiehlt sich

eine anatomisch geformte, herausnehmbare und eventuell waschbare

Langeinlage, die den Schweiß zur Brandsohle hin ableitet. Weiterhin sollten

reine Baumwollsocken durch sogenannte Funktionssocken substituiert werden.

Diese sind durch eine hohe Atmungsaktivität gekennzeichnet, distanzieren

Feuchtigkeit von der Haut und können bei Silberfaserzusatz zusätzlich

antibakteriell wirken (Donner 2006).

Einleitung

9

1.3 Aktueller Forschungsstand

1.3.1 Sicherheitsschuhe

Tabelle 3 gibt einen Überblick der Literaturrecherche zur Thematik

Sicherheitsschuhe, die im Folgenden näher erläutert wird. Der Fokus bisheriger

Studien lag auf der Passform, Dämpfung und Beschwerden verursacht durch

das Sicherheitsschuhwerk.

Tabelle 3: Studien mit dem Forschungsschwerpunkt Sicherheitsschuhe

Autor/en: Titel Jahr (Kohorten-größe)

Untersuchungs-methodik

Ergebnis

Fischer W., Mattil K.: Fußgerechte Schuhleisten [[]

1986 (97) Fußvermessung Mangelnde Passform

Marr S.J., Quine S.: Shoe concerns and foot problems [[]

1993 (321) Befragung, körperliche Untersuchung

Probleme mit Sicherheitsschuhen, Fußbeschwerden

Akbar-Khanzadeh F.: Factors contributing [[]

1998 (366) Befragung Probleme mit Sicherheitsschuhen

Wood G. et al.: Underground and coal miners´ [[]


Probleme mit Sicherheitsschuhen, Fußbeschwerden

Lakemeyer M. et al.: Sicherheitsschuhe – haben sie ein [[]

2002 (219) Befragung Probleme mit Sicherheitsschuhen, Beschwerden am Bewegungsapparat

Müller-Lux A. et al.: Präventionspotenzial von Sicherheits-schuhen [[]


Probleme mit Sicherheitsschuhen, Beschwerden am Bewegungsapparat

Loch S.: Prävalenz von Erkrankungen am Bewegungs- apparat bei [[]

2003 (218) Befragung Probleme mit Sicherheitsschuhen, Beschwerden am Bewegungsapparat

Baur H. et al.: Plantare Druckverteilung und muskuläre [[]

2003 (13) Druckverteilungs-messung, EMG

Reduktion der Druckbelastung durch Dämpfungsmaterialien

Baur H. et al.: Langzeitevaluation der plantaren [[]

2006 (48) Druckverteilungs-messung, Befragung


Einleitung

10

Walther M., Grosse V.: Vorfußdämpfung im Sicherheitsschuh [[]

2006 (80) Druckverteilungs-messung, Fußvermessung, Befragung

Mangelnde Passform, Reduktion der Druckbelastung durch Dämpfungsmaterialien

Hofgärtner C.: Evaluierung der Fußmaße [[]

2007 (517) Fußvermessung Ermittlung drei typischer Fußformen

Noll U. et al.: Untersuchungen zum Boden- [[]

2008 (77) Druckverteilungs-messung, Befragung


Kunst T.: Präventionspotential von Sicherheits-schuhen [[]

2008 (579) Befragung, Fußvermessung, orthopädische Untersuchung

Probleme mit Sicherheitsschuhen, Beschwerden am Bewegungsapparat

Mit dem Ziel, die Passgenauigkeit von Sicherheitsschuhen zu verbessern,

untersuchten Fischer und Mattil 97 Mitarbeiter eines industriellen

Großunternehmens. Einschlusskriterium war das Tragen von

Sicherheitsschuhen der Größe 42. Anschließend wurde die reale Fußlänge

vermessen. Mit dem Ergebnis, dass es zu einer erheblichen Diskrepanz

zwischen der Zuordnung der Schuhlänge zur Fußlänge gab: Etwa 33 % der

Probanden trugen Schuhe, die mindestens eine Schuhlänge größer waren, als

dies die Fußlänge erfordert hätte. 21 % der Sicherheitsschuhe waren zwei,

15 % drei und 2 % waren sogar vier Schuhgrößen über der vermessenen

Fußlänge. Lediglich 24 % der Mitarbeiter besaßen Schuhe, die ihrer

eigentlichen Fußlänge entsprachen. Ein kleiner Teil (5 %) trug Schuhe, die eine

Schuhlänge zu kurz waren. Das Ergebnis macht deutlich, dass es bei Fehlen

von ausreichender Schuhweite zu einem Ausgleich durch die Schuhlänge

kommt (Fischer & Mattil 1986).

In der Vergangenheit gab es eine Reihe von Untersuchungen, dessen

Forschungsschwerpunkt auf dem Sicherheitsschuhwerk und den damit

verursachten Problemen lag. Im Jahr 1993 befragten Marr und Quine 321

australische Arbeitnehmer aus fünf verschiedenen Betrieben (Verlag, Flug-,

Sende-, Transport- und Schwermetallgesellschaft) zu Problemen mit

Sicherheitsschuhen. Von den befragten Personen berichteten 91 % von

mindestens einem Fußproblem, wobei 72 % dafür die Sicherheitsschuhe

Einleitung

11

verantwortlich machten. Die meist genannten Kritikpunkte waren u. a. Hitze im

Schuh (65 %), unbewegliche Sohlen (52 %), zu hohes Schuhgewicht (48 %),

Beschwerden mit der Stahlkappe (47 %) und Einschränkung der

Bewegungsfreiheit durch die Stahlkappe (44 %). Die Fußuntersuchung ergab

eine hohe Anzahl an Fußbeschwerden (95 %). Hierzu zählten Druckstellen,

Schwielen, Entzündungen und Pilzinfektionen (Marr & Quine 1993).

In einer 1998 durchgeführten Studie von Akbar-Khanzadeh wurden 366

Raffineriearbeiter zu dem Komfort ihrer Sicherheitskleidung interviewt, wobei

358 Fragebögen zu der Problematik Sicherheitsschuhe ausgewertet werden

konnten. 54 % der Probanden beschrieben ihre Sicherheitsschuhe als bequem,

32 % als akzeptabel und 6 % als unbequem. 8 % machten hierzu keine

Angaben. Die häufigsten Beschwerden waren zu hohes Schuhgewicht (64 %),

Aussehen (64 %), mangelnder Tragekomfort (32 %), Hautirritationen (27 %),

Druckstellen (27 %) und 14 % gaben an, das falsche Schuhmodell zu tragen

(Akbar-Khanzadeh 1998).

1999 gab es eine Studie von Wood et al., in der 400 australische Arbeitnehmer

zu Fuß- und Schuhproblemen befragt wurden. Die Arbeiter trugen

Sicherheitsstiefel aus Gummi und genannte Probleme waren auch hier Hitze im

Schuh bzw. Schweißfüße (77 %), Fußbrennen (26,3 %) und Juckreiz (8 %). Die

Untersuchung der Füße zeigte vorrangig Komplikationen mit Schwielen

(48,5 %), Hohlfüßen (47,6 %), Plattfüßen (20,8 %) sowie Probleme mit der

Fußhaut (Wood et al. 1999).

Drei Jahre später erfolgte von Lakemeyer et al. eine Befragung von 219

Arbeitnehmern einer mittelständischen Druckerei, mit dem Ziel,

Zusammenhänge zwischen dem getragenen Schuhwerk und den Beschwerden

am Bewegungsapparat zu untersuchen. 42,7 % der Befragten gaben Probleme

beim Tragen von Sicherheitsschuhen an, wobei Druckstellen (36,2 %) und

Probleme mit der Stahlkappe (23,2 %) zu den häufigsten Antworten zählten.

Weiterhin wurden Vorerkrankungen und jetzige Beschwerden ermittelt. Die

jetzigen Beschwerden bezogen sich insbesondere auf Schmerzsymptome,

wobei die Ursachen mit 37 % vorwiegend in der Tätigkeit (Haltungskonstanz,

schwere Arbeit) und mit 26 % am Arbeitsplatz (Vibration, Betonfußboden) zu

Einleitung

12

finden waren. Der Anteil der Sicherheitsschuhe betrug hierbei 14 % (Lakemeyer

et al. 2002).

Die Untersuchungsergebnisse von Müller-Lux et al. im Jahr 2003 belegen, dass

Beschwerden am Stütz- und Bewegungsapparat häufig subjektiv mit dem

getragenen Arbeitssicherheitsschuhwerk in Zusammenhang gebracht werden.

Von den 565 Arbeitnehmern erfüllten 495 Personen das Einschlusskriterium

(Sicherheitsschuhtragezeit ≥ 3 Monate). 75,2 % der befragten Personen gaben

Probleme mit ihren Schuhen an, dies waren Schuhinnenfeuchtigkeit (67,1 %),

unangenehmer Fußgeruch (59,4 %), Druckstellen (34,4 %) und Behinderung

durch Stahlkappe (14,1 %). Bei Problemen am Bewegungsapparat wurden vor

allem Wirbelsäulen- (47,1 %), Fuß- (26,3 %) und Knieschmerzen beklagt

(Müller-Lux et al. 2003).

Im Jahr 2003 wurde von Loch eine Studie durchgeführt, in der durch Befragung

von 218 Sicherheitsschuhträgern muskuloskelettale Beschwerden und deren

subjektive Kausalitätsangaben untersucht wurden. Die Arbeiter waren

Belastungen wie langes Stehen auf hartem Untergrund und Vibrationen

ausgesetzt. 47,1 % der Personen klagten über Beschwerden mit ihren

Schuhen. Genauer differenziert waren dies Druckstellen (25,9 %), Probleme mit

der Stahlkappe (14,3 %), Hitze im Schuh (14,3 %), Mängel der Schuhqualität

(11,6 %) und Verschleiß des Schuhwerks (11,6 %). 63,3 % der Probanden

gaben mindestens eine Beschwerde am Bewegungsapparat an, wovon

überwiegend die Wirbelsäule (45 %) und die Füße (44 %) betroffen waren. Als

Hauptursache dieser Beschwerden wurde der Arbeitsplatz (59 %) gesehen und

an zweiter Stelle mit knapp 18 % die Sicherheitsschuhe (Loch 2003).

Im gleichen Jahr gab es eine Untersuchung von Baur et al., wobei der

Schwerpunkt auf den Dämpfungseigenschaften von Sicherheitsschuhen lag.

Das Ziel war die Ermittlung der optimalen Dämpfung, ohne das muskuläre

Aktivierungsmuster negativ zu beeinflussen. Getestet wurden fünf

unterschiedlich gedämpfte Sicherheitsschuhe inklusive einer Barfußmessung.

Mit Hilfe der plantaren Druckverteilung im Schuh wurden die Parameter

Maximaldruck und das Druck-Zeit-Integral unter dem Gesamtfuß als auch in

einzelnen Fußarealen bestimmt. Ferner wurde eine elektromyographische

Messung an fünf Muskeln der unteren Extremität durchgeführt. Die Schuhe

Einleitung

13

unterschieden sich lediglich durch ihre Dämpfungselemente in der

Zwischensohle (Standard, Fleece, Silikon, weiche Velourslederbrandsohle,

Plastazote). Die Ergebnisse der Druckmessungen wiesen eine deutliche

Minderung der Druckbelastung in den Schuhen gegenüber barfuß auf.

Innerhalb der getesteten Schuhe reduzierte das Dämpfungsmaterial Plastazote

den Druck gegenüber den Vergleichsschuhen, die sich ansonsten nicht weiter

voneinander unterschieden. Die Ergebnisse der Elektromyographie zeigten

keinerlei signifikante Unterschiede zwischen den getesteten Konditionen, was

darauf schließen lässt, dass durch Optimierung der Dämpfungseigenschaften

im Schuh der Tragekomfort verbessert werden kann ohne dass hierfür

muskuläre Mehrarbeit notwendig wäre (Baur et al. 2003)

Erneut um die Dämpfungseigenschaften von Sicherheitsschuhen ging es in der

von Baur et al. absolvierten Langzeitstudie im Jahr 2006. Dort testeten 48

Personen einen Standardsicherheitsschuh und einen Prototypsicherheitsschuh

über einen Zeitraum von 6 Monaten. Der Prototypschuh unterschied sich vom

Standardschuh durch eine Plastazote-Schicht in der Zwischensohle und einer

Langeinlage aus Plastazote (Längsgewölbeanhebung, Rückfußschale). Zu

Vergleichszwecken wurde auch hier eine Barfußmessung durchgeführt, die

wiederum zeigte, dass durch beide Schuhe eine Reduzierung der

Druckbelastung realisiert werden konnte. Im Vergleich beider Schuhe konnte

die Spitzendruckbelastung im Prototypschuh während der sechsmonatigen

Tragezeit deutlich verringert werden. Dies bestätigte sich auch in der

Beurteilung der Schuheigenschaften durch die Träger. Die Untersuchung zeigt,

dass durch veränderte Schuhkonstruktionen eine verbesserte Dämpfung im

Schuh akut und dauerhaft zu realisieren ist (Baur et al. 2006).

Ebenfalls im Jahr 2006 wurde von Walther und Grosse eine Studie

durchgeführt, in der es um die Dämpfung und Passform bei Sicherheitsschuhen

ging. Untersuchungsgegenstand waren zwei Sicherheitsschuhmodelle, die

jeweils in vier Weiten angeboten wurden und sich durch ihre Dämpfung im

Vorfußbereich unterschieden. Bei dem einen Schuhmodell handelte es sich um

eine Standardsohlenkonstruktion und in dem anderen Modell war ein spezielles

Dämpfungselement im Vorfußbereich integriert. Die Passprobe ergab, dass

65,3 % einen breiten, 26,3 % einen normalen, 7 % einen extra breiten und

Einleitung

14

1,4 % einen schmalen Schuh benötigten. Aufgrund dieser Beschuhung im

Mehrweitensystem trugen anschließend 25 % einen kürzeren, breiteren Schuh

und 6 % einen längeren, aber schmaleren Schuh. Dies bestätigt wiederum die

Ergebnisse der Studie von Fischer und Mattil, dass mangelnde Weiten über

größere Schuhlängen ausgeglichen werden (Fischer & Mattil 1986). Die

Beurteilung der Schuhe wurde mit Hilfe eines Fragebogens durchgeführt. Im

Ergebnis wurde der Schuh mit Vorfußdämpfung von 63,8 % der Probanden als

besser beurteilt. 30,6 % bevorzugten den Schuh mit konventionellem Aufbau

und 5,6 % konnten keinen Unterschied feststellen. Auffällig war, dass

besonders Probanden über 40 Jahre den Schuh mit Vorfußdämpfung

bevorzugten, was mit der Abnahme der körpereigenen

Dämpfungsmöglichkeiten zu begründen ist. Ein weiterer Aspekt dieser

Untersuchung war der Vergleich von Dämpfungsmatten und dem Schuh mit

Vorfußdämpfung. Dabei schätzten 43,2 % den vorfußgedämpften Schuh besser

als die Matten ein, 38,6 % konnten keinen Unterschied feststellen und 18,2 %

schätzten die Matte als überlegen ein. Die Ergebnisse der

Druckverteilungsmessung ergaben eine Reduktion des Spitzendruckes von ca.

30 %, wobei vor allem die Probanden mit hohen Maximaldruckwerten

(> 300 kPa/cm²) profitierten (Walther & Grosse 2006).

Der Aspekt der Passform wurde von Hofgärtner im Jahr 2007 wieder

aufgegriffen. Dabei wurden durch Laserscannung über 1000 Füße im

Zusammenhang mit Größe und Gewicht von Mitarbeitern der Automobil- und

Stahlindustrie vermessen. Ein Resultat dieser Studie war, dass anhand der

Daten drei unterschiedliche Fußformen abgeleitet werden konnten. Diese

unterschieden sich nicht nur in Länge und Weite des Gesamtfußes, sondern

auch in der Zehenlänge, der Fersenweite sowie die Winkelstellung des

Fußballens (Hofgärtner 2007).

Eine eigene Untersuchung im Jahr 2008 verglich das Gehen in drei

verschiedenen Sicherheitsschuhen auf Beton und einer Arbeitsplatzmatte. Die

eingebauten Dämpfungselemente konnte in allen Schuhen durch eine

Reduzierung der Druckbelastung nachgewiesen werden, jedoch zeigten sich

Unterschiede abhängig von der Verbauweise der Elemente. Der Schuh mit dem

Einleitung

15

Dämpfungselement in der Innensohle (Vor- und Rückfußbereich) zeigte hierbei

die größte Belastungsminderung (Noll et al. 2008).

Eine umfangreiche Studie von Kunst zur Thematik Fußschutz endete im Jahr

2008. Hierbei wurden 579 Mitarbeiter aus sechs unterschiedlichen Firmen zu

ihren Sicherheitsschuhen befragt. Des Weiteren erfolgten eine orthopädische

Untersuchung sowie die Vermessung der Füße mittels Fuß-Scan-System. Die

Ergebnisse der Befragung zeigten, dass 46,8 % der Befragten Probleme mit

den verwendeten Sicherheitsschuhen hatten. Im Speziellen waren dies

Feuchtigkeit im Innenraum (66,3 %), Fußgeruch (58,5 %),

Beschwerdezunahme mit steigender Tragzeit (46,8 %) und Druckstellen

(33,1 %). Aufgrund der ersten Erhebung bekam jeder Proband ein mit seinen

persönlichen Fußdaten gespeicherten Schuhpass sowie neue, angepasste

Sicherheitsschuhe. In der darauffolgenden Phase erfolgte eine erneute

Befragung nach einer Tragezeit des angepassten Schuhwerks von mindestens

6 Monaten. Diese zeigte insgesamt eine Reduktion der in der Erstbefragung

genannten Probleme, wobei diese unterschiedlich hoch ausfielen. Lediglich für

die Beschwerdezunahme mit Verlängerung der Tragezeit konnte keine

auffällige Verbesserung erreicht werden (Kunst, in Bearbeitung).

1.3.2 Schuhe und ihre Wirkung auf den Stütz- und Bewegungsapparat

In mehreren Studien wurde der Zusammenhang zwischen getragenem

Schuhwerk und dem darüber liegenden Stütz- und Bewegungsapparat

untersucht. Die nachfolgende Tabelle 4 gibt eine Auswahl über die für diese

Untersuchung relevanten Arbeiten.

Einleitung

16

Tabelle 4: Studien zum Einfluss von Schuhen auf den Stütz- und Bewegungsapparat

Autor/en: Titel Jahr (Kohorten-größe)

Untersuchungs-methodik

Ergebnis

Bergmann G. et al.: Influence of shoes and heel strike [[]

1995 (1) Hüftimplantat mit dreidimensionaler Kräftemessung

Geringste Hüftgelenksbelastung barfuß, Gangstabilität entscheidend

Rozema A. et al.: In-shoe plantar pressure during [[]

1996 (12) Druckverteilungs-messung

Drücke bei Aktivitäten des täglichen Lebens teilweise höher

Lee C. et al.: Biomechanical effects of wearing [..]

2001 (5) Körperwinkel-messung, EMG

Absatzschuhe beeinflussen Körperhaltung negativ

Hardin E. et al.: Kinematic adaptions during running [[]

2004 (12) Körperwinkel-messung

Änderung des Sprunggelenkwinkels

Long J.T. et al.: Biomechanics of the Double Rocker [[]


Änderung des Becken-, Hüft-, Knie- und Sprunggelenkwinkels

Myers K.A. et al.: Biomechanical implications of [[]


Änderung des Becken-, Hüft-, Knie- und Sprunggelenkwinkels

Shakoor N., Block J.A.: Walking bare-foot decreases [[]


Belastungsreduzierung im Barfußgang

Nigg B. et al.: Effect of unstable shoe construction on lower extremity gait [[]

2006 (8) Körperwinkel-messung, EMG, Vibrationen, Sauerstoffauf-nahme, Kinetik

Änderung des Sprunggelenkwinkels, Belastungsreduzierung in Knie- und Hüftgelenk

Romkes J. et al.: Changes in gait and EMG when [[]

2006 (12) Körperwinkel-messung, EMG

Änderung des Sprunggelenkwinkels

Stewart L. et al.: In-shoe pressure distribution in [[]

2007 (10) Druckverteilungs-messung

Verlagerung der Druckbelastung

New P., Pearce J.: The effects of Masai Barefoot [[]


Änderung der Oberkörperhaltung

Einleitung

17

Im Jahr 1995 wurde eine Studie von Bergmann et al. veröffentlicht, bei der

Kräfte in implantierten Hüftgelenken aufgrund eines Dehnungsmessstreifen und

entsprechender Messtechnik im Hüftimplantat aufgezeichnet werden konnten.

Hintergrund war es, die Beanspruchung und den Verschleiß einer Hüftprothese

durch unterschiedliches Schuhwerk zu erforschen. Untersucht wurden 14 Paar

Schuhe, darunter 8 Sportschuhe, 2 Wanderschuhe, 2 Lederschuhe, 2 Clogs

und eine Barfußmessung. Hierbei konnte im Barfußgang die geringste

Belastung während des Gehens und Joggens nachgewiesen werden. Durch

alle Schuhkonditionen stieg die Belastung gleich an und es gab keine

Unterschiede zwischen den verschiedenen Modellen. Lediglich Schuhe mit sehr

harten Laufsohlen erwiesen sich als nachteilig. Maßgeblichen Einfluss auf eine

Belastungsreduzierung hätte die Gangstabilität und sie sei als Kriterium für die

Auswahl von Schuhen entscheidend (Bergmann et al. 1995).

1996 untersuchten Rozema et al. die Höhe und Verteilung des Fußdrucks bei

verschiedenen Aktivitäten des täglichen Lebens. Der

Untersuchungsgegenstand war ein Lederschuh und die Probanden absolvierten

verschiedene Aufgaben wie Stehen, schnelles und langsames Gehen, im Kreis

gehen, Treppenauf- und absteigen und Aufstehen aus dem Sitz. Bis auf das

Aufstehen aus dem Sitz waren die Drücke gegenüber dem einfachen

Geradeaus gehen, wie es bei einer Gangmessung unter Laborbedingungen

üblich ist, deutlich höher (Rozema et al. 1996).

Mit dem Effekt von Absatzschuhen auf die Körperhaltung beschäftigten sich im

Jahr 2001 eine Forschergruppe um Lee et al. Hierbei konnte mit zunehmender

Absatzhöhe eine abnehmende Flexion der Lendenwirbelsäule, eine Zunahme

der Muskelaktivität in diesem Bereich sowie eine ansteigende

Vertikalbewegung des Körperschwerpunktes nachgewiesen werden. Dies führe

zu einer instabileren Körperhaltung und weiterhin zu einer Erhöhung der

Kompressionskräfte in der Lendenwirbelsäule (Lee et al. 2001).

In einer Studie von Hardin et al. im Jahr 2004 ging es unter anderem darum,

wie sich die Bewegungen von Läufern durch bspw. Variation der

Mittelsohlenhärte der Laufschuhe verändert. Die Ergebnisse zeigten, dass

lediglich das Sprunggelenk durch eine höhere Mittelsohlenhärte beeinflusst

wurde, indem die Winkelbeugegeschwindigkeit im härteren Schuh deutlich

Einleitung

18

höher war. In Hüft- und Kniegelenk konnte durch Modifizierung der Schuhsohle

keine Änderung festgestellt werden (Hardin et al. 2004).

Untersuchungsgegenstand der von Long et al. im Jahr 2004 durchgeführten

Studie waren Schuhe mit einer besonderen Sohlenkonstruktion („Rocker

Sohle“), welche bei verschiedenen Krankheitsbildern eingesetzt werden (z. B.

Polyneuropathie). Die Sohle soll aufgrund ihrer Bauweise zu einer aktiven

Abrollbewegung beitragen („rocking“). Diese Schuhe gibt es in verschiedenen

Ausführungen, wobei in dieser Studie die Laufsohlen im Fersen- und

Zehenbereich stark abgeschrägt waren und im Mittelfußbereich eine Wölbung

aufwiesen. Hierdurch kam es im Vergleich zu Schuhen mit geraden Sohlen zu

einer Änderung im Bereich des Beckens, Hüfte, Knie und Sprunggelenk (Long

et al. 2004). Gleiches bestätigten Myers et al. mit einem ähnlich gebauten

Schuh, wobei dieser keine Wölbung im Mittelfußbereich besaß, sondern die

Sohlenhöhe im Fersenbereich der im Vorfußbereich entsprach (Myers et al.

2006).

Shakoor und Block verglichen im Jahr 2006 die Körperwinkel der unteren

Extremitäten im Barfußgang und im Gehen mit normalen Schuhen. Dabei zeigte

sich, dass durch das Gehen mit Schuhen die Schrittlänge zunahm und somit

der Bewegungsumfang im Knie-, Hüft- und Sprunggelenkbereich anstieg.

Weiterhin konnten durch biomechanische Modellierungen erhöhte Belastungen

im Knie- und Hüftgelenk durch das Gehen mit Schuhen nachgewiesen werden

(Shakoor & Block 2006).

In einer umfassenden Studie von Nigg et al. im Jahr 2006 wurde die

Wirkungsweise eines Schuhs untersucht, der aufgrund seiner abgerundeten

Sohle für Instabilität und damit zu einer erhöhten Muskelaktivität führen soll

(Masai Barfuß Technologie® = MBT). Die Ergebnisse zeigten, dass während

der Stehaufgabe die Auslenkung des Druckschwerpunktes und Aktivität

verschiedener Muskelgruppen im Vergleich zu einem normalen Schuh größer

waren. Im Gehen führte die Sohlenkonstruktion zu einem veränderten Auftritt

und somit einer Änderung des Sprunggelenkwinkels. Weitere Effekte waren

u. a. ein erhöhter Sauerstoffverbrauch sowie eine über biomechanische

Modellierung abgeschätzte Belastungsreduzierung im Hüft- und Kniegelenk

(Nigg et al. 2006a).

Einleitung

19

Eine weitere Studie im Jahr 2006 beschäftigte sich mit dem Schuh mit der

abgerundeten Laufsohle, der Masai Barfuß Technologie®. Die Untersuchungen

von Romkes et al. zeigen ebenfalls deutliche Änderungen im Sprunggelenk im

Vergleich zum Gehen in Normalschuhen. Die Dorsalflexion beim Auftritt nimmt

zu ebenso wie die Muskelaktivität im Schienbein- und Wadenmuskel. Weitere

Ergebnisse waren die Abnahme der Schrittlänge und damit verbunden ein

kleinerer Bewegungsumfang der Knie- und Hüftgelenke (Romkes et al. 2006).

Im Jahr 2007 untersuchten Stewart et al. die Druckverteilung im Stehen und

Gehen mit der Masai Barfuß Technologie®. Hierbei zeigte sich eine

Verlagerung der plantaren Druckbelastung in den Zehenbereich zu Gunsten

einer Druckreduzierung im Fersen- und Mittelfußbereich (Stewart et al. 2007).

Im gleichen Jahr gab es eine weitere Studie zur Masai Barfuß Technologie®.

Im Fokus von New und Pearce standen die Körperhaltung beim Gehen und

Stehen in Abhängigkeit vom Schuhwerk. Durch das Gehen mit der

abgerundeten Sohle kam es wie bei Romkes et al. und Nigg et al. zu einer

Zunahme des Bewegungsumfang des Sprunggelenks (Romkes et al. 2006,

Nigg et al. 2006a). Ein weiteres Ergebnis zeigte sich im Bereich des

Oberkörpers. Hier war im Gang der Neigungswinkel beim Fersenauftritt

geringer als in Normalschuhen (New & Pearce 2007).

1.4 Fragestellung und Zielsetzung

Obgleich die körperliche Belastung für viele Arbeitnehmer durch eine

Verbesserung der Arbeitsplatzbedingungen reduziert werden konnte, spielen

Erkrankungen des Stütz- und Bewegungsapparates weiterhin eine enorme

Rolle im gesundheitlichen Arbeitnehmerschutz. In Hinblick auf die fortwährende

Häufigkeit von Muskel-Skelett-Erkrankungen stellt sich die Frage, ob das

Sicherheitsschuhwerk hierfür einen Risikofaktor darstellt und durch geeignete

Schuhe die individuelle Beanspruchung minimiert werden kann. Der präventive

Aspekt bei Sicherheitsschuhen bezieht sich gemäß der gesetzlichen Normung

vorrangig auf die Vermeidung von Gesundheitsschäden durch akute

Arbeitsunfälle und weniger auf den Fokus des nachhaltigen

Gesundheitsschutzes. Ebenso besteht aber die Forderung, die Gesundheit trotz

Einleitung

20

langjähriger Belastungen im Arbeitsleben, wie stehende und gehende

Tätigkeiten auf harten Böden, zu erhalten.

Bisherige Untersuchungen zum Forschungsschwerpunkt Sicherheitsschuhwerk

wiesen verschiedene Messmethoden auf. In der Mehrzahl der Studien wurden

relevante Zielgruppen zu ihren Sicherheitsschuhen und dem damit

verbundenen Tragekomfort befragt. Um neben der subjektiven Beurteilung eine

objektive Bewertung zu erhalten, wurde zur Ermittlung der plantaren

Beanspruchung die Druckverteilungsmessung angewendet. Diese Methode

findet häufig Anwendung in der Diabetesforschung und durch sie lassen sich

quantitative Aussagen über Belastungen an der Schnittstelle zwischen Fuß und

Schuh sowie Fuß und Untergrund treffen. Dennoch gibt es bis heute keine

individuell anwendbaren Grenzwerte und es ist fraglich, inwieweit man anhand

ermittelter Belastungen am Fuß auf Belastungen des gesamten Stütz- und

Bewegungsapparates schlussfolgern kann. Weitere angewandte Messverfahren

sind die Erfassung muskulärer Aktivität mittels Elektromyographie (EMG),

Messung der Herzschlagfrequenz, Hauttemperatur und der Körpergelenkwinkel

(Goniometrie). Der Nachteil der auf Messtechnik basierender Studien besteht

darin, dass sie aufgrund der Messapparatur bisher in einem standardisierten

Umfeld (Labor) durchgeführt werden müssen und somit die Frage aufwerfen,

inwieweit die Ergebnisse in das reale Arbeitsumfeld übertragbar sind.

Beschwerden am Stütz- und Bewegungsapparat sind durch das

Zusammenwirken verschiedener Risikofaktoren bedingt. Inwieweit das

getragene Sicherheitsschuhwerk an der Entstehung von Gesundheitsstörungen

am Muskel-Skelett-System beteiligt und als präventive Maßnahme zu deren

Minderung einsetzbar ist, bleibt offen. Aufgrund fehlender Kenntnis über den

Zusammenhang zwischen Sicherheitsschuhen und Belastungen am Muskel-

Skelett-System besteht dringender Forschungsbedarf. Ziel dieser Studie ist es

daher, den Einfluss unterschiedlicher Sicherheitsschuhe auf den darüber

liegenden Stütz- und Bewegungsapparat unter realen Arbeitsbedingungen bei

gleichzeitigem Einsatz von Messtechnik zu untersuchen und die Frage zu

klären, welche Modelle möglicherweise zu einer Reduktion der Belastung

beitragen.

Einleitung

21

Mit Hilfe der vorliegenden Arbeit sollen folgende Fragestellungen überprüft

werden:

F1: Können verschiedene Sicherheitsschuhe die Körperhaltung und die

plantare Druckverteilung beeinflussen?

F2: Lassen die Ergebnisse einer standardisierten Gangmessung Rückschlüsse

auf Messungen unter realen Arbeitsbedingungen zu?

F3: Wie beurteilen die Sicherheitsschuhträger die verschiedenen Schuhe?

F4: Welche Konstruktionsmerkmale können zu einer Reduktion der Belastung

des Stütz- und Bewegungsapparates und einem hohen Tragekomfort führen?

Hieraus ableitbare Erkenntnisse spielen eine wichtige Rolle für:

• die optimale Gestaltung von Sicherheitsschuhen,

• die Frage, ob Sicherheitsschuhe zu den Risikofaktoren für Muskel-

Skelett-Erkrankungen zählen und

• die mögliche Eignung von Sicherheitsschuhen als dauerhaft präventives

Instrument zur Vermeidung von Beschwerden am Bewegungsapparat.

Material und Methoden

22

2 Material und Methoden

2.1 Untersuchungsbeschreibung

Im Rahmen dieser Querschnittsstudie wurden 40 Mitarbeiter aus der

Automobilfertigung mit drei verschiedenen Sicherheitsschuhmodellen

untersucht. Zur Überprüfung der in Kapitel 1.2.2 aufgeführten Kriterien wurde

hinsichtlich der Untersuchungsmethodik ein ganzheitlicher Ansatz aus

messtechnischer Analyse und Abfrage des subjektiven Empfindens (Befragung)

gewählt.

Um Vergleiche mit bisherigen Studien zum Einfluss des Schuhwerkes auf den

Bewegungsapparat zu führen, wurde die messtechnische Analyse zunächst

unter standardisierten Versuchsbedingungen (Gangmessung) durchgeführt.

Des Weiteren erfolgten dann Messungen unter realen Bedingungen an zwei

verschiedenen Arbeitsplätzen. Der Vorteil solcher Feldmessungen liegt in der

Aufnahme der tatsächlich auftretenden Belastungen während des

Arbeitsablaufes. Nachteilig wirken sich jedoch die aufgrund ihrer hohen

Komplexität nicht zu standardisierenden Einzeltätigkeiten aus.

40 Mitarbeiter Karosseriebau/Lack

Befragung (n=40)Messtechnische Analyse (n=20)

StandardisierteGangmessung

Messung amArbeitsplatz

Anlagenführer (n=10)

KTL-Spengler (n=10)

40 Mitarbeiter Karosseriebau/Lack

Befragung (n=40)Messtechnische Analyse (n=20)

StandardisierteGangmessung

Messung amArbeitsplatz

Anlagenführer (n=10)

KTL-Spengler (n=10)

Abbildung 4: Konzeption der Untersuchung


23

2.2 Untersuchungsstichprobe

Das gesamte Studienkollektiv rekrutierte sich aus 40 Mitarbeitern der

Automobilfertigung, welche ihre Arbeit überwiegend stehend und gehend

verrichteten (vgl. Tabelle 5). Alle Probanden hatten symptomfreie Füße und

wiesen ab 6 Monate vor Studienbeginn keine Beschwerden und Verletzungen

der unteren Extremitäten oder des Rückens auf.

Tabelle 5: Anthropometrische Daten aller Probanden ± Standardabweichung

Anzahl Alter [Jahre]

Größe [cm] Gewicht [kg]

BMI [kg/m²]

Schuhgröße

40 35,8 ± 6,6 178,2 ± 6,3 82,8 ± 11,4 26,0 ± 2,6 42,9 ± 1,7

Eine subjektive Bewertung der Sicherheitsschuhe wurde von allen Probanden

aufgenommen. Hierbei wurden die Mitarbeiter so ausgewählt, dass ein breites

Spektrum an verschiedenen Tätigkeiten gegeben war. Grundsätzlich ließen sich

die untersuchten Arbeitsplätze in drei Gruppen gliedern:

• Qualitätskontrolleure (n=8)

• Anlagenführer (n=19)

• KTL-Spengler4 (n=13)

Die Arbeitsaufgabe der Qualitätskontrolleure besteht hauptsächlich in der

Beaufsichtigung diverser, räumlich verteilter Anlagen. Demnach ist mit dieser

Tätigkeit ein sehr hoher Laufaufwand verbunden. Für die messtechnische

Analyse wurde eine Teilstichprobe von 20 Mitarbeitern5 definiert, die sich in 10

Anlagenführer und 10 KTL-Spengler unterteilte. Eine detaillierte Beschreibung

der messtechnisch untersuchten Arbeitsplatzgruppen geben Tabelle 6,

Abbildung 5 sowie Tabelle 7 und Abbildung 6.

4 Spengler (bes. südd., österr., schweiz.) = Klempner, Blechbearbeiter 5 Grundlage hierfür bildet die Stichprobenkalkulation mittels des Statistikprogramms nQuery Advisor® 4.0: So kann bei einer Stichprobengröße von 20 eine ANOVA-Analyse mit Messwiederholung bei einem Signifikanzlevel von 0,05 einen Mittelwertsunterschied des Parameters Maximaldruck unter dem Gesamtfuß [N/cm²] zwischen den drei Levels mit einer Effektgröße = 0,29 (Varianz der Mittelwerte = 57,56; Standardabweichung = 20,0; Korrelation zwischen den Levels = 0,5) mit einer Power = 95% entdecken. Die Annahmen beruhen auf Ergebnissen vorausgegangener eigener Untersuchungen (Noll et al. 2008).


24

Tabelle 6: Anthropometrische Daten der Anlagenführer ± Standardabweichung



BMI [kg/m²]

Schuhgröße

10 37,8 ± 8,3 178,7 ± 3,7 85,3 ± 7,8 26,7 ± 2,4 42,9 ± 0,6

Die von den Anlagenführern durchgeführte Tätigkeit beinhaltet in der Regel

folgende Schritte:

1. Aufnahme des Einzelteils aus einem Behälter bzw. Regalwagen

2. Transport des Einzelteils zum Einlegebereich bzw. Werkzeug

3. Einlegen des Einzelteils in die in der Anlage befindlichen Vorrichtung

4. Freigabe des Fertigungsprozesses durch Knopfdruck

5. Entnehmen der Baugruppe

6. Ablegen in Behälter für Baugruppe

7. Gehen zum Einzelteilebehälter

Gruppe 1: Anlagenführer

Anlagenführer bedienen und bestücken Produktionsmaschinen zum Zusammenfügen von Baugruppen der Automobilkarosse. Für die Wartung der Maschinen sind sie ebenfalls verantwortlich. Primär stehen die Mitarbeiter oder laufen auf kurzen Distanzen.

Abbildung 5: Arbeitsplatzbeschreibung der Anlagenführer

Tabelle 7: Arbeitsplatzbeschreibung und anthropometrische Daten der KTL-Spengler ± Standardabweichung



BMI [kg/m²]

Schuhgröße

10 31,9 ± 4,7 177,2 ± 4,5 76,3 ± 4,5 24,3 ± 1,6 42,7 ± 1,3


25

Die KTL-Spengler führen im Allgemeinen folgende Arbeitsschritte durch:

1. Herumgehen um die Karosserie und dabei visuelle und manuelle

Überprüfung der Karosserie auf Abweichungen

2. Gegebenenfalls Vornahme von Ausbesserungen

3. Nach beendeter Bearbeitung Freigabe der Karosserie durch Knopfdruck

4. Warten auf nächste Karosserie in zumeist stehender oder ggf. sitzender

Haltung

Gruppe 2: KTL-Spengler

Nach der kathodischen Tauchlackierung (KTL) überprüfen die KTL-Spengler in speziell ausgeleuchteten Kabinen die Oberfläche jeder Karosserie auf Abweichungen, welche dann sofort beseitigt werden. Gearbeitet wird hauptsächlich im Stehen. Ergonomische Hubtische unterstützen die Arbeiter um Fehlhaltungen zu vermeiden.

Abbildung 6: Arbeitsplatzbeschreibung der KTL-Spengler

2.3 Untersuchungsgegenstand

Die in dieser Studie verwendeten Sicherheitsschuhe erfüllten alle die

Anforderungen der DIN EN ISO 20345. Sie stammten von drei verschiedenen

Schuhherstellern und unterschieden sich hinsichtlich ihrer baulichen Merkmale,

Anschaffungskosten und der Gestaltung nach ergonomischen Erkenntnissen.

Die Ausgabe der Testschuhe erfolgte nach vorausgegangener Passprobe in

randomisierter Reihenfolge und die Messungen wurden nach einer Tragezeit

von mindestens 10 Arbeitstagen vorgenommen. In Tabelle 8 sind die

Eigenschaften der Sicherheitsschuhe zusammenfassend dargestellt.


26

Tabelle 8: Übersicht der untersuchten Sicherheitsschuhe

Merkmale Schuh 1 Schuh 2 Schuh 3

Sicherheitsklasse S1 S1 S2 Zehenschutzkappe Stahl Aluminium Stahl

Gewicht (pro Schuh, Größe 43)

530 g 630 g 720 g

Mehrweitensystem nein ja nein Dämpfung gering Vorfuß, Ferse Ferse

Fußbettung/ Einlegesohle

nein ja ja

Laufsohle PUR

(Polyurethan)

TPU (Thermoplastisches

Polyurethan) PUR/TPU

Ergonomische Besonderheiten

keine Fersendämpfung

(gewichtsabhängig, austauschbar)

Sohlenkonstruktion (Fersentaster, Anrollrampe, Kippkante)

Preis 15 EUR 60 EUR 230 EUR

Das Schuhmodell 1 ist im unteren Preissegment angesiedelt und erfüllt

hinsichtlich ergonomischer Gestaltungsprinzipien nur wenige Merkmale, wie

beispielsweise ein geringes Gewicht. Die Funktion der Dämpfung übernimmt

die zweischichtige PUR-Sohle.

Abbildung 7: Sicherheitsschuh 1

Um der großen Vielfalt an individuellen Fußformen gerecht zu werden, wird das

Schuhmodell 2 in vier verschiedenen Weiten angeboten. Die spezifische

Fußlänge und Weite kann im Vorfeld durch ein so genanntes

Messschalensystem näherungsweise ermittelt werden. Die Dämpfung wird im

Fersenbereich durch auswechselbare, gewichtsabhängige Module realisiert und


27

im Vorfuß (Ballen- und Zehenbereich) durch ein spezielles Dämpfungselement

unterhalb der Brandsohle.


Der Sicherheitsschuh 3 ist durch seine besondere Sohlenkonstruktion

gekennzeichnet. Diese führt im Stehen zu einer natürlichen Instabilität unter

den Füßen, auf die der gesamte Körper automatisch mit kleinen

Ausgleichsbewegungen reagiert und damit einer rein statischen Körperhaltung

entgegenwirken soll. Weiterhin soll nach Angaben des Herstellers das Gehen

auf weichen, unebenen Untergründen imitiert und die Muskulatur als aktiver

Stoßdämpfer eingesetzt werden. Die Wahl fiel aufgrund des andersartigen

Bewegungskonzeptes auf diesen Schuh, da er die Belastungen auf den

Bewegungsapparat sowohl beim Gehen als auch beim Stehen durch ein mehr

dynamisches Gehen und Stehen vermindern soll.



28

2.4 Messtechnische Analyse

2.4.1 Versuchsablauf Gangmessung

Der Versuchsablauf der Gangmessung beinhaltete das Gehen auf ebenem

Untergrund, wobei zentrale Überlegungen die Teststrecke und die

Ganggeschwindigkeit betrafen. Die Teststrecke musste lang genug sein, um

mehrere Doppelschritte des Probanden in seinem gewohnten Gangtempo

messen zu können. Hierbei sind drei wesentliche Phasen zu beachten: die

Initialisierung des Ganges, die Analysedistanz und das Auslaufen. Zur

Erreichung einer konstanten Geschwindigkeit sind mindestens drei Schritte

notwendig (Miller & Verstraete 1996). Um eine gleichmäßige Geschwindigkeit

über die Analysedistanz zu ermöglichen, sollte weiterhin eine entsprechende

Auslaufstrecke eingeplant werden. Daraus ergab sich für diese Studie eine

Länge von mindestens 10 Metern (vgl. Abbildung 10). Diese Distanz stellte

einen sinnvollen Kompromiss zwischen Raumangebot, Ausdauer der

Probanden und Datenbedarf dar (Perry 2003). Die Beschaffenheit des Bodens

war Industriebeton (Magnesitestrich), wie er für Arbeitsplätze in der

Automobilindustrie charakteristisch ist.

Abbildung 10: Gehstrecke zur Gangaufzeichnung (Gesamtlänge 10 m, Datenaufzeichnung in den mittleren 6 m) (Perry 2003)

In vorausgegangenen Studien konnten hinsichtlich der Ganggeschwindigkeit

und der in dieser Studie untersuchten Messvariablen enge Zusammenhänge

nachgewiesen werden (Hegewald 2000). Aus Gründen der Einheitlichkeit und

Vergleichbarkeit sah das Versuchsprotokoll daher das Ablaufen der Teststrecke


29

mit einer definierten Geschwindigkeit von 5 km/h6 vor. Das Einhalten der

Geschwindigkeit wurde durch das Mitlaufen eines Versuchsleiters mit

Metronom neben dem Probanden realisiert.

2.4.2 Versuchsablauf Arbeitsplatzmessung

Die Messdauer wurde so geplant, dass von einer repräsentativen Abbildung der

durchschnittlich auftretenden Arbeitsabläufe und Arbeitsbelastungen

ausgegangen werden konnte und eine Berücksichtigung der

produktionsbedingten sowie organisatorischen Schwankungen erfolgte. Die

Abfolge eines kompletten Tätigkeitszyklus („Takt“) betrug bei den

Anlagenführern in der Regel 60 Sekunden und bei den KTL-Spenglern je nach

Bearbeitungsaufwand zwischen 80 und 100 Sekunden. Die Überprüfung der

Vormessungen zeigte, dass es sinnvoll ist, aus einer Gesamtmesszeit von 30

bis 60 Minuten (Bruttomessdauer) ein Intervall von 20 Minuten

(Nettomessdauer) für die Auswertung zu extrahieren. In dieser Zeit wurden die

für diesen Arbeitsplatz charakteristischen, ständig wiederkehrenden Tätigkeiten

erfasst und atypische Tätigkeiten (z. B. Überprüfung der Anlage bei Störung,

Gespräch mit Kollegen etc.) herausgefiltert. Der gesamte Messaufwand ist in

Abbildung 11 dargestellt.

Abbildung 11: Versuchsablauf Arbeitsplatzmessung

6 Die normale freie Ganggeschwindigkeit auf ebenen Untergrund beträgt beim Erwachsenen durchschnittlich 82 m/min (entspricht 1,36 m/s bzw. 4,92 km/h) (Perry 2003). Dieser Wert wurde für Studien im Ganglabor (Murray et al. 1964, Murray et al. 1970, Waters et al. 1988) als auch bei verdeckten Beobachtungen von Fußgängern bestätigt (Drillis 1958, Finley & Cody 1970).


30

2.4.3 Messtechnik

Zur Erfassung und Bewertung der Messvariablen wurde das im Institut für

Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) entwickelte

CUELA-Messsystem (Computer-Unterstützte Erfassung und Langzeit-Analyse

von Belastungen des Muskel-Skelett-Systems) eingesetzt. Das

personengebundene Messsystem beruht auf dem Einsatz moderner Sensorik,

die es ermöglicht, sowohl Bewegungen der oberen und unteren Extremitäten

als auch Fußdruckverteilungen zu erfassen. Die Aufnahme der Körper- und

Gelenkbewegungen wurde mit einer Abtastfrequenz von 50 Hz vorgenommen.

Das Ablegen der Messdaten erfolgte auf einer tragbaren Speichereinheit

(Datenlogger), welche anschließend zur Weiterverarbeitung am PC ausgelesen

werden konnten. Das System arbeitete darüber hinaus batteriebetrieben, so

dass eine ortsungebundene Erfassung der Messdaten unter realen

Arbeitsbedingungen gewährleistet war (Ellegast & Herrmanns 2006).

Das CUELA-Messsystem wurde über die Arbeitskleidung der Probanden

angebracht und die Messsohlen zur Erfassung der Fußdrücke in die

Sicherheitsschuhe eingelegt. Der Aufbau sowie die Anbringung des Systems

durch mechanische Bauteile, Gurte und Bänder sind in Abbildung 12

dargestellt.

Abbildung 12: Prinzipieller Aufbau und Anbringung des CUELA-Messsystems (Ellegast et al. 2009)


31

Körperwinkel bzw. Körperhaltung:

Die Flexionswinkel der Knie- und Hüftgelenke wurde in der Sagittalebene

erfasst. Dabei erfolgte die Messung durch Potentiometer, welche neben den

Gelenken in Verlängerung der Drehachse befestigt waren (vgl. Abbildung 12

rechtes Bild).

Die Flexion und Extension des Oberkörpers wurde mithilfe von Gyroskopen und

Inklinometern untersucht. Dabei erfolgte die Bewegungsmessung im

Lendenwirbel- und Brustwirbelbereich. Die Oberkörperneigung wurde ebenfalls

in der Sagittalebene gemessen (vgl. Abbildung 12 mittleres Bild).

Plantare Druckverteilung:

Die Aufnahme der plantaren Druckverteilung erfolgte mithilfe von Messsohlen

aus dem Parotec-System® der Firma Paromed7. Das System basiert auf einem

Hydrozellen-Sensorsystem. 24 Hydrozellen mit piezoresistiver Drucksensorik

waren jeweils in die Messsohle integriert (vgl. Abbildung 13).

Abbildung 13: Drucksensitive Einlegesohle zur Messung der plantaren Druckverteilung

2.4.4 Messparameter

Die messtechnische Analyse diente der Erfassung und Beurteilung folgender

Variablen:

• Körperwinkel bzw. Körperhaltung

• Plantare Druckverteilung

7 Paromed Medizintechnik GmbH, Neubeuern; www.paromed.de


32

Im Rahmen dieser Studie wurde die Körperhaltung hinsichtlich

Oberkörperneigung, Hüft- und Kniegelenk untersucht. Die Körperwinkel werden

in der Einheit Grad (°) dargestellt. Die nachstehende Tabelle und Abbildungen

geben eine detaillierte Beschreibung der Parameter.

Tabelle 9: Messparameter Körperwinkel/-haltung

Parameter Beschreibung

Oberkörperneigungswinkel Mittlerer Neigungswinkel der Lenden- und

Brustwirbelsäule: (LWS + BWS)/2 (vgl. Abbildung 14)

Hüftwinkel Winkel zwischen Becken- und

Oberschenkelachse (vgl. Abbildung 15 grüner Winkel)

Kniewinkel Winkel zwischen Ober- und

Unterschenkelachse (vgl. Abbildung 15 brauner Winkel)

Abbildung 14: CUELA-Winkel: Brustwirbelsäulen-Neigung, Lendenwirbelsäulen-Neigung und Rückenkrümmung (Ellegast et al. 2004)

Abbildung 15: CUELA-Winkel: Beckenneigung, Hüft- und Kniegelenkflexion (Ellegast et al. 2004)


33

Die Messung der plantaren Druckverteilung (Pedobarographie) ist eine

Messmethode, die es ermöglicht, die Verteilung des spezifischen Druckes über

die gesamte Berührungsfläche innerhalb definierter, abgegrenzter Zonen der

Fußsohle darzustellen (Jacob 2001). Durch sie lassen sich quantitative

Aussagen über Belastungen direkt am Interface Fuß-Schuh oder Fuß-

Untergrund treffen und es können wertvolle Ergebnisse für die Erkennung von

Über- und/oder Fehlbelastungen des Fußes erzielt werden (Brunner et al. 1983)

Dabei ist der Druck der Quotient aus einer Kraft und der Fläche, auf die diese

Kraft senkrecht zur Fläche wirkt. Die SI-Einheit des Druckes ist das Pascal [Pa].

Ein Pascal entspricht einem Druck von einem Newton pro Quadratmeter

[1 Pa = 1 N/m²]. Bei Fußdruckmessungen wird für den Druckwert jedoch die

Einheit Newton pro Quadratzentimeter [N/cm²] verwendet. Aus Gründen der

Einheitlichkeit und der Vergleichbarkeit wird im Folgenden der Arbeit ebenfalls

diese Einheit gebraucht.

Für acht Fußzonen wurde der maximale Druckwert8 gemittelt über die zwei

höchstbelasteten Sensoren pro Sensorreihe ausgewertet. Die Auswertung der

zwei höchstbelasteten Sensoren beruht auf der Überlegung, dass hohe Drücke

einen immer wiederkehrenden mechanischen Stress darstellen und die

Entstehung von Ulzerationen begünstigen können (Armstrong et al. 1998).

Besonders bei der Versorgung des diabetischen Fußes ist die Vermeidung

lokaler Spitzendrücke von enormer Bedeutung (Baumann 2001). Aus Sicht von

Prävention und Heilung gilt es durch eine optimale Schuhversorgung diese

Druckspitzen räumlich zu verteilen und damit zu reduzieren (Jacob 2001). Um

ein anschauliches Bild über das Abrollverhalten beim Gehen zu erhalten, wurde

der Verlauf des Center of Pressure9 (Ganglinie) als weiterer Parameter

betrachtet. Die Messparameter der plantaren Druckverteilung sind in Tabelle 10

und Abbildung 16 zusammengefasst.

8 Der maximale Druckwert entspricht hierbei nicht dem absoluten Maximum, sondern dem 97,5.

Perzentil der Verteilung. Grundlage hierfür ist eine Berechnung aus der Gangmessung, in der der Mittelwert aus fünf manuell ausgezählten Maximalwerten mit Lagemaßen der Verteilung verglichen wurde. Das 97,5. Perzentil stellt dabei den optimalen Kompromiss zwischen dem 95. Perzentil und dem während einer Messung einmalig auftretenden Maximalwert dar.

9 Center of Pressure (CoP) = Druckzentrum (Perry 2003)


34

Tabelle 10: Messparameter plantare Druckverteilung

Parameter Beschreibung

Fußdruck Zone1-8 Druckwert gemittelt über die 2 höchstbelasteten

Sensoren pro Sensorreihe (vgl. Abbildung 16 links)

Ganglinie Längs Auslenkung der Ganglinie in Längsrichtung

(vgl. Abbildung 16 rechts)

Ganglinie Quer Auslenkung der Ganglinie in Querrichtung

(vgl. Abbildung 16 rechts)

Abbildung 16: Einteilung der Messsohle in acht Zonen (links) und Druckbild mit Ganglinie (rechts)


35

2.5 Befragung

Zur Erfassung der subjektiven Bewertung erfolgte die Entwicklung eines

standardisierten Fragebogens. Das Ausfüllen der Fragebogen wurde nach einer

angemessenen Tragezeit (≥ 10 Arbeitstage) empfohlen.

Der Aufbau gliederte sich grundsätzlich in vier Abschnitte. Um eine möglichst

genaue Vorstellung von den Probanden und dessen Arbeitsplätze zu

bekommen, wurden im ersten Abschnitt allgemeine Personenangaben und im

zweiten Abschnitt die Arbeitsplatzbedingungen abgefragt. Hierbei sollten die

Teilnehmer Angaben zu ihren Tätigkeiten (z. B. Stehen, Gehen, Handhabung

schwerer Lasten, ungünstige Körperhaltungen) und zum Arbeitsuntergrund

(z. B. Beton, Holz, Kunststoff) in Form einer zeitlichen Anordnung (oft,

gelegentlich, selten und nie) machen.

Im dritten Fragebogenabschnitt ging es um den zur Verfügung gestellten

Sicherheitsschuh. Die Beurteilung nachstehender Eigenschaften erfolgte mittels

einer Rangreihe (sehr gut, gut, mittel, schlecht und sehr schlecht):

• Passform

• Zehenfreiheit („Klavierspielen“)

• Bequemlichkeit / Tragekomfort

• Halt

• Dämpfung des Auftritts

• Abrollverhalten beim Gehen

• Rutschfestigkeit der Sohle

• Gewicht

• Mikroklima (Schwitzen im Schuh)

• Aussehen / Optik

• Wie fühlen Sie sich nach einer kompletten Arbeitsschicht mit diesem Schuh? (Stichworte: Ermüdung, schmerzende Beine)

Der vierte und letzte Abschnitt bot den Versuchsteilnehmern Gelegenheit,

Bemerkungen, Ergänzungen und nähere Erläuterungen zu geben. Der

vollständige Fragebogen ist im Anhang aufgeführt.


36

2.6 Auswertung und statistische Verfahren

2.6.1 Messtechnische Analyse

Nach visueller Überprüfung der erfassten Daten erfolgte hinsichtlich der

Gangmessung die Auswertung von fünf vollständigen Doppelschritten10 aus der

Mitte der Messstrecke. Grundlage für die Auswertung der Arbeitsplatzmessung

bildete die Nettomessdauer von 20 Minuten (vgl. Kapitel 2.4.2)

Die Weiterverarbeitung und Darstellung der aufgenommen Messdaten wurde

mit der CUELA-Software WIDAAN (Winkel-Daten-Analyse) vorgenommen. Die

Auswertemöglichkeiten durch WIDAAN waren äußerst vielseitig. So bot das

Programm neben der Erkennung ungünstiger Körperhaltungen und

arbeitswissenschaftlichen Analysen (z. B. OWAS11) auch die Erstellung

umfangreicher Statistiken. Die Körperwinkel ließen sich zudem durch eine

animierte Puppe darstellen, wodurch Körperhaltungen und Bewegungen

zeitgleich visualisiert werden konnten. Um eine Zuordnung der Messwerte zu

den entsprechenden Belastungssituationen zu realisieren, wurden die

Messungen mit einer Videokamera dokumentiert (vgl. Abbildung 17).

10 Ein Doppelschritt entspricht dem Intervall zwischen zwei aufeinander folgenden initialen

Bodenkontakten derselben Extremität (Perry 2003). 11 OWAS = OVAKO-Working-Analysing-System (Karhu et al. 1977)


37

Abbildung 17: Darstellung der Messdaten mit der CUELA-Software WIDAAN (Ellegast & Hermanns 2006)

Die Auswertung der Messdaten erfolgte zunächst deskriptiv (beschreibend).

Hierbei wurden die Körperwinkel und die Werte der Ganglinien in einem

Boxplot-Diagramm abgebildet. Dieses beinhaltet fünf charakteristische Werte

der Verteilung (vgl. Abbildung 18 links): Die Werte des 25., 50. und 75.

Perzentils werden in Form von Querbalken dargestellt, die eine Box, welche

50 % der Messdaten repräsentiert, bildet. Die Länge der Box zeigt somit das

Maß der Streuung der Messwerte auf. Der 50. Perzentilwert (Median) definiert

durch seine Lage innerhalb der Box die Schiefe der zugrunde liegenden

Verteilung. Der 5. und 95. Perzentilwert wird als Eckwert der Verteilung durch

sogenannte „Whisker“ visualisiert. Für die fünf charakteristischen Perzentilwerte

wurden die Mittelwerte gebildet, sodass ein mittlerer Boxplot über alle 20

Versuchsteilnehmer je Sicherheitsschuh und Messparameter berechnet werden

konnte. Die Visualisierung der Fußdrücke in den acht Zonen erfolgte mittels

eines Säulendiagramms (vgl. Abbildung 18 rechts).


38

Abbildung 18: Darstellung der deskriptiven Statistik: Boxplot-Diagramm (links) und Säulen-Diagramm (rechts)

Im zweiten Schritt, der Erstellung der schließenden Statistik, wurden auf

Grundlage der bereits in Kapitel 1.4 beschriebenen Fragestellungen F1 und F2

folgende drei Nullhypothesen entwickelt:

F1: Können verschiedene Sicherheitsschuhe die Körperhaltung und die plantare Druckverteilung beeinflussen?

H10: Unterschiedliche Sicherheitsschuhe haben im Gehen mit 5 km/h keinen Einfluss auf Parameter der Körperhaltung und der plantaren Druckverteilung.

H20: Unterschiedliche Sicherheitsschuhe haben bei der Arbeit keinen Einfluss auf Parameter der Körperhaltung und der plantaren Druckverteilung.

F2: Lassen die Ergebnisse einer standardisierten Gangmessung Rückschlüsse auf Messungen unter realen Arbeitsbedingungen zu?

H30: Charakteristische Ergebnismuster der Gangmessung finden sich in der Arbeitsplatzmessung wieder.

Die Auswertung der schließenden Statistik erfolgte mit dem Statistikprogramm

SPSS 15.0 für Windows®. Für die Überprüfung der oben genannten

Hypothesen wurde eine ANOVA-Analyse mit Messwiederholung (Allgemeines

Lineares Modell, ALM) durchgeführt. Paarweise multiple Vergleiche erfolgten

durch Post-Hoc-Spannweiten-Tests mit LSD-Korrektur (Least Significant

Difference). Das Signifikanzniveau wurde auf p≤0,05 festgelegt.

0

5

10

15

20

25

30

35

Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4 Zone 5 Zone 6 Zone 7 Zone 8

Rückfuß Mittelfuß VorfußMaxim

aldru

ck [N/cm²]


39

2.6.2 Befragung

Das Hauptziel der Analyse der Fragebögen war die Beantwortung der Frage,

wie die Mitarbeiter den Tragekomfort der Sicherheitsschuhe einschätzten und

welcher Sicherheitsschuh subjektiv am angenehmsten empfunden wurde. Die

Daten der Befragung wurden auf Ordinalniveau erhoben. Daher bildeten sie

eine Rangreihe, wobei zwischen den einzelnen Rangstufen eine

Ordnungsrelation bestand (sehr gut, gut, mittel, schlecht, sehr schlecht).

Anzumerken ist hier, dass die Abstände zwischen den Stufen nicht definiert

bzw. gleich groß waren. Deshalb erfolgte die Zuordnung der Rangstufen in ein

Notensystem (Note 1 = sehr gut bis Note 5 = sehr schlecht). In die Auswertung

der Fragebögen gingen demnach nicht die Daten selbst, sondern die Noten 1

bis 5 ein.

Ergebnisse

40

3 Ergebnisse

3.1 Gangmessung


H10: Unterschiedliche Sicherheitsschuhe haben im Gehen mit 5 km/h keinen Einfluss auf Parameter der Körperhaltung und der plantaren Druckverteilung.

Die Boxplot-Verteilungen der Oberkörperneigungswinkel für das Gehen mit 5

km/h sind in Abbildung 19 dargestellt. Der Median des Schuh 1 liegt 2,2° bzw.

3° über den Medianen von Schuh 2 und Schuh 3 (p<0,001). Der

Bewegungsumfang12 des Oberkörpers in der Sagittalebene ist bei allen

Schuhmodellen annähernd gleich und beträgt zirka 19°.

MW StAbw MW StAbw MW StAbw 1 vs. 2 1 vs. 3 2 vs. 3

5. -4,4 2,4 -6,3 3,6 -6,7 2,5 0,001 0,009 0,001 0,53750. 8,9 2,2 6,7 3,5 5,9 2,4 0,000 0,005 0,000 0,14695. 14,8 2,5 12,6 3,3 12,2 2,0 0,000 0,006 0,001 0,413

95.- 5. 19,3 2,0 19,0 2,4 18,9 2,1 0,438 0,323 0,254 0,942

Paarweise Vergleiche

Perzentil

Schuh 1 Schuh 2 Schuh 3

ALM


der Signifikanz-Werte13 (Gangmessung)

12 Der Bewegungsumfang (= Range of Motion, RoM) entspricht dem Abstand zwischen dem 95.

und 5. Perzentilwert. 13 Signifikanz-Werte kleiner gleich 0,05 wurden farbig unterlegt.

Ergebnisse

41

In Abbildung 20 sind die Mittelwerte der Verteilungen des Hüftwinkels

dargestellt. Die Lage des Median von Schuh 1 beträgt 14° und ist damit um 2,5°

bzw. 3,8° größer als die Mediane von Schuh 2 und Schuh 3 (p<0,001).


5. -8,7 3,7 -10,7 4,3 -10,9 2,9 0,007 0,027 0,007 0,72450. 14,0 3,6 11,5 3,9 10,2 2,8 0,000 0,015 0,001 0,04695. 22,0 4,5 19,7 3,6 19,1 2,7 0,007 0,029 0,004 0,320

95.- 5. 30,6 4,0 30,4 4,1 30,1 3,8 0,443 0,590 0,273 0,374

Perzentil


ALM



Werte (Gangmessung)

Abbildung 21 zeigt die Boxplot-Diagramme der Kniewinkel für das Gehen mit

den drei Sicherheitsschuhen. Die Werte der fünf charakteristischen

Perzentilwerte (5., 25., 50., 75. und 95. Perzentil) weisen im Vergleich keine

bedeutsamen Unterschiede auf.

Ergebnisse

42


5. -0,3 2,8 -0,1 2,9 -0,1 2,9 0,915 0,724 0,748 0,90750. 15,6 3,2 15,3 4,0 14,9 3,5 0,525 0,628 0,316 0,45595. 62,0 4,2 63,9 4,3 61,9 4,8 0,007 0,017 0,876 0,005

95.- 5. 62,3 3,4 64,0 3,6 62,0 4,3 0,003 0,008 0,695 0,000

ALM


Perzentil

Schuh 1 Schuh 3Schuh 2


Werte (Gangmessung)

Das folgende Diagramm zeigt die Maximaldrücke der drei untersuchten

Sicherheitsschuhe in den acht Zonen (vgl. Abbildung 22). Im Rückfuß (Zone 1

und 2) erreicht der Schuh 1 die höchsten Spitzendruckwerte, die bis zu 37 %

über denen der Vergleichsschuhe liegen. Im Bereich des Mittelfußes treten bei

allen drei Schuhen geringe Maximaldrücke auf, wobei sich die gemessenen

Werte des Schuh 2 und 3 annähernd gleichen und etwas über denen des

ersten Sicherheitsschuhs liegen. Im vorderen Fußareal differieren die

Maximaldruckwerte der Sicherheitsschuhe erheblich. In Zone 6 weist das

Schuhmodell 2 um 49 % bzw. 28 % höhere Druckwerte als Schuh 1 bzw.

Schuh 3 auf. Dieses Verhältnis ändert sich in der benachbarten Zone 7. Hier

liegen die Spitzendrücke des Schuh 1 (25,0 N/cm²) über Schuh 2 (22,9 N/cm²)

und Schuh 3 (20,9 N/cm²). Im Zehenbereich konnte für den Sicherheitsschuh 3

(19,8 N/cm²) etwas höhere Maximaldruckwerte als für die Vergleichsschuhe

(17,7 N/cm² bzw. 17,1 N/cm²) gemessen werden. Sämtliche Unterschiede

befinden sich auf statistisch signifikantem Niveau (p<0,05).

0

5

10

15

20

25

30

35


Rückfuß Mittelfuß Vorfuß

Maxim

aldruck [N/cm²]


Ergebnisse

43


1 27,9 3,1 24,2 2,0 24,2 2,9 0,000 0,000 0,000 0,5072 19,7 3,1 14,4 2,6 18,1 2,7 0,000 0,000 0,083 0,0003 4,7 1,3 5,5 1,0 5,6 1,1 0,002 0,002 0,005 0,5554 2,8 0,7 4,5 1,2 5,2 1,5 0,000 0,000 0,000 0,0025 2,9 0,9 4,7 1,5 4,0 1,1 0,000 0,000 0,000 0,0026 12,0 5,7 17,9 5,9 14,0 5,3 0,000 0,000 0,057 0,0007 25,0 4,0 22,9 3,4 20,9 3,4 0,000 0,003 0,000 0,0008 17,7 6,8 17,1 6,4 19,8 4,9 0,035 0,439 0,091 0,025

Schuh 3

Zone

Schuh 1 Schuh 2

ALM



(Gangmessung)

In Abbildung 23 sieht man die Boxplot-Verteilungen für die Ganglinie in

vertikaler Auslenkung. Es fällt auf, dass die Mediane annähernd gleiche Werte

aufweisen, jedoch die Längen der Ganglinien (= Abstand zwischen 5. und 95.

Perzentil) deutlich differieren. Schuh 1 weist mit 159,5 mm die größte Länge im

Vergleich zu Schuh 2 (149,1 mm) und Schuh 3 (143,7 mm) auf (p<0,001).


50. 144,3 16,8 143,3 15,1 140,9 13,0 0,487 0,759 0,252 0,38895.- 5. 159,5 10,8 149,1 10,3 143,7 10,5 0,000 0,000 0,000 0,003

Schuh 1 Schuh 2

Perzentil

Schuh 3

ALM



Signifikanz-Werte (Gangmessung)

Die Boxplot-Diagramme der Ganglinien in Querrichtung zeigen alle in etwa die

gleichen Differenzen zwischen 5. und 95. Perzentil (vgl. Abbildung 24). Hierbei

unterscheidet sich jedoch die Lage der Diagramme. Die Box des

Sicherheitsschuh 2 liegt signifikant höher als die der beiden anderen Schuhe,

was einen Verlauf des Schwerpunktes um 1,5 mm näher zum äußeren Fußrand

widerspiegelt (p<0,001).

Ergebnisse

44


50. 2,0 1,7 3,5 2,0 2,0 2,0 0,000 0,000 0,926 0,00295.- 5. 22,1 5,1 22,2 4,7 20,2 4,7 0,003 0,836 0,022 0,001

Perzentil ALM

Paarweise VergleicheSchuh 1 Schuh 2 Schuh 3


Signifikanz-Werte (Gangmessung)

In Hinblick auf die oben aufgeführten Ergebnisse und das festgelegte

Testniveau von p≤0,05 wird die Nullhypothese H10 abgelehnt und die

Alternativhypothese H1A angenommen.


H1A: Unterschiedliche Sicherheitsschuhe haben im Gehen mit 5 km/h einen Einfluss auf Parameter der Körperhaltung und der plantaren Druckverteilung.

3.2 Arbeitsplatzmessung


H20: Unterschiedliche Sicherheitsschuhe haben bei der Arbeit keinen Einfluss auf Parameter der Körperhaltung und der plantaren Druckverteilung.

Abbildung 25 zeigt die Verteilung der Oberkörperneigungswinkel am

Arbeitsplatz der Anlagenführer. Die Bewegungsumfänge betragen bei allen drei

Schuhen etwa 23,5° bis 25,1°. Der Median des Schuh 1 weist mit 3,0° einen

Ergebnisse

45

signifikanten höheren Wert (p<0,05) gegenüber den beiden anderen Schuhen

auf.


5. -2,4 1,9 -4,2 2,0 -4,4 0,8 0,010 0,016 0,017 0,80550. 3,0 1,9 1,2 2,2 1,3 0,8 0,021 0,021 0,032 0,82695. 22,7 5,3 19,3 6,4 20,6 5,0 0,138 0,100 0,266 0,301

95.-5. 25,1 6,2 23,5 6,4 25,0 5,2 0,564 0,372 0,956 0,307


Perzentil ALM


Abbildung 25: Boxplot-Diagramm der Oberkörperneigungswinkel und Angabe der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer)

In Abbildung 26 sind die Oberkörperneigungswinkel für die

Arbeitsplatzmessung der KTL-Spengler dargestellt. Der Median des

Sicherheitsschuh 1 liegt 2,0° bzw. 1,8° über denen von Schuh 2 und 3 (p<0,05).

Ein weiterer Unterschied weist der Bewegungsumfang des Sicherheitsschuhs 3

auf. Er ist deutlich höher als die der Vergleichsmodelle und in der Lage des 95.

Perzentils begründet ist (p>0,05).

Ergebnisse

46


5. -0,7 2,8 -3,1 1,5 -4,1 1,6 0,001 0,007 0,004 0,13450. 4,6 3,3 2,6 2,0 2,4 1,9 0,009 0,019 0,016 0,85395. 23,2 7,2 21,8 7,1 27,4 15,7 0,277 0,451 0,325 0,215

95.-5. 24,0 6,0 24,9 6,4 31,5 15,8 0,115 0,661 0,117 0,157


Perzentil ALM



der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler)

Die Verteilungen der Hüftwinkel für die Arbeitsplatzmessung der Anlagenführer

zeigen einen Unterschied hinsichtlich der Lage des 50. Perzentils (vgl.

Abbildung 27). Schuh 1 liegt mit 3,1° über den Medianen von Schuh 2 und

Schuh 3 (p<0,05).


5. -5,1 2,5 -6,4 3,6 -6,9 2,9 0,042 0,144 0,006 0,47250. 3,1 2,4 1,5 2,8 1,3 2,1 0,045 0,116 0,014 0,77395. 19,1 3,6 18,0 2,9 17,8 2,4 0,322 0,370 0,125 0,791

95.-5. 24,2 5,1 24,3 5,3 24,6 4,5 0,846 0,877 0,508 0,680

Schuh 2 Schuh 3

Perzentil ALM

Paarweise VergleicheSchuh 1


Werte (Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer)

In Abbildung 28 sind die Boxplot-Diagramme der Hüftwinkel der KTL-Spengler

für die Messung am Arbeitsplatz dargestellt. Die Mediane weisen marginale

Unterschiede auf. Hingegen zeigen die Bewegungsumfänge verschiedene

Abstände, wobei Schuh 3 mit 26,6° deutlich über den beiden anderen Schuhen

liegt (p>0,05).

Ergebnisse

47


5. -4,3 2,6 -5,6 2,5 -6,5 2,1 0,053 0,071 0,042 0,36750. 3,1 2,8 2,1 2,4 2,1 2,2 0,471 0,175 0,314 0,95395. 16,1 4,6 17,5 4,6 20,1 11,6 0,321 0,323 0,189 0,470

95.-5. 20,4 5,1 23,1 3,8 26,6 12,1 0,100 0,098 0,084 0,294


Perzentil ALM



Werte (Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler)

Die Abbildung 29 zeigt die Verteilungen der Kniewinkel der Anlagenführer. Die

fünf charakteristischen Perzentilwerte unterscheiden sich nicht und es befinden

sich keine Werte auf statistisch signifikanten Niveau (p>0,05).


5. -3,7 1,8 -3,8 1,8 -4,3 1,5 0,372 0,824 0,154 0,16850. 5,7 4,6 5,5 4,4 4,9 4,0 0,718 0,892 0,456 0,35895. 45,2 6,9 45,4 7,1 44,0 6,6 0,625 0,878 0,446 0,420

95.-5. 48,8 7,1 49,2 7,2 48,3 6,8 0,823 0,794 0,669 0,608

ALM


Perzentil


Abbildung 29: Boxplot-Diagramm der Kniewinkel und Angabe der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer)

Ergebnisse

48

Die Verteilungen der Kniewinkel der KTL-Spengler unterscheiden sich lediglich

in der Lage ihrer 95. Perzentilwerte (vgl. Abbildung 30). Hierbei weist der Schuh

2 mit 42,1° die größte Auslenkung gegenüber den anderen Testschuhen auf

(p<0,001).


5. -4,6 0,5 -4,4 0,8 -4,6 0,8 0,753 0,435 0,880 0,63150. 2,0 2,9 1,8 2,4 1,9 2,2 0,932 0,674 0,911 0,79495. 36,1 6,4 42,1 5,2 39,8 4,3 0,000 0,000 0,006 0,074

95.-5. 40,7 6,3 46,5 5,2 44,3 4,8 0,000 0,000 0,005 0,078

Perzentil ALM


Abbildung 30: Boxplot-Diagramm der Kniewinkel und Angabe der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler)

In Abbildung 31 sind die Maximaldruckwerte für die Arbeitsplatzmessung der

Anlagenführer dargestellt. Der Sicherheitsschuh 1 weist besonders im

Rückfußbereich höhere Drücke als die beiden anderen Schuhe auf. In Zone 7

liegt der Spitzendruck bis zu 29 % über den Vergleichsmodellen. In den Zonen

3, 4 und 5 (Mittelfuß) weist er dagegen geringere Drücke auf. Das Schuhmodell

2 zeigt besonders in den Zonen 2 und 8 niedrige Druckwerte. In Zone 6

allerdings liegen die gemessen Spitzendrücke des zweiten Schuhs 12 % bzw.

28 % über Schuh 1 und 3. Der Sicherheitsschuh 3 weist eine homogene

Verteilung der Druckbelastung auf. So liegen beispielweise im Vorfußbereich

seine Werte zwischen 10,4 N/cm² und 11,9 N/cm². Alle Ergebnisse befinden

sich auf statistisch signifikanten Niveau (p<0,05).

Ergebnisse

49

0

5

10

15

20

25



Maxim

aldruck [N/cm²]



1 18,8 2,7 16,0 2,5 15,6 2,1 0,000 0,000 0,000 0,4512 13,1 1,7 9,8 1,1 12,6 1,1 0,000 0,000 0,306 0,0003 4,4 0,8 5,3 0,8 4,9 0,6 0,000 0,001 0,012 0,0774 3,9 0,7 5,9 1,3 6,2 1,2 0,000 0,000 0,000 0,2225 5,2 1,6 6,3 1,6 5,7 1,5 0,000 0,002 0,022 0,0086 13,0 4,9 14,6 4,9 11,4 3,9 0,012 0,198 0,034 0,0167 15,1 3,2 11,7 2,5 11,9 2,2 0,000 0,000 0,001 0,4838 8,4 2,7 7,5 2,6 10,4 3,1 0,001 0,055 0,020 0,002

Zone ALM



(Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer)

Die Maximaldruckwerte der KTL-Spengler sind in Abbildung 32 dargestellt. Die

Druckverteilung ähnelt sehr dem Druckbild der Anlagenführer. So zeigt der

erste Sicherheitsschuh besonders hohe Druckspitzen in den Zonen 1, 2 und 7,

was durch eine geringere Druckbelastung im Mittelfußbereich ausgeglichen

wird. Auffällig sind auch hier wieder die Druckwerte des Sicherheitsschuhs 2 in

Zone 6. Sie liegen 43 % bzw. 23 % über denen von Schuh 1 und 3. Bis auf

Zone 3 und 8 bewegen sich alle gemessenen Unterschiede auf statistisch

signifikanten Niveau (p<0,05).

Ergebnisse

50

0

5

10

15

20

25



Maxim

aldruck [N/cm²]



1 17,1 1,8 14,9 1,3 15,2 1,4 0,000 0,000 0,004 0,2562 12,8 1,1 8,7 1,3 11,2 1,4 0,000 0,000 0,007 0,0053 3,7 0,4 4,7 0,4 3,9 0,7 0,236 0,093 0,170 0,9204 3,3 0,8 5,0 1,1 4,6 1,4 0,000 0,000 0,001 0,2715 3,0 0,5 4,3 0,8 4,1 1,0 0,000 0,000 0,003 0,2396 9,0 1,3 12,9 1,6 10,5 1,2 0,000 0,001 0,017 0,0027 16,2 2,9 13,6 3,0 13,4 2,1 0,000 0,226 0,000 0,0048 8,3 2,8 7,4 3,2 10,4 3,9 0,980 0,830 0,964 0,886

Zone ALM



(Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler)

In Abbildung 33 sind die Verteilungen der Ganglinien (Längs) der Anlagenführer

veranschaulicht. Die Linie des ersten Sicherheitsschuhs weist dabei mit

127,8 mm die größte Auslenkung (Abstand zwischen 5. und 95. Perzentil)

gegenüber Schuh 2 und 3 auf (p<0,05).

Ergebnisse

51


50. 125,5 7,6 123,0 9,1 127,1 5,4 0,328 0,313 0,570 0,20095.-5. 127,8 13,5 116,1 9,1 113,1 10,4 0,001 0,002 0,009 0,384

Perzentil ALM



Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer)

Abbildung 34 zeigt die Ganglinien (Längs) der KTL-Spengler. Im

Schuhvergleich fällt auf, dass der Schuh 1 den größten Abstand zwischen 5.

und 95. Perzentil aufweist und somit 11,4 mm bzw. 12,7 mm über den beiden

anderen Versuchsmodellen liegt (p<0,05).


50. 117,3 14,1 120,1 16,0 122,7 13,1 0,077 0,112 0,032 0,37595.-5. 130,9 11,0 119,5 12,6 118,2 10,7 0,001 0,007 0,002 0,619

Perzentil ALM



Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler)

Die Verteilungen der Ganglinien (Quer) der Anlagenführer zeigen eine

Auffälligkeit hinsichtlich der Lage des 50. Perzentils (vgl. Abbildung 35). Der

Median des Schuh 2 liegt 1,5 mm bzw. 1,6 mm über Schuh 1 und Schuh 3

(p<0,05).

Ergebnisse

52


50. 1,5 2,7 3,0 2,8 1,4 3,0 0,002 0,010 0,702 0,00495.-5. 23,8 7,3 22,1 6,1 20,9 5,8 0,042 0,059 0,035 0,338

Perzentil ALM


Abbildung 35: Boxplot-Diagramm der Ganglinie (Quer) und Angabe der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: Anlagenführer)

In der folgenden Abbildung 36 sind die Boxplot-Diagramme der Ganglinien

(Quer) der KTL-Spengler dargestellt. Das maximale Ausmaß der

Querauslenkungen liegt bei allen Schuhen in einem Bereich von 19,7 mm bis

20,8 mm. Der Schuh 2 weist mit 2,8 mm einen etwas höheren Median als

Schuh 1 und Schuh 3 auf (p>0,05).


50. 1,9 2,4 2,8 2,2 1,9 1,6 0,390 0,009 0,988 0,37095.-5. 20,8 5,1 19,7 5,1 20,3 5,1 0,552 0,148 0,679 0,572

ALM


Perzentil



Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung: KTL-Spengler)

Ergebnisse

53

Aufgrund der oben beschriebenen Ergebnisse und dem festgelegten

Testniveau (p≤0,05) kann die Nullhypothese H20 zugunsten ihrer

Alternativhypothese H2A verworfen werden.


H2A: Unterschiedliche Sicherheitsschuhe haben bei der Arbeit einen Einfluss auf Parameter der Körperhaltung und der plantaren Druckverteilung.

3.3 Vergleich Gang- und Arbeitsplatzmessung


H30: Charakteristische Ergebnismuster der Gangmessung finden sich bei der Arbeitsplatzmessung wieder.

Um die Fragestellung F2 zu beantworten, erfolgte zunächst eine Auswertung

der Arbeitsplatzmessungen hinsichtlich ihrer tatsächlichen Gehanteile an der

Arbeitszeit. Hierfür wurde mithilfe der CUELA-Software WIDAAN eine Analyse

der Steh- und Gehanteile der beiden Arbeitsplatzmessungen vorgenommen.

Das Ergebnis zeigt, dass nicht das Gehen sondern die Stehanteile überwiegen

(vgl. Abbildung 37). Aus diesem Grund wurden die Messparameter noch einmal

explizit für die Stehanteile untersucht.

Anlagenführer

35,5

64,5

0

20

40

60

80

100

Gehen Stehen

Arbeitszeit [%]

KTL-Spengler

39,2

60,8

0

20

40

60

80

100

Gehen Stehen

Arbeitszeit [%]

Abbildung 37: Steh- und Gehanteile der untersuchten Arbeitsplätze

Ergebnisse

54

In Abbildung 38 sind die Oberkörperneigungswinkel der Anlagenführer für die

Stehanteile dargestellt. Die Bewegungsumfänge bewegen sich annähernd auf

gleichem Niveau. Lediglich der Median des ersten Sicherheitsschuhs liegt 1,9°

bzw. 1,8° über Schuh 2 und 3 (p<0,05).


5. -1,7 2,3 -3,4 2,0 -3,7 1,2 0,011 0,013 0,024 0,69550. 4,0 2,8 2,1 2,6 2,2 1,6 0,014 0,016 0,047 0,72595. 26,7 7,2 22,7 7,2 23,9 6,1 0,224 0,141 0,321 0,444

95.-5. 28,4 7,3 26,1 7,6 27,6 6,5 0,582 0,338 0,764 0,408


Perzentil ALM



der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer)

Abbildung 39 zeigt die Oberkörperneigungswinkel der KTL-Spengler für die

Stehanteile der Arbeitsplatzmessung. Der Bewegungsumfang des

Sicherheitsschuhs 3 liegt mit 37,3° deutlich über den Bewegungsumfängen von

Schuh 1 und Schuh 2. Einen weiteren Unterschied stellt der Median des ersten

Sicherheitsschuhs dar. Er liegt mit 4,8° über denen der Vergleichsmodelle

(p>0,05).

Ergebnisse

55


5. -0,6 2,6 -3,0 1,5 -4,5 3,1 0,006 0,006 0,014 0,19350. 4,8 3,4 3,0 2,2 3,3 2,6 0,086 0,054 0,066 0,77495. 28,8 8,1 27,7 8,4 32,8 19,2 0,530 0,681 0,478 0,375

95.-5. 29,4 7,9 30,6 7,6 37,3 20,3 0,277 0,657 0,226 0,285


Perzentil ALM



der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: KTL-Spengler)

Die Hüftwinkel der Anlagenführer in den Stehanteilen zeigen keine

Unterschiede hinsichtlich der Bewegungsumfänge (vgl. Abbildung 40). Der

Median von Sicherheitsschuh 1 liegt 1,8° über den beiden anderen Modellen.

Die gemessenen Unterschiede konnten statistisch nicht bestätigt werden

(p>0,05).

Ergebnisse

56


5. -4,8 3,4 -6,2 3,5 -6,8 2,9 0,288 0,753 0,169 0,11250. 2,3 3,2 0,5 2,8 0,5 2,5 0,871 0,944 0,610 0,56995. 16,5 4,2 15,8 4,7 15,9 3,7 0,827 0,588 0,697 0,835

95.-5. 21,2 5,2 22,0 6,1 22,6 5,1 0,788 0,601 0,544 0,920

Schuh 2 Schuh 3

Perzentil ALM



Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer)

Die Abbildung 41 stellt die Verteilungen der Hüftwinkel der KTL-Spengler für die

Stehanteile der Arbeitsplatzmessung dar. Auffällig ist hier der um 6° bzw. 7°

größere Bewegungsumfang beim Sicherheitsschuh 3. Die Mediane

unterscheiden sich geringfügig (p>0,05).


5. -4,1 2,9 -5,5 2,8 -6,5 2,4 0,076 0,109 0,052 0,36250. 2,2 2,9 1,1 2,5 1,4 2,6 0,530 0,186 0,415 0,80995. 18,4 7,8 18,0 7,6 23,0 14,5 0,272 0,787 0,270 0,243

95.-5. 22,5 5,5 23,5 6,2 29,5 14,5 0,136 0,576 0,132 0,132

Schuh 2 Schuh 3

Perzentil ALM



Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: KTL-Spengler)

In Abbildung 42 sind die Kniewinkel der Anlagenführer für die Stehintervalle der

Arbeitsplatzmessung dargestellt. Die charakteristischen Perzentilwerte liegen in

etwa auf gleichen Niveau (p>0,05).

Ergebnisse

57


5. -4,0 1,6 -3,8 1,7 -4,4 1,63 0,036 0,127 0,006 0,48350. 3,4 5,0 3,3 4,8 2,9 4,19 0,034 0,081 0,022 0,97995. 25,8 6,8 27,1 12,4 26,7 9,96 0,783 0,629 0,477 0,929

95.-5. 29,8 6,4 30,9 12,1 31,1 9,60 0,537 0,608 0,207 0,609

Perzentil ALM



Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer)

Die Mediane der Kniewinkel an den KTL-Spengler Arbeitsplätzen (vgl.

Abbildung 43) zeigen keinerlei Unterschiede (p>0,05). Jedoch weist das 95.

Perzentil von Schuh 2 und Schuh 3 einen deutlich höheren Wert als der erste

Sicherheitsschuh auf (p<0,05).

Ergebnisse

58


5. -4,7 0,5 -4,5 0,8 -4,6 0,9 0,631 0,355 0,568 0,70050. -0,2 1,7 -0,1 1,9 0,4 1,7 0,682 0,974 0,523 0,42595. 23,4 6,8 29,2 12,8 29,1 7,3 0,044 0,018 0,053 0,969

95.-5. 28,2 5,8 33,7 8,3 33,7 6,2 0,055 0,021 0,061 0,997

Perzentil ALM



Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: KTL-Spengler)

Die Maximaldruckwerte im Stehen der Anlagenführer sind in Abbildung 44

dargestellt. Im Rückfußbereich konnten im Sicherheitsschuh 1 die höchsten

Spitzendrücke verzeichnet werden. Ebenso weist er im Vorfußbereich hohe

Druckwerte auf. So liegen seine Werte in Zone 7 37 % bzw. 27 % über Schuh 2

und Schuh 3. Wo hingegen in Zone 6 der Sicherheitsschuh 2 den höchsten

Maximaldruckwert aufweist und in Zone 8 der dritte Sicherheitsschuh einen um

27 % bzw. 50 % höheren Maximalwert als die beiden anderen Modelle aufzeigt

(p<0,05).

0

5

10

15

20

25



Maxim

aldruck [N/cm²]



1 17,6 1,8 15,0 2,1 14,8 1,9 0,000 0,000 0,000 0,7242 12,7 1,6 9,5 1,0 12,1 1,0 0,000 0,000 0,271 0,0003 4,4 0,8 5,3 0,8 4,8 0,6 0,000 0,001 0,018 0,0304 3,9 0,8 5,9 1,3 6,0 1,1 0,000 0,000 0,000 0,5395 5,0 1,5 6,0 1,6 5,5 1,4 0,000 0,001 0,026 0,0056 11,3 4,0 12,2 3,6 10,2 2,6 0,024 0,320 0,044 0,0237 12,2 1,9 8,9 1,4 9,6 1,2 0,000 0,000 0,001 0,0138 7,3 1,9 6,2 1,8 9,3 3,0 0,006 0,002 0,042 0,003

Zone ALM



(Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer)

Ergebnisse

59

Die nachstehende Abbildung 45 verdeutlicht die Maximaldruckwerte im Stehen

der KTL-Spengler. In Zone 1 und 2 konnten im Sicherheitsschuh 2 die

niedrigsten Druckwerte gemessen werden. Der Sicherheitsschuh 1 weist in

diesem Bereich die höchsten Drücke auf. Im Mittelfußbereich liegen alle

Druckwerte auf etwa einem Niveau. Im Bereich des Vorfußes fällt auf, dass in

Zone 7 der Maximaldruckwert des Sicherheitsschuh 1 deutlich über den beiden

anderen Schuhen liegt und in Zone 8 der Spitzendruck des Sicherheitsschuh 3

fast doppelt so hoch ist wie im Sicherheitsschuh 2. Alle ermittelten Unterschiede

befinden sich auf statistisch signifikanten Niveau (p<0,05).

0

5

10

15

20

25



Maxim

aldruck [N/cm²]



1 16,5 1,9 13,8 1,4 14,6 1,3 0,000 0,000 0,005 0,0082 12,2 1,0 8,2 1,3 10,7 1,5 0,000 0,000 0,010 0,0003 3,5 0,5 4,5 0,4 3,7 0,7 0,001 0,000 0,413 0,0174 3,1 0,8 4,6 1,1 4,2 1,3 0,000 0,000 0,001 0,2935 2,7 0,5 3,7 0,8 3,7 0,9 0,000 0,000 0,000 0,9756 7,7 1,4 10,0 2,2 9,3 1,2 0,000 0,002 0,002 0,2177 12,8 3,0 9,3 2,6 11,1 2,0 0,000 0,000 0,020 0,0248 6,1 2,0 4,7 2,0 9,0 3,3 0,000 0,005 0,000 0,000

Zone ALM



(Arbeitsplatzmessung Stehen: KTL-Spengler)

In Abbildung 46 sind die Verteilungen der Ganglinien in Längsrichtung für die

Stehanteile der Anlagenführer-Arbeitsplätze dargestellt. Im Vergleich der

Schuhe zeigt sich der Unterschied, dass die Gesamtauslenkung des Schuh 1

13,7 mm bzw. 13,1 mm über den beiden anderen Schuhen liegt (p<0,05).

Ergebnisse

60


50. 124,5 10,3 121,9 10,9 125,1 9,0 0,711 0,947 0,558 0,51995.-5. 116,4 15,8 102,7 10,6 103,3 15,5 0,015 0,002 0,057 0,896

Perzentil ALM


Abbildung 46: Boxplot-Diagramm der Ganglinie (Längs) und Angabe der Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer)

Abbildung 47 zeigt die Verteilungen der Ganglinien (Längs) der KTL-Spengler.

Die Mediane weisen einen geringen Unterschied auf (p>0,05). Weiterhin beträgt

die gesamte Ganglinienlänge des ersten Sicherheitsschuhs 116,7 mm und liegt

damit über den Gesamtauslenkungen der Vergleichsschuhe (p<0,05).


50. 116,4 14,9 119,1 16,7 121,8 15,1 0,096 0,167 0,046 0,34895.-5. 116,7 8,6 103,9 11,5 106,9 12,5 0,001 0,002 0,018 0,230

Perzentil ALM



Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: KTL-Spengler)

Ergebnisse

61

In der folgenden Abbildung 48 sind die Ganglinien in Querrichtung für die

Stehanteile der Anlagenführer dargestellt. Der Boxplot des Sicherheitsschuh 2

liegt über den beiden anderen Schuhmodellen. So beträgt der Median des

zweiten Schuhs 2,9 mm und liegt damit 1,4 mm bzw. 1,7 mm über den

Medianen von Schuh 1 und Schuh 3 (p<0,05)


50. 1,5 3,2 2,9 3,1 1,2 3,4 0,002 0,011 0,497 0,00395.-5. 23,0 7,3 20,7 6,9 20,0 6,2 0,084 0,066 0,064 0,622

ALM


Perzentil


Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung Stehen: Anlagenführer)

Die Verteilungen der Ganglinien (Quer) der KTL-Spengler für die

Stehsequenzen sind in Abbildung 49 veranschaulicht. Auch hier zeigt sich ein

Lageunterschied des Boxplot von Sicherheitsschuh 2. Er liegt etwas über den

beiden Schuhen und im Vergleich zu Schuh 1 konnte dies auch statistisch

bestätigt werden (p<0,05).

Ergebnisse

62


50. 1,5 2,6 2,5 2,3 1,2 1,5 0,249 0,015 0,721 0,18395.-5. 18,5 5,2 17,1 5,6 18,9 5,5 0,256 0,040 0,787 0,146

ALM


Perzentil


Signifikanz-Werte (Arbeitsplatzmessung stehen: KTL-Spengler)

Zur Beantwortung der Fragestellung F2 wurden in einem zweiten Schritt die

plantaren Druckwerte der standardisierten Gangmessung (v = 5 km/h) und der

Arbeitsplatzmessung je Sicherheitsschuhmodell verglichen. Die Auswertung für

die Arbeitsplatzmessung erfolgte hierbei noch einmal getrennt für das Steh- und

Gehintervall.

In Abbildung 50 sind die Maximaldruckwerte des Sicherheitsschuh 1 für die

Gruppe der Anlagenführer dargestellt. Die ermittelten Druckwerte bei der

Gangmessung (v = 5 km/h) liegen im Vor- und Rückfuß deutlich über denen der

Arbeitsplatzmessung. So liegt der Spitzendruck im Gang in Zone 1

beispielsweise 38 % bzw. 62 % über den Werten bei der Arbeit (Gehen) bzw.

Arbeit (Stehen) (p<0,001). In Zone 7 konnte der größte Druckanstieg gemessen

werden. Hier beträgt er im Vergleich Gang zu Arbeit (Stehen) mehr als das

Doppelte (114%) (p<0,001).

Ergebnisse

63

Sicherheitsschuh 1 (Anlagenführer)

0

5

10

15

20

25

30

35



Maxim

aldruck [N/cm²]

Gang (5 km/h) Arbeit (gehen) Arbeit (stehen)

MW StAbw MW StAbw MW StAbw Gang vs. A(G) Gang vs. A(S) A(G) vs. A(S)

1 28,5 1,9 20,7 2,4 17,6 1,8 0,000 0,000 0,000 0,0002 19,3 3,3 14,2 1,8 12,7 1,6 0,000 0,000 0,000 0,0003 4,9 1,6 4,6 0,9 4,4 0,8 0,441 0,566 0,378 0,0234 3,0 0,7 4,0 0,8 3,9 0,8 0,035 0,032 0,046 0,3515 3,3 1,1 6,3 1,8 5,0 1,5 0,085 0,070 0,169 0,0156 15,3 6,2 14,8 5,1 11,3 4,0 0,061 0,890 0,070 0,0007 26,1 3,9 18,8 2,8 12,2 1,9 0,000 0,003 0,000 0,0008 15,0 5,0 10,5 3,2 7,3 1,9 0,001 0,017 0,001 0,001

Paarweise VergleicheGang Arbeit (G) Arbeit (S)

Zone ALM



Die folgende Abbildung 51 zeigt ebenfalls die Maximaldruckwerte des ersten

Sicherheitsschuhs, jedoch für die Gruppe der KTL-Spengler. Auch hier zeigt

sich ein deutlicher Unterschied zwischen Gang- und Arbeitsplatzmessung. Die

Druckwerte im Gang mit einer Laufgeschwindigkeit von 5 km/h liegen

besonders in Zone 1, 2, 7 und 8 über denen der Arbeit (p<0,001). In Zone 8

beträgt der Spitzendruck im Gang knapp das Doppelte gegenüber der Arbeit

(Gehen) und mehr als Dreifache gegenüber der Arbeit (Stehen) (p<0,001).

Ergebnisse

64

Sicherheitsschuh 1 (KTL-Spengler)

0

5

10

15

20

25

30

35



Maxim

aldruck [N/cm²]



1 27,2 4,0 17,8 1,8 16,5 1,9 0,000 0,000 0,000 0,0032 20,2 3,0 13,4 1,3 12,2 1,0 0,000 0,000 0,000 0,0013 4,4 0,8 3,8 0,5 3,5 0,5 0,000 0,003 0,000 0,0034 2,6 0,6 3,6 0,8 3,1 0,8 0,000 0,000 0,003 0,0025 2,5 0,6 3,4 0,6 2,7 0,5 0,000 0,001 0,532 0,0006 8,7 2,5 10,4 1,6 7,7 1,4 0,001 0,031 0,260 0,0007 23,9 4,0 18,9 3,2 12,8 3,0 0,000 0,000 0,000 0,0008 20,4 7,5 10,9 4,0 6,1 2,0 0,000 0,000 0,000 0,000

Arbeit (G) Arbeit (S) Paarweise Vergleiche

Zone ALM

Gang

Abbildung 51: Maximaldruckwerte und Angabe der Signifikanz-Werte für den Sicherheitsschuh 1 (KTL-Spengler)

Die Maximaldruckwerte für den zweiten Sicherheitsschuh für die Gruppe der

Anlagenführer sind in Abbildung 52 dargestellt. Die höchsten Drucke wurden

auch hier im Gang gemessen. Besonders deutlich wird dies im Vor- und

Rückfußbereich. In Zone 7 beispielsweise beträgt der Druckanstieg 50 %

gegenüber Arbeit (Gehen) und 157 % gegenüber Arbeit (Stehen) (p<0,001).

Ergebnisse

65


0

5

10

15

20

25

30

35



Maxim

aldruck [N/cm²]



1 24,6 1,7 17,9 2,2 15,0 2,1 0,000 0,000 0,000 0,0002 15,4 3,0 10,6 1,1 9,5 1,0 0,000 0,000 0,000 0,0003 5,9 1,3 5,4 0,8 5,3 0,8 0,298 0,358 0,257 0,0064 4,9 1,5 6,0 1,3 5,9 1,3 0,151 0,137 0,167 0,3155 5,5 1,6 7,3 1,8 6,0 1,6 0,276 0,213 0,583 0,0016 20,4 7,9 17,2 5,6 12,2 3,6 0,010 0,285 0,005 0,0007 22,9 4,4 15,3 2,3 8,9 1,4 0,000 0,001 0,000 0,0008 14,1 6,3 9,4 2,9 6,2 1,8 0,000 0,016 0,001 0,001

Paarweise VergleicheGang Arbeit (G) Arbeit (S)

Zone ALM



Ein weiteres Bild über die Druckverteilung des Schuhs 2 gibt Abbildung 53.

Hierbei sind die Werte der Arbeitsplatzgruppe KTL-Spengler dargestellt. Wie

auch bei den Anlagenführern liegen die Hauptbelastungspunkte im Vor- und

Rückfußbereich. Auffällig bei diesem Druckbild ist besonders der Zehenbereich.

In Zone 8 beträgt die Drucksteigerung im Gang gegenüber Arbeit (Gehen) mehr

als das Doppelte (116 %) und gegenüber Arbeit (Stehen) sogar mehr als

Dreifache (328 %) (p<0,001).

Ergebnisse

66


0

5

10

15

20

25

30

35



Maxim

aldruck [N/cm²]



1 23,7 2,4 15,8 1,3 13,8 1,4 0,000 0,000 0,000 0,0002 13,5 2,6 9,0 1,3 8,2 1,3 0,000 0,000 0,000 0,0003 5,0 0,8 4,8 0,4 4,5 0,4 0,037 0,175 0,021 0,0014 4,0 1,2 5,3 1,1 4,6 1,1 0,000 0,000 0,028 0,0005 3,8 1,5 4,7 0,8 3,7 0,8 0,000 0,002 0,676 0,0006 15,3 4,0 14,7 1,6 10,0 2,2 0,001 0,483 0,002 0,0007 22,8 4,0 15,9 3,2 9,3 2,6 0,000 0,000 0,000 0,0008 20,1 8,1 9,3 4,0 4,7 2,0 0,000 0,000 0,000 0,000

Gang Arbeit (G) Arbeit (S) Paarweise Vergleiche

Zone ALM



Abbildung 54 zeigt die Maximaldrücke im Vergleich für den Sicherheitsschuh 3.

In diesem Schuh liegen die Druckwerte im Gang ebenfalls über denen der

Arbeit (Gehen und Stehen). Jedoch fällt auf, dass es in keiner Zone deutlich

höheren Druckspitzen gibt, sondern die Druckbelastung relativ gleichmäßig

verteilt ist. Die gemessenen Unterschiede befinden sich bis auf Zone 4 und 5

auf statistisch signifikantem Niveau (p<0,05).

Ergebnisse

67


0

5

10

15

20

25

30

35



Maxim

aldruck [N/cm²]



1 24,9 2,3 17,3 1,6 14,8 1,9 0,000 0,000 0,000 0,0002 19,2 1,9 13,7 0,8 12,1 1,0 0,000 0,000 0,000 0,0013 6,2 1,0 5,2 0,6 4,8 0,6 0,006 0,019 0,003 0,0004 6,1 1,1 6,6 1,4 6,0 1,1 0,441 0,481 0,933 0,0015 4,5 1,2 6,7 1,7 5,5 1,4 0,107 0,081 0,332 0,0006 16,8 6,0 14,0 3,8 10,2 2,6 0,002 0,266 0,009 0,0007 21,4 3,7 15,3 2,3 9,6 1,2 0,000 0,001 0,000 0,0008 19,2 4,0 12,7 3,9 9,3 3,0 0,000 0,001 0,000 0,005

Zone ALM

Arbeit (G) Arbeit (S) Paarweise VergleicheGang

Abbildung 54: Maximaldruckwerte und Angabe der Signifikanz-Werte für den Sicherheitsschuh 3 (Anlagenführer)

Die nachstehende Abbildung 55 stellt die Maximaldrücke des

Sicherheitsschuh 3 für die Gruppe der KTL-Spengler dar. Die höchsten Drücke

in diesem Schuh wurden in Zone 1, 7 und 8 beim Gehen mit 5 km/h erzielt. Am

deutlichsten wird dieser Druckanstieg in Zone 8. Hier liegt der Maximaldruck im

Gang 68 % bzw. 126 % über der Arbeit (Gehen) und Arbeit (Stehen) (p<0,001).

Ergebnisse

68


0

5

10

15

20

25

30

35



Maxim

aldruck [N/cm²]



1 22,6 3,2 15,7 1,6 14,6 1,3 0,000 0,000 0,000 0,0052 17,1 3,1 11,6 1,5 10,7 1,5 0,000 0,000 0,000 0,0063 5,0 0,9 4,1 0,6 3,7 0,7 0,000 0,000 0,000 0,0004 4,4 1,4 5,0 1,4 4,2 1,3 0,040 0,076 0,627 0,0005 3,6 0,9 4,5 0,9 3,7 0,9 0,001 0,001 0,697 0,0006 11,2 2,4 11,5 1,2 9,3 1,2 0,011 0,691 0,020 0,0007 20,4 3,1 15,1 2,6 11,1 2,0 0,000 0,000 0,000 0,0008 20,3 5,9 12,1 4,7 9,0 3,3 0,000 0,000 0,000 0,001

Zone ALM

Gang Arbeit (G) Arbeit (S) Paarweise Vergleiche



Obgleich die Stehanteile der Arbeitsplatzmessung mit 64,5 % (Anlagenführer)

bzw. 60,8 % (KTL-Spengler) überwiegen und die Mitarbeiter bedingt durch die

Arbeitsaufgabe gewisse Körperhaltungen einnehmen bzw. die

Bewegungsabläufe je nach Arbeitsplatz variieren, zeigen sich jedoch

schuhspezifische Muster in der Gang- als auch in der Arbeitsplatzmessung. Zu

erwähnen sei hier die Neigung des Oberkörpers, die Ganglinien in Längs- und

Querrichtung und die Werte der plantaren Druckverteilung. Deshalb kann auf

dem zu Grunde gelegten Testniveau von p≤0,05 die Nullhypothese H30

beibehalten werden.


H30: Charakteristische Ergebnismuster der Gangmessung finden sich in der Arbeitsplatzmessung wieder.

Ergebnisse

69

3.4 Befragung

3.4.1 Arbeitsplatzbedingungen

Um einen Überblick über die Arbeitsplatzbedingungen zu erhalten, gab die

gesamte Versuchsgruppe (n=40) eine Selbsteinschätzung im Rahmen der

Befragung ab. In Abbildung 56 wird deutlich, dass 95 % der Mitarbeiter (n=38)

ihre Arbeit oft stehend bzw. 97,5 % (n=39) oft gehend verrichteten. Die

Handhabung schwerer Lasten wurde von 55 % (n=22) gelegentlich ausgeführt

sowie eine ungünstige Körperhaltung eingenommen.

95

5

97,5

2,5 5

32,5

2,5

35

2,5

55

0

20 22,5

55

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Häufigkeit [%]

Stehen Gehen Sitzen Knien HandhabungschwererLasten

Über-Kopf-Arbeit

UngünstigeKörperhaltung

Tätigkeit

oft

gelegentlich

Abbildung 56: Darstellung der oft und gelegentlich ausgeführten Tätigkeiten

Der häufigste Arbeitsuntergrund war der Industriebeton. Er wurde von 70 % der

Mitarbeiter (n=28) oft und von 7,5 % (n=3) gelegentlich genutzt (vgl. Abbildung

57). Weiterhin häufig verwendet wurden die Böden Metall/Roste (n=18) und

Holz (n=13).

Ergebnisse

70

70

7,5

45

32,5 32,5

7,5

17,5

27,5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Häufigkeit [%]

Beton Metall (Roste) Holz Kunststoff / Matte

Arbeitsuntergrund

oft

gelegentlich

Abbildung 57: Darstellung der oft und gelegentlich genutzten Arbeitsböden

3.4.2 Sicherheitsschuhe


Die subjektive Bewertung der einzelnen Sicherheitsschuhe ist in den

nachfolgenden Abbildungen dargestellt. Der Sicherheitsschuh 1 wurde

hinsichtlich seiner Dämpfung, Tragekomfort, Abrollverhalten, Mikroklima, Optik

und dem gesamten Wohlbefinden nach einer Schicht als mittelmäßig bis

schlecht bewertet. Im Vergleich zur Gesamtnote von 3,3 wurden bei diesem

Schuh die Zehenfreiheit, Rutschfestigkeit und das Gewicht als gut bis

mittelmäßig empfunden (vgl. Abbildung 58).

Ergebnisse

71

Sicherheitsschuh 1

3,2

2,6

3,63,3

4,1

3,6

2,72,5

3,6 3,6 3,73,3

0

1

2

3

4

5

Passfo

rm

Zehen

freihe

it

Trage

kom

fort

Halt

Dämpf

ung

Abroll

verh

alte

n be

im G

ehen

Rutsc

hfes

tigke

it der

Soh

le

Gewich

t

Mikr

oklim

aOpt

ik

Woh

lbefin

den

nach

Arb

eitss

chich

t

Mitte

lwer

t

Bewertung

Abbildung 58: Bewertung Sicherheitsschuh 1

In Abbildung 59 sind die Ergebnisse des Sicherheitsschuhs 2 dargestellt. Es

fällt auf, dass dieser Schuh homogen gut bewertet wurde. Lediglich das

Mikroklima wurde mit Tendenz zu mittelmäßig beurteilt. Die Gesamtbewertung

ergibt einen Mittelwert von 2,1 und ist damit im Schuhvergleich die beste

Benotung.

Sicherheitsschuh 2

1,82,0 1,9 2,0

2,22,5

2,11,9

2,6

1,8

2,42,1

0

1

2

3

4

5

Passfo

rm

Zehen

freihe

it

Trage

kom

fort

Halt

Dämpf

ung

Abroll

verh

alte

n be

im G

ehen

Rutsc

hfes

tigke

it der

Soh

le

Gewich

t

Mikr

oklim

aOpt

ik

Woh

lbefin

den

nach

Arb

eitss

chich

t

Mitte

lwert

Bewertung


Ergebnisse

72

Der Sicherheitsschuh 3 wurde insgesamt mit einer 2,4 (gut) bewertet (vgl.

Abbildung 60). Jedoch ist hier eine hohe Variation bzgl. der einzelnen Kriterien

zu verzeichnen. Als sehr gut wurden bei diesem Schuh die Dämpfung und das

Abrollverhalten empfunden. Das Gewicht, das Mikroklima und die Optik wurden

dagegen mittelmäßig (3,2 bis 3,4) beurteilt.

Sicherheitsschuh 3

2,1 2,12,2 2,3

1,4 1,3

2,5

3,4 3,3 3,2

2,3 2,4

0

1

2

3

4

5

Passfo

rm

Zehen

freihe

it

Trage

kom

fort

Halt

Dämpf

ung

Abroll

verh

alte

n be

im G

ehen

Rutsc

hfes

tigke

it der

Soh

le

Gewich

t

Mikr

oklim

aOpt

ik

Woh

lbefin

den

nach

Arb

eitss

chich

t

Mitte

lwert

Bewertung


Die Auswertung der Fragebogen differenziert nach den drei

Arbeitsplatzgruppen Anlagenführer, KTL-Spengler und Qualitätskontrolleure

ergab für das Sicherheitsschuhmodell 1 und 2 keinen Gruppenunterschied.

Lediglich bei dem Sicherheitsschuh 3 konnte eine Abweichung festgestellt

werden. So wurde dieser Schuh in der Gruppe der Anlagenführer schlechter

bewertet (Mittelwert = 2,7) als in den beiden anderen Arbeitsplatzgruppen

(Mittelwert = 2,0 bzw. 2,1). Dies ist insbesondere auf die schlechtere Bewertung

der Schuheigenschaften Tragekomfort, Halt und Rutschfestigkeit der Sohle

zurückzuführen (vgl. Abbildung 61, Abbildung 62 und Abbildung 63).

Ergebnisse

73

Sicherheitsschuh 3 Anlagenführer (n=19)

2,2 2,2

2,6 2,7

1,71,5

3,1

3,7 3,7

3,2

2,8 2,7

0

1

2

3

4

5

Passfo

rm

Zehe

nfre

iheit

Trag

ekom

fort

Halt

Dämpf

ung

Abroll

verh

alte

n be

im G

ehen

Rutsc

hfes

tigke

it de

r Soh

le

Gew

icht

Mikr

oklim

aOpt

ik

Woh

lbef

inden

nac

h Arb

eitss

chicht

Mitte

lwer

t

Bewertung

Abbildung 61: Bewertung Sicherheitsschuh 3 (Anlagenführer)

Sicherheitsschuh 3 KTL-Spengler (n=13)

1,8 1,8 1,8 1,8

1,1 1,1

1,7

3,22,8

3,1

1,9 2,0

0

1

2

3

4

5

Passfor

m

Zehe

nfre

ihei

t

Trag

ekom

fort

Halt

Däm

pfun

g

Abrollver

halte

n be

im G

ehen

Rut

schf

estig

keit de

r Soh

le

Gew

icht

Mikro

klim

aOpt

ik

Woh

lbef

inde

n na

ch A

rbeits

schich

t

Mittel

wert

Bewertung

Abbildung 62: Bewertung Sicherheitsschuh 3 (KTL-Spengler)

Ergebnisse

74

Sicherheitsschuh 3 Qualitätskontrolleure (n=8)

2,0 1,9 1,9 1,8

1,1 1,1

2,0

3,0 3,13,4

1,82,1

0

1

2

3

4

5

Passfor

m

Zehe

nfre

ihei

t

Trag

ekom

fort

Halt

Däm

pfun

g

Abrollver

halte

n be

im G

ehen

Rut

schf

estig

keit de

r Soh

le

Gew

icht

Mikro

klim

aOpt

ik

Woh

lbef

inde

n na

ch A

rbeits

schich

t

Mittel

wert

Bewertung

Abbildung 63: Bewertung Sicherheitsschuh 3 (Qualitätskontrolleure)

Diskussion

75

4 Diskussion

4.1 Diskussion der Versuchsergebnisse


In Hinblick auf die Körperhaltung konnten die Messungen im Gang als auch am

Arbeitsplatz zeigen, dass es eine statistisch signifikante Änderung im Bereich

des Oberkörpers und der Hüfte durch die verschiedenen Sicherheitsschuhe

gab. Obgleich die Bewegungsumfänge des Oberkörperneigungs- und des

Hüftwinkels im Schuhvergleich nahezu gleich waren, wies die Lage der Boxplot-

Verteilungen des Sicherheitsschuh 1 Abweichungen im Vergleich zum

Sicherheitsschuh 2 und 3 auf. Der Unterschied in den Perzentilwerten spiegelt

eine größere Vorneigung des Oberkörpers sowie eine größere Hüftbeugung

und geringere Hüftstreckung beim Tragen des Sicherheitsschuh 1 gegenüber

den anderen Schuhen wider. Dies deckt sich mit den Ergebnissen bisheriger

Untersuchungen. New & Pearce wiesen beim Gehen in Schuh 3 eine

aufrechtere Körperhaltung in der Phase des Auftritts im Vergleich zu einem

herkömmlichen Schuh nach (New & Pearce 2007). In Bezug auf das Hüftgelenk

konnten Romkes et al. ebenfalls eine geringere Beugung im Gehen mit

Schuhmodell 3 aufzeigen, obgleich hier auf den Zusammenhang zwischen

kürzerer Schrittlänge, geringerer Laufgeschwindigkeit und damit verbunden ein

geringerer Bewegungsumfang der Hüft- und Kniegelenke verwiesen wird. In der

hier vorliegenden Studie war die Gehgeschwindigkeit in der Gangmessung

hingegen definiert und konnte nur in der Arbeitsplatzmessung frei gewählt

werden (Romkes et al. 2006). Eine mögliche Erklärung für die hier vorliegenden

Befunde könnte die Charakteristik der Messparameter (vgl. Kapitel 2.4.4) und

dem damit resultierenden Einfluss der Rumpfneigung auf den Hüftwinkel sein.

Ebenso werden aber auch die unterschiedliche Konstruktion der Sohlen und die

Dämpfung als weitere Faktoren für eine veränderte Körperhaltung

herangezogen. Das Schuhmodell 3 besitzt eine ausgeprägte, halbrunde

Sohlenkonstruktion, die im Gehen einen spezifischen Abrollvorgang hervorruft

und die Körperhaltung positiv beeinflussen kann. Im Stehen kommt es zu einer

permanenten Instabilität, auf die der Träger mit Ausgleichsbewegungen

reagieren muss. Für dieses Ausbalancieren erscheint eine aufrechtere, zum

Körperschwerpunkt näher liegende Oberkörperhaltung von Vorteil (Naik et al.

Diskussion

76

2004). Als weitere Ursache für eine veränderte Körperhaltung könnte darüber

hinaus der Aspekt der Dämpfung darstellen. Farley & Gonzales fanden heraus,

dass die Steifigkeit der Gliedmaßen bei weicherem Untergrund zunimmt. Diese

Steifigkeit bzw. Starrheit drückt sich in einer zunehmenden Streckung der

unteren Extremitäten und aufrechteren Körperhaltung aus (Farley & Gonzales

1996). Derartiges Verhalten wird als aktive Anpassung des Körpers an passive

mechanische Effekte interpretiert bzw. um die Stoßbelastung in der Phase des

Auftritts zu kompensieren (Hardin et al. 2004). Die Stoßbelastung kommt beim

Sicherheitsschuh 1 durch sehr hohe Maximaldruckwerte im Fersenbereich

(Zone 1 und 2) zum Ausdruck und lässt diesen Zusammenhang als eine weitere

mögliche Erklärung für die vermehrte Beugung des Hüftgelenks und

Oberkörpervorneigung erscheinen. Die Oberkörpervorneigung sollte besonders

unter dem Aspekt der Wirbelsäulenbelastung im Bereich des Lenden-

Kreuzbein-Übergangs Beachtung finden, da die Druckkraft auf die Bandscheibe

L5/S1 mit zunehmendem Rumpfneigungswinkel steigt (Jäger et al. 1984,

Luttman et al. 1991). Obgleich anzumerken ist, dass die in dieser Studie

gemessenen Werte des Oberkörperneigungswinkels überwiegend in einem

Bereich zwischen 0° und 20° lagen und damit gemäß den internationalen

Standards als akzeptabel einzustufen sind (ISO 11226:2000). Die Auswertung

der Kniewinkelverläufe ergab keine statistisch signifikanten Unterschiede in den

Perzentilwerten. Dies deckt sich mit den Ergebnissen von Nigg et al., welche in

ihren Studien das Gehen im Sicherheitsschuh 3 näher untersuchten (Nigg et al.

2006a, Nigg et al. 2006b).

Die Ergebnisse der plantaren Druckmessungen zeigten in der Gang- als auch in

der Arbeitsplatzmessung, dass die Schuhe einen statistisch signifikanten

Einfluss auf die plantare Druckverteilung ausüben. Der Sicherheitsschuh 1 wies

dabei im Rück- und Vorfuß höhere Maximaldrücke als die beiden anderen

Testmodelle auf. Mögliche Ursache hierfür stellt die unzureichende Dämpfung

der zweischichtigen PUR-Sohle dar, die eine druckmindernde Gangabwicklung

verhindert. Die Hauptbelastungspunkte befinden sich in diesem Schuh an der

Ferse beim Auftritt (Zone 1, 2) und im Vorfuß im Bereich des Quergewölbes

(Zone 7). Eine immer wiederkehrende mechanische Belastung in diesen

Diskussion

77

Fußarealen kann lokal zu einer Überbeanspruchung des Fersenbeins (z. B.

Fersensporn14) und der Mittelfußköpfchen (z. B. Metatarsalgie15) führen (Mueller

1999). In Hinblick auf die Belastung des gesamten Stütz- und

Bewegungsapparates ist die Stoßbelastung in der Auftrittsphase im

Fersenbereich von besonderer Bedeutung. Hier erfolgt die Krafteinwirkung bzw.

Stoßrichtung vom Boden auf den gesamten Körper (vgl. Abbildung 64). Diesen

passiven Impact gilt es daher gezielt zu dämpfen (Cavangh 1990).

Abbildung 64: Krafteinwirkung beim Gehen (Cavangh 1990)

Durch ein dem Körpergewicht anpassbares Dämpfungselement im

Rückfußbereich sowie ein in die die Brandsohle eingearbeitetes

Vorfußdämpfungselement zeigte der Sicherheitsschuh 2 in den Zonen 1, 2, 7

und 8 geringe Druckwerte. Dieser Effekt konnte durch weitere Untersuchungen

bestätigt werden (Walther & Große 2006, Noll et al. 2008). Ein ergonomisch

geformtes Fußbett scheint ursächlich für eine Vergrößerung der

druckaufnehmenden Fußkontaktfläche im Mittelfuß zu sein und ermöglicht

damit eine Verteilung der plantaren Drucklast auch in diesem Fußareal. Auffällig

bei diesem Schuh stellte der hohe Druckwert in Zone 6 dar, der im Gang bis zu

49 % über denen der Vergleichsschuhe lag. Gründe hierfür können die in der

14 Dornartige Verknöcherung an der Unterseite der Ferse (Pschyrembel 2007). 15 Schmerzen im Bereich des Mittelfußes (Pschyrembel 2007).

Diskussion

78

Einlage geformte Pelotte16 als auch der in die Brandsohle integrierte

Graphitpunkt17 darstellen.

Die gemessenen Druckwerte des Sicherheitsschuh 3 gleichen annähernd

denen des Sicherheitsschuh 2 (vgl. Noll et al. 2008). Dieser Schuh besitzt

ebenfalls ein Dämpfungselement im Fersenbereich und ist darüber hinaus

durch seine halbrunde Sohle gekennzeichnet. Stewart et al. sehen diese beiden

Konstruktionsmerkmale als Ursache für eine gleichmäßige Verteilung der

plantaren Drucklast. Es kommt zu einer Verlagerung der Hauptlast von der

Ferse auf den Mittel- und Vorfuß und mündet dann in einem Vorschub, der sich

durch höhere Druckwerte im Zehenbereich ausdrückt (Stewart et al. 2007).

Diese Annahme bestätigt sich bei Betrachtung der Ganglinien in Längsrichtung.

Die Ganglinien des Sicherheitsschuh 3 waren deutlich kürzer, was einen Auftritt

der Ferse näher zum Mittelfuß gelegen widerspiegelt (Nigg et al. 2006a,

Stewart et al. 2007).

Die Auswertung der Ganglinien in Querauslenkung für alle Schuhe ergab, dass

die Probanden im Sicherheitsschuh 2 mehr in Richtung äußerer Fußrand

abrollten. Dies entspricht der Charakteristik eines typischen Abrollvorgangs:

Aufsetzen der Ferse mit der Außenkante, Abrollen des Fußes von der Ferse

über den Außenrist bis zur Abdruckbewegung der Zehen (vgl. Abbildung 65).

Diese Abrollbewegung bzw. Führung des Fußes wird möglicherweise durch das

ergonomisch geformte Fußbett mit Pelotte, der Laufsohlenkonstruktion

(Abschrägung des Absatzes) und den Dämpfungselementen im Vor- und

Rückfußbereich begünstigt.

16 Ballenförmiges Druckpolster (Pschyrembel 2007). 17 Der Hersteller nutzt dieses Verfahren, um die Ableitfähigkeit (leitende Brücke zwischen Fuß,

Einlegesohle und Laufsohle bei der Verwendung von Lederbrandsohlen) des Sicherheitsschuhs zu gewährleisten.

Diskussion

79

Abbildung 65: Abrollweg des Fußes beim Aufsetzen mit der Ferse (LEX 2003)


Obgleich die Körperhaltung durch die arbeitsplatztypischen Anforderungen

beeinflusst wurde und sich dies auch in den Verteilungen widerspiegelte,

konnten schuhspezifische Besonderheiten, sowohl in der Gang- als auch in der

Arbeitsplatzmessung, nachgewiesen werden. Die statistisch signifikanten

Unterschiede betrafen hierbei die Oberkörpervorneigung, Ganglinie (Längs- und

Querauslenkung) und die plantare Druckverteilung. Der Oberkörper war beim

Tragen des Sicherheitsschuh 1 in allen Messungen etwas vorgeneigter als in

den beiden anderen Schuhen. Im Gang zeigte sich hierbei die größte Differenz

von bis zu 3°. Weitere Übereinstimmungen zeigten sich hinsichtlich des

Messparameters Ganglinie. Die Auslenkung in Längsrichtung wies im

Sicherheitsschuh 1 stets höhere Werte gegenüber der Sicherheitsschuhe 2 und

3 auf. Ebenso zeigte sich in allen Messungen das Phänomen, dass die

Mitarbeiter mit dem Sicherheitsschuh 2 mehr in Richtung äußerer Fußrand

abrollten.

Im Vergleich der Schuhe untereinander zeigten die plantaren Druckmessungen

ebenfalls gleiche Muster für die Gang- als auch Arbeitsplatzmessung. Der

Sicherheitsschuh 1 wies in den Zonen 1, 2 und 7 die größte und im

Mittelfußbereich die kleinsten Druckbelastung auf. In Zone 6 konnten im

Sicherheitsschuh 2 die höchsten Spitzendrücke gemessen werden. In Zone 8

traf dies für den Sicherheitsschuh 3 zu. Betrachtet man dagegen die

Diskussion

80

Druckverteilung je Schuhmodell in Abhängigkeit von der Tätigkeit, stellt man

eine Variation der Druckwerte fest. Die Drücke beim Gehen lagen im Vor- und

Rückfuß (Zone 1, 2 und 6, 7, 8) deutlich über denen der Arbeitsplatzmessung.

Ursache hierfür stellt die geringere Laufgeschwindigkeit am Arbeitsplatz dar. Im

Mittelfußbereich hingegen nahm die Druckbelastung mit abnehmender

Geschwindigkeit zu. Der Zusammenhang zwischen Ganggeschwindigkeit und

plantarer Druckverteilung sind bekannt und wurden in vergangenen Studien

beschrieben (Rosenbaum et al. 1994, Hegewald 1999). Die Ergebnisse der

Arbeitsplatzmessung bilden die während der Arbeit tatsächlich auftretenden

Druckbelastungen ab. Die gemessenen Druckwerte während des Stehens

waren hier niedriger als beim Gehen. Im Vorfuß gab es eine deutliche

Druckreduzierung gegenüber Gehen und im Rück- und Mittelfußbereich lagen

die Spitzendrücke nur etwas unter den Werten der Gehanteile. Die

Druckentlastung im Vorfußbereich während des Stehens ist möglicherweise in

einer Verlagerung des Masseschwerpunktes auf den Fersenbereich zu sehen

und dahingehend bedeutsam, dass der Stehanteil einen überwiegenden Teil

der Arbeitsplatzmessung darstellt. Obgleich die arbeitsbedingte Stehhaltung

eine Druckreduzierung im Vorfuß bewirkt, sind damit negative Folgen wie

Einschränkung des Blutkreislaufs in den Beinen (z. B. Venenleiden) und

Absenkung der Fußgewölbe (z. B. Senk- bzw. Plattfuß) verbunden

(Rüschenschmidt et al. 2004).

Die Methodik aus standardisierter Gangmessung und Messung am Arbeitsplatz

konnte nicht nur den Zusammenhang zwischen getragenem

Sicherheitsschuhwerk und der Körperhaltung sowie plantarer Druckverteilung

aufzeigen, sondern ebenso die Sensibilität des Messsystems bestätigen, indem

schuhspezifische Unterschiede durchgängig belegt wurden. Die Betrachtung

der Belastungen unter realen Arbeitsbedingungen erscheint darüber hinaus

besonders aus Sicht der Druckverteilungsmessung sinnvoll, da sich die

Ergebnisse der Gang- und Arbeitsplatzmessung unterschieden. Bereits

Rozema et al. wiesen in ihrer Studie auf die Notwendigkeit von

Druckmessungen alltäglicher, realer Tätigkeiten und die damit verbundenen

Unterschiede zum standardisierten Gehen im Labor hin (Rozema et al. 1996).

Diskussion

81


Die Abfrage des subjektiven Empfindens ergab eine Präferenz für den

Sicherheitsschuh 2, gefolgt von dem Sicherheitsschuh 3. Die einzelnen

Kriterien wurden beim Sicherheitsschuh 2 im Vergleich zu den beiden anderen

Schuhen fast einheitlich gut bewertet. Hintergrund für die hohe Passgenauigkeit

in diesem Schuh ist ein Mehrweitensystem, welches pro Länge vier

verschiedene Weiten anbietet. Der Aspekt der optimalen Passform ist

besonders aus Sicht des Gesundheitsschutzes (z. B. Fußdeformitäten) und der

Unfallverhütung (passgenauer Sitz der Zehenschutzkappe) zu beachten.

Weitere Ausführungen zur Passform finden sich in Kapitel 1.2.2 und

vergangenen Studien wieder (Fischer & Mattil 1986, Walther & Große 2006).

Die Dämpfung und das Abrollverhalten wurden am besten im Sicherheitsschuh

3 bewertet und zeigen damit deutlich die Vorteile dieses Schuhs auf. Ebenso

erhielt der Sicherheitsschuh 2 eine positive Beurteilung seiner

Dämpfungselemente. Damit bestätigen sich die Ergebnisse der plantaren

Druckverteilungsmessung und verdeutlichen die Notwendigkeit von

dämpfenden Bauteilen in Sicherheitsschuhen (vgl. Baur et al. 2003, Baur et al.

2006, Walther & Große 2006, Noll et al. 2008). Die schlechte Bewertung des

Kriteriums Gewicht im Sicherheitsschuh 3 ist auf das hohe Eigengewicht

zurückzuführen, welches das der beiden anderen Modelle um 90 Gramm bzw.

190 Gramm überstieg (vgl. Kapitel 2.3). Trotz eines sehr guten Abrollverhaltens

wird zu hohes Schuhgewicht vom Träger als störend empfunden (vgl.

Marr & Quine 1983, Akbar-Khanzadeh 1998).

Ein in der Vergangenheit oft genanntes und immer noch bestehendes Problem

in Zusammenhang mit Sicherheitsschuhen ist das Mikroklima bzw. die

Hitzeentwicklung im Schuh (Marr & Quine 1983, Wood et al. 1999, Müller-Lux

et al. 2000, Noll et al. 2008, Kunst 2009). Obgleich alle drei Sicherheitsschuhe

in der hier vorliegenden Studie aus verschiedenen Sohlen- und Obermaterialien

gefertigt waren, wurde das Merkmal Mikroklima überdurchschnittlich schlecht

bewertet. Wie bereits in Kapitel 1.2.2 erwähnt, sollte zur Vermeidung von

übermäßigem Schwitzen auf eine optimale Kombination aus Schuh (mit

geeignetem Obermaterial), herausnehmbarer Einlegesohle und Funktionssocke

geachtet werden (Donner 2006).

Diskussion

82

Die Auswertung der Fragebogen hinsichtlich der einzelnen Arbeitsplatzgruppen

ergab, dass die Merkmale Tragekomfort, Halt und Rutschfestigkeit der Sohle

des Sicherheitsschuh 3 in der Gruppe der Anlagenführer deutlich schlechter

bewertet wurden. Dies ist auf die Bedingungen und Anforderungen am

Arbeitsplatz zurückzuführen. Tätigkeiten wie Prüfen der Anlage, Roller fahren,

Wagen schieben, Sprossen steigen und Arbeiten auf Böden mit Schweißstaub

waren mit dem Sicherheitsschuh 3 aufgrund seiner geringen Auftrittsfläche und

Instabilität nicht bzw. nur schwer ausführbar. Daher ist der Einsatz dieses

Schuhs als persönliche Schutzausrüstung nur bedingt empfehlenswert und

erfordert eine vorausgehende Arbeitsplatzanalyse.

F4: Welche Konstruktionsmerkmale können zu einer Reduktion der Belastung des Stütz- und Bewegungsapparates und einem hohen Tragekomfort führen?

Im Sinne einer Belastungsreduzierung ergaben die messtechnische Analyse

und die Befragung eine klare Präferenz für den Sicherheitsschuh 2 und

Sicherheitsschuh 3. In Zusammenhang mit den hier vorliegenden Ergebnissen

und bisher gewonnener Erkenntnisse sollte ein optimaler Sicherheitsschuh

daher folgende Gestaltungsmerkmale aufweisen (Jäger 2002, Donner 2006):

• Hohe Passgenauigkeit in Länge und Weite sowie anatomisch optimale

Leistenwahl

• Guter Halt durch ein flexibel anpassbares und haltbares Schnürsystem

und einen festen Fersensitz

• Optimale Dämpfung, zonengerecht für die Wirbelsäule und den

gesamten Fuß

• Abpolsterung der Zehenschutzkappe, der Zunge sowie des oberen

Schaftrandabschlusses

• Anatomisch geformtes Fußbett bzw. anatomisch geformte,

herausnehmbare, dämpfend-elastische Einlegesohle

• Flexible, im Fersen- und Vorfußbereich abgeschrägte Sohle zur

Realisierung eines guten Abrollverhaltens

• Geringes Gewicht

• Optimales Mikroklima.

Diskussion

83

4.2 Fehlerbetrachtung

Messabweichungen können bei dem CUELA-System zum einen durch die

Fußdruckmesssohlen und zum anderen durch die Anbringung des Systems am

Probanden auftreten. Die Aufnahme der plantaren Druckverteilung erfolgte

durch das Parotec-System® der Firma Paromed18. Die Messsohlen besitzen 24

Sensoren je Seite und erfassen damit lediglich eine Gesamtfläche von 46 % der

Fußsohle. Nach Herstellerangaben sind die Messsensoren jedoch so

angeordnet, dass an diesen Stellen die Maximaldrücke zu erwarten sind19. Den

Nachweis, dass das Parotec-System® für die Bestimmung des

Druckschwerpunktes (Center of pressure) im Gehen geeignet ist, erbrachten

Chesnin et al. in ihrer im Jahre 2000 durchgeführten Studie (Chesnin et al.

2000).

Das CUELA-Messsystem ist ein Ganzkörpermesssystem, welches auf die

Arbeitskleidung der Probanden angebracht wird. Der maximale Winkelfehler der

Sensoren liegt bei +/-1°. Beim Verrutschen der Sensoren können größere

Fehler auftreten. Dem wurde durch eine Kontrolle am Ende jeder Messung

entgegen gewirkt.

Ein Nachteil der hier vorliegenden Untersuchung ist die Tatsache, dass mithilfe

des Messsystems der Sprunggelenkswinkel nicht vermessen werden konnte. In

einer Vielzahl bisher durchgeführter Studien zum Untersuchungsgegenstand

Schuhe traten in diesem Gelenk die größten Änderungen auf (vgl. Hardin et al.

2004, Long et al. 2004, Myers et al. 2006, Shakoor & Blook 2006, Nigg et al.

2006a, Romkes et al. 2006). Der Einfluss von Sicherheitsschuhen auf das

Sprunggelenk unter realen Arbeitsbedingungen wäre ein interessantes

Forschungsthema für weitere wissenschaftliche Arbeiten.

18 Paromed Medizintechnik GmbH, Neubeuern; www.paromed.de 19 Grundlage der Sensorenanordnung war eine Studie, bei der an 350 Probanden

Druckverteilungsmessungen mit einem hochauflösenden System durchgeführt wurden. Die Auswertung erfolgte dahingehend, dass eine kosten- und materialsensitive Messstellenreduktion vorgenommen werden konnte, ohne dass es zu einer überproportionalen Einbuße der Aussagequalität kam (TÜV Product Service 1995).

Zusammenfassung und Ausblick

84

5 Zusammenfassung und Ausblick

Die Ursachen für Muskel-Skelett-Erkrankungen sind vielfältig und werden durch

berufliche und außerberufliche Faktoren beeinflusst. Es bestehen

Erkenntnisdefizite darüber, inwieweit das Sicherheitsschuhwerk zu diesen

Belastungsgrößen gehört. Gegenstand dieser Arbeit war es daher, den

Zusammenhang zwischen Sicherheitsschuhen und Belastungen des Stütz- und

Bewegungsapparates näher zu untersuchen mit dem Ziel, Empfehlungen für die

Gestaltung von Sicherheitsschuhen im Sinne des präventiven

Gesundheitsschutzes zu formulieren.

Um die Fragen der wissenschaftlichen Aufgabenstellung zu beantworten,

wurden drei verschiedenartige Sicherheitsschuhmodelle von 40 Mitarbeitern der

Automobilfertigung getestet. Die Schuhe stammten von unterschiedlichen

Herstellern und variierten u. a. in ihren Dämpfungselementen,

Sohlenkonstruktionen und Passgenauigkeiten. Neben der Abfrage des

subjektiven Empfindens wurde eine messtechnische Analyse durchgeführt, bei

der die Körperhaltung und die plantare Druckverteilung für ein Teilkollektiv

(n=20) mittels einer CUELA-Messung am Arbeitsplatz und im Gang untersucht

wurden.

Im Rahmen der CUELA-Messung konnte der Einfluss der Sicherheitsschuhe

auf die Körperhaltung und plantare Druckverteilung aufgezeigt werden. So war

das Gehen und Arbeiten im Sicherheitsschuh 1 durch eine größere

Oberkörpervorneigung von bis zu 3° und einer vermehrten Hüftbeugung von

maximal 3,8° gekennzeichnet. Im Kniegelenk konnten keine Auffälligkeiten

nachgewiesen werden. Die Messung der plantaren Druckverteilung ergab eine

deutlich höhere Druckbelastung im Sicherheitsschuh 1. Besonders im

Rückfußbereich lagen die maximalen Druckwerte teilweise 49 % über den

Werten der Vergleichsmodelle. Die Analyse des Parameters Ganglinie zeigte in

der Längs- und Querauslenkung ebenfalls schuhspezifische Unterschiede. Das

Gehen im Sicherheitsschuh 3 war durch eine kürzere Ganglinie und einem

Auftritt näher zur Fersenmitte gekennzeichnet. Im Sicherheitsschuh 2 prägte die

dichter zum äußeren Fußrand stattfindende Abrollbewegung das Bild der

Ganglinie.

Zusammenfassung und Ausblick

85

Die Ergebnisse der messtechnischen Analyse konnten durch die Abfrage des

subjektiven Empfindens bestätigt werden. So wurde beispielsweise der Aspekt

der Dämpfung beim Sicherheitsschuh 1 besonders unangenehm empfunden.

Im Schuh-Vergleich war die Akzeptanz für diesen Sicherheitsschuh am

geringsten. Die Sicherheitsschuhe 2 und 3 wurden im Durchschnitt als gut

eingeschätzt, obgleich die Bewertung des Sicherheitsschuhs 3 differierte und

von den Anforderungen am Arbeitsplatz abhing. Ein generelles Problem stellte

das Mikroklima der Schuhe dar.

Diese Studie konnte den Einfluss des Sicherheitsschuhwerks auf den Stütz-

und Bewegungsapparat nachweisen und damit die Bedeutung der „richtigen“

Sicherheitsschuhe aufzeigen. Um den Träger nicht nur unmittelbar vor

Verletzungen bei einem Arbeitsunfall zu schützen, sondern das Wohlbefinden

langfristig aufrecht zu erhalten, bedarf es der Berücksichtigung einiger

Konstruktionsmerkmale. So sollte hierbei u. a. auf eine hohe Passgenauigkeit

durch Mehrweitensysteme, zonengerechte Dämpfung und geeignetes

Obermaterial geachtet werden. Optimal erfolgt die Schuhauswahl durch die

Beratung von geschultem Personal und es empfiehlt sich immer eine

vergleichende Schuhanprobe verschiedener Herstellermodelle inklusive

Tragetest20. Die Vorteile aus dem damit verbundenen organisatorischen

Aufwand sind die Erhaltung der Mitarbeitergesundheit, der Beitrag zur

Mitarbeiterzufriedenheit und die Erhöhung des Unfallschutzes.

Gegenstand weiterführender Arbeiten wäre die Betrachtung des Sprunggelenks

beim Tragen der Sicherheitsschuhe unter realen Arbeitsbedingungen. Ferner

wäre eine messtechnische Analyse und Abfrage des subjektiven Empfindens

nach einem längeren Tragezeitraum notwendig und sinnvoll. Es stellt sich die

Frage, inwieweit der Einfluss der Schuhe auf den Muskel-Skelett-Apparat

aufgrund der Alterung des Materials erhalten bleibt und welche Modelle auch

langfristig zur Gesunderhaltung der Mitarbeiter beitragen können.

20 Im Tragetest sollten möglichst alle arbeitstypischen Tätigkeiten mit dem Musterschuh

ausprobiert werden. Dies beinhaltet nicht nur das Gehen auf ebenen Boden, sondern auch Bücken, Knien, Treppensteigen, Drehbewegungen etc.

Literaturverzeichnis

86

6 Literaturverzeichnis

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Anhang

92

7 Anhang

Fragebogen Sicherheitsschuh …

1. Allgemeine Angaben:

Name: ___________________________

Abteilung: ___________________________

Alter: ___________________________ [Jahre]

Gewicht: ___________________________ [kg]

Größe: ___________________________ [cm]

Wöchentliche Arbeitszeit: ________________ [Std.]

2. Arbeitsbedingungen: Bitte charakterisieren Sie kurz Ihre Arbeitsplatzbedingungen anhand der beiden

nachfolgenden Tabellen:

Tätigkeit: oft gelegentlich selten nie

Stehen

Gehen

Sitzen

Knien

Handhabung schwerer Lasten

Über-Kopf-Arbeit

Ungünstige Körperhaltung

Andere:

Arbeiten auf den Böden: oft gelegentlich selten nie

Beton

Metall (Roste)

Holz

Kunststoff/Matte

Andere:

Anhang

93

3. Sicherheitsschuhe:

Wie beurteilen Sie die folgenden Eigenschaften der von Ihnen getesteten

Sicherheitsschuhe?

sehr

gut

gut mittel schlecht sehr

schlecht

Passform

Zehenfreiheit („Klavierspielen“)

Bequemlichkeit/Tragekomfort

Halt

Dämpfung des Auftritts

Abrollverhalten beim Gehen

Rutschfestigkeit der Sohle

Gewicht

Mikroklima (Schwitzen im Schuh)

Aussehen/Optik

Wie fühlen Sie sich nach einer kompletten Arbeitsschicht mit diesem Schuh? (Stichworte: Ermüdung, schmerzende Beine)

4. Bemerkungen/Anregungen:

Bitte nutzen Sie die „Bemerkungen/Anregungen“ auch, um besonders gute oder

schlechte Eigenschaften der Sicherheitsschuhe näher zu beschreiben:

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

Vielen Dank für Ihre Mitarbeit!!!

Ansprechpartner:

Ulrike Noll Tel.: +49 … Handy: +49 … Fax: +49 … Email: …

Eigene Publikationen

Noll U., Krahn G., Leuchte S., Kraus T.: Untersuchungen zum Boden-Schuh-System an typischen Arbeitsplätzen in der Automobilindustrie. Arbeitsmedizin Sozialmedizin Umweltmedizin (2008) 43 (6):320-324 Noll U., Ochsmann E., Krahn G., Leuchte S., Kraus T.: Plantare Druckbelastung bei verschiedenen Boden-Schuh-Kombinationen – eine Untersuchung an typischen Arbeitsplätzen der Automobilindustrie. Arbeitsmedizin Sozialmedizin Umweltmedizin (2009) 44 (3):147 Noll U., Ochsmann E., Krahn G., Leuchte S., Kraus T.: Plantare Druckbelastung bei verschiedenen Boden-Schuh-Kombinationen – eine Untersuchung an typischen Arbeitsplätzen der Automobilindustrie. Dokumentation zur 49. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Arbeitsmedizin und Umweltmedizin e. V. (2009):400-401 (CD-ROM, ISSN 1861-6577 / ISBN 978-3-9811784-2-5) Noll U., Ellegast R.E., Hermanns I., Ochsmann E., Kraus T.: Möglichkeiten der Prävention von Erkrankungen am Stütz- und Bewegungsapparat durch das Sicherheitsschuhwerk bei Mitarbeitern der Automobilindustrie. Arbeitsmedizin Sozialmedizin Umweltmedizin (2010) 45 (6):302 Noll U., Ellegast R.E., Hermanns I., Ochsmann E., Kraus T.: Möglichkeiten der Prävention von Erkrankungen am Stütz- und Bewegungsapparat durch das Sicherheitsschuhwerk bei Mitarbeitern der Automobilindustrie. Tagungsband der 50. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Arbeitsmedizin und Umweltmedizin e. V. (2010): in Druck

Danksagung

An dieser Stelle möchte ich mich bei der BMW AG für die Finanzierung und

damit Ermöglichen dieser wissenschaftlichen Arbeit bedanken. Im Besonderen

gilt mein Dank der Leiterin Frau Gabriele Klyszcz und dem gesamten Team der

Abteilung Arbeitssicherheit, Umweltschutz, Ergonomie des Werkes Leipzig

sowie allen Probanden bzw. Mitarbeitern, die durch ihr Engagement großen

Anteil am Erfolg dieser Studie haben.

Bedanken möchte ich mich recht herzlich bei Univ.-Prof. Dr. Thomas Kraus und

Dr. Elke Ochsmann vom Institut für Arbeitsmedizin und Sozialmedizin der

RWTH Aachen für die wissenschaftliche Betreuung dieser Arbeit.

Weiterhin gilt mein besonderer Dank Dr. Rolf Peter Ellegast und Ingo Hermanns

vom Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung

(IFA) für die Bereitstellung des CUELA-Messsystems sowie den Hilfestellungen

im gesamten Verlauf der Promotion.

Für ihre fortwährende Unterstützung richtet sich auch mein ganz besonderer

Dank an Matthias und meine Familie.

In besonderem Maße möchte ich mich bei Dr. Stefan Sturm für die unzähligen

fachlichen Diskussionen und vielfältigen Hinweise im Rahmen dieser Arbeit

bedanken. Ich habe stets von seinem umfassenden Wissen über

Sicherheitsschuhe profitieren dürfen und war dadurch in der Lage einen engen

Bezug zwischen Theorie und Praxis herzustellen.

Erklärung § 5 Abs. 1 zur Datenaufbewahrung

Hiermit erkläre ich, dass die dieser Dissertation zu Grunde liegenden Originaldaten bei mir, Ulrike Noll, Ernst-König-Straße 11, 06108 Halle (Saale) hinterlegt sind.

Halle (Saale), den 7. Juni 2011 Ulrike Noll

LEBENSLAUF

ULRIKE NOLL

�� [email protected]

Familienstand: ledig

geboren am: 17.06.1980

geboren in: Halle (Saale)

BERUFSERFAHRUNG

Seit 08/2010 05/2010 – 07/2010

Landesamt für Verbraucherschutz Sachsen-Anhalt Dezernentin im Fachbereich Arbeitsschutz Institut für Arbeitsmedizin und Sozialmedizin (RWTH Aachen - Universitätsklinikum) Wissenschaftliche Mitarbeiterin

10/2007 – 03/2010 BMW AG (Leipzig)

Promotion zur Erlangung des Dr. rer. medic. am Institut für Arbeitsmedizin und Sozialmedizin (RWTH Aachen - Universitätsklinikum)

STUDIUM

10/2000 – 02/2007 Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (Halle/Saale)

Studium des Wirtschaftsingenieurwesens

04/2006 – 12/2006 BMW AG (Leipzig) Diplomarbeit

PRAKTISCHE ERFAHRUNGEN

05/2003 – 09/2003 BioEnterprise Corp., Fleishman-Hillard Inc.,

Yormick & Associates Co. (Cleveland/Ohio) Firmenübergreifendes Betriebspraktikum

09/2002 Bio-Energie-Consult BEC GmbH (Halle/Saale)

Betriebspraktikum

SCHULBILDUNG

08/1997 – 07/2000 Berufsbildende Schule IV „Friedrich List“, Fachgymnasium Wirtschaft (Halle/Saale)

08/1991 – 07/1997 Christian-Thomasius-Gymnasium (Halle/Saale)

Documents

Möglichkeiten der Prävention von Erkrankungen am Stütz ...darwin.bth.rwth-aachen.de/opus3/volltexte/2011/3684/pdf/3684.pdf · health system. The aim of the study was to analyse