Exoskelett SBB: Innovation, Vorteile und FAQ für die Schweiz

Einleitung: Exoskelette – eine leise Revolution im Schweizer öffentlichen Verkehr

In den Werkhallen der SBB und auf den Perrons der Zürcher S-Bahn hält eine diskrete, aber vielversprechende Technologie Einzug: das Exoskelett. Dieses Gerät, das oft an Science-Fiction erinnert, ist in Wirklichkeit eine konkrete Antwort auf ganz alltägliche Herausforderungen. Fernab von Super-Soldaten präsentiert sich das Exoskelett als professionelle Ausrüstung, die den menschlichen Körper bei körperlich anstrengenden Aufgaben entlasten oder die Mobilität von Menschen verbessern soll, die sie benötigen. Besonders in der Schweiz, wo Präzision und Effizienz im öffentlichen Verkehr grossgeschrieben werden, bieten diese tragbaren Roboter neue Perspektiven für den Arbeitsalltag.

Warum interessieren sich die SBB und Schweizer Verkehrsbetriebe für Exoskelette?

Das Interesse der SBB an Exoskeletten ist Teil einer umfassenden Innovationsstrategie, aber auch einer operativen und sozialen Notwendigkeit. Mehrere Schlüsselfaktoren erklären dieses Engagement:

• Kontext der Muskel-Skelett-Erkrankungen (MSE) bei Wartungs- und Außendienstmitarbeitern: Die Berufe in der Schieneninstandhaltung beinhalten repetitive Bewegungen, das Tragen schwerer Lasten und Zwangshaltungen. Diese Arbeitsbedingungen sind die Hauptursache für Berufskrankheiten im Konzern. Das Exoskelett erscheint als eine Lösung zur direkten Prävention und Entlastung, besonders in den engen Tunneln der Schweizer Alpenbahnen.
• Ziel der Verbesserung der Barrierefreiheit für Fahrgäste mit eingeschränkter Mobilität: Über die Mitarbeiter hinaus erforschen die SBB den Einsatz von Exoskeletten zur Unterstützung von Fahrgästen, insbesondere solchen, die Schwierigkeiten haben, sich in den Stationen zu bewegen. Dies ist Teil einer Politik der universellen Zugänglichkeit.
• Ausrichtung an der Innovations- und Modernisierungspolitik der SBB-Gruppe: Als wichtiger Akteur im öffentlichen Nahverkehr muss die Schweiz an der Spitze der Innovation stehen. Die Integration tragbarer Robotertechnologien ist ein starkes Signal für Modernisierung und Attraktivität für Talente.

Was ist ein Exoskelett für den öffentlichen Verkehr? Definition und Funktionsprinzipien

Um die Auswirkungen dieser Technologie zu verstehen, ist es wichtig, zu analysieren, was ein Exoskelett im Schweizer Kontext ist. Es handelt sich um eine externe mechanische Struktur, die vom Benutzer getragen wird und seine natürlichen Bewegungen unterstützt oder verstärkt. Entgegen einem weit verbreiteten Irrglauben ersetzt das Exoskelett den Menschen nicht, es stärkt ihn.

Eingebaute Technologie: Sensoren, Motoren und künstliche Intelligenz

Die Effizienz eines aktiven Exoskeletts, wie sie von den SBB getestet werden, beruht auf einer Kombination fortschrittlicher Technologien:

• Bewegungs- und Kraftsensoren: Diese Sensoren (Gyroskope, Beschleunigungssensoren, Drehmomentsensoren) sind an den Segmenten des Geräts angebracht und erfassen in Echtzeit die Bewegungsabsicht des Benutzers. Sie messen den Gelenkwinkel und die ausgeübte Kraft.
• Elektromotoren für gezielte Unterstützung: Diese Motoren befinden sich an Hüfte, Knien oder Rücken und liefern ein zusätzliches Drehmoment, um das Gehen, Treppensteigen oder Heben von Lasten zu unterstützen. Die Unterstützung ist proportional zur erkannten Anstrengung.
• Akku-Laufzeit von 4 bis 8 Stunden je nach Modell: Die Lithium-Ionen-Akkus, die oft austauschbar sind, ermöglichen eine Nutzung über einen halben oder einen ganzen Arbeitstag, je nach Intensität der Aufgaben.

Ergonomie, angepasst an die Schweizer Bahnumgebung

Ein Exoskelett für die SBB ist kein Laborprototyp. Es muss robust und praktisch für den täglichen Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen sein:

• Reduziertes Gewicht (12-15 kg): Es wurde ein Gleichgewicht zwischen der benötigten Leistung und dem vom Benutzer getragenen Gewicht gefunden. Neuere Modelle sind so konzipiert, dass sie die natürlichen Bewegungen nicht behindern.
• Widerstandsfähige Materialien: Die verwendeten Aluminiumlegierungen und Verbundwerkstoffe sind resistent gegen Stöße, Staub und Feuchtigkeit in Werkstätten, Bahnsteigen und Tunneln.
• Individuell einstellbar: Gurte, Befestigungspunkte und Unterstützungsstufen sind an die Körperform jedes Mitarbeiters anpassbar, um optimalen Komfort zu gewährleisten.

Konkrete Anwendungen bei den SBB: Instandhaltung, Fahrgastunterstützung und MSE-Prävention

Die Einsatzmöglichkeiten des Exoskeletts im Schweizer öffentlichen Verkehr gliedern sich in mehrere Bereiche, die jeweils auf spezifische Probleme eingehen.

SBB-Instandhaltungs-Exoskelett: Entlastung bei repetitiven Bewegungen und schweren Lasten

Dies ist der am weitesten fortgeschrittene Anwendungsbereich. Das SBB-Instandhaltungs-Exoskelett wird eingesetzt für:

• Tragen von Ersatzteilen (bis zu 25 kg): Bei Wartungsarbeiten an Zügen müssen Mitarbeiter oft schwere Komponenten (Motoren, Bremsteile) heben und halten. Das Exoskelett trägt einen Teil dieser Last.
• Arbeiten in der Höhe: Bei der Inspektion von Oberleitungen oder Gleisanlagen arbeiten Mitarbeiter mit erhobenen Armen, eine Haltung, die MSE verursacht. Die Unterstützung im Schulter- und Rückenbereich reduziert die Ermüdung erheblich.
• Reduzierung der Muskelermüdung: Erste Erfahrungsberichte zeigen eine deutliche Verringerung der Ermüdung am Schichtende, was zu weniger Krankmeldungen führt.

Exoskelett für Fahrgäste: eine innovative Gehhilfe

Obwohl weniger bekannt, ist dieser Bereich vielversprechend für die Barrierefreiheit:

• Hilfe beim Treppensteigen: In Stationen, in denen Aufzüge defekt oder nicht vorhanden sind, könnte ein Exoskelett einer Person mit eingeschränkter Mobilität ermöglichen, Treppen sicher zu überwinden.
• Unterstützung bei Umsteigewegen: Bei langen Fusswegen in Umsteigekorridoren reduziert das Exoskelett die Anstrengung und Ermüdung.
• Pilotprojekte: Die SBB führt Tests mit freiwilligen Fahrgästen durch, um die Akzeptanz und Wirksamkeit dieser Geräte in einer öffentlichen Umgebung zu bewerten.

MSE-Prävention: eine zentrale Herausforderung für die SBB

Die Prävention ist die Haupttriebfeder für die Einführung von Exoskeletten:

• Alarmierende Statistiken: Etwa 40 % der Arbeitsausfälle bei Instandhaltungsmitarbeitern sind auf MSE zurückzuführen. Die wirtschaftliche und menschliche Bedeutung ist enorm.
• Instrument der primären und sekundären Prävention: Das SBB-Exoskelett wird sowohl eingesetzt, um das Auftreten von MSE bei gesunden Mitarbeitern zu vermeiden, als auch um bereits betroffenen Mitarbeitern zu ermöglichen, unter besseren Bedingungen weiterzuarbeiten.
• Verpflichtende Schulung: Jeder Mitarbeiter erhält eine Schulung zur Nutzung, Wartung und zu den Sicherheitsregeln in Bezug auf die Ausrüstung.

Erfahrungsberichte und Rückmeldungen: Was sagen die SBB-Mitarbeiter?

Zahlen sind wichtig, aber die Rückmeldungen der Nutzer sind es ebenso.

Fallstudie: Einsatz in einer Instandhaltungswerkstatt der SBB in Zürich

Ein sechsmonatiger Pilotversuch wurde mit 20 freiwilligen Mitarbeitern durchgeführt. Die Ergebnisse sind aussagekräftig:

• 30%ige Reduzierung der wahrgenommenen körperlichen Anstrengung: Gemessen anhand der Borg-Skala zeigt dieser Rückgang einen deutlich verbesserten Arbeitskomfort.
• 15%ige Steigerung der Produktivität: Die Verringerung erzwungener Pausen aufgrund von Ermüdung führte zu einer Erhöhung der effektiven Arbeitszeit.
• Akzeptanz bei den Mitarbeitern: Nach einer anfänglichen Phase der Zurückhaltung erklärte sich die Mehrheit der Teilnehmer bereit, das Exoskelett täglich zu nutzen.

Vergleich mit anderen Exoskeletten auf dem Markt (Exyvex, etc.)

Der Markt für Exoskelette ist vielfältig. Die SBB haben mehrere Lösungen getestet:

Die SBB haben sich für die schwersten Aufgaben für aktive Modelle entschieden, während passive Modelle für bestimmte spezifische Operationen beibehalten werden.

Wo kann man ein Exoskelett wie das der SBB kaufen? Leitfaden für Fachleute

Wenn Sie ein Fachmann sind, der sich für diese Technologie interessiert, finden Sie hier die Schritte, die Sie befolgen sollten.

Lieferanten und verfügbare Modelle

Mehrere Hersteller arbeiten mit den SBB zusammen:

• Ekso Bionics: Bietet Modelle für die Industrie und die Rehabilitation an.
• Wandercraft: Spezialisiert auf Geh-Exoskelette, insbesondere für Menschen mit Behinderungen.
• Exyvex: Marktführer bei passiven Exoskeletten für den Rücken.

Es wird dringend empfohlen, mit einer Langzeitmiete (3 bis 6 Monate) zu beginnen, um die Ausrüstung unter Ihren tatsächlichen Arbeitsbedingungen zu testen.

Zuschüsse und finanzielle Unterstützung in der Schweiz

Die Investition kann beträchtlich sein, aber es gibt Hilfen:

• Innovationsförderung des Bundes (Innosuisse): Für KMU, die in innovative Ausrüstung investieren.
• Förderung durch die SUVA: Die Schweizerische Unfallversicherungsanstalt bietet Zuschüsse für Projekte zur Prävention von Muskel-Skelett-Erkrankungen an.
• Kantonale Wirtschaftsförderungen: Viele Kantone unterstützen Unternehmen bei der Digitalisierung und Modernisierung ihrer Arbeitsprozesse.

Zukunftsperspektiven: Werden sich Exoskelette im Schweizer öffentlichen Verkehr durchsetzen?

Die Erfahrung der SBB ist ein Real-Labor für die Zukunft des öffentlichen Nahverkehrs.

Einsatz in anderen Netzen (BLS, europäische Bahnen)

Die Initiative der SBB inspiriert andere Betreiber:

• BLS: Es laufen Experimente für die Wartung von Regionalzügen im Berner Oberland.
• Europäische Bahnen: London und Berlin testen Exoskelette zur Fahrgastunterstützung und Instandhaltung.
• Standardisierung: Es wird daran gearbeitet, die Schnittstellen zu harmonisieren und die Interoperabilität der Geräte zwischen verschiedenen Netzen zu ermöglichen.

Technologische Entwicklung: Hin zu leichteren und intelligenteren Exoskeletten

Zukünftige Innovationen werden diese Geräte noch leistungsfähiger machen:

• Künstliche Intelligenz: Zukünftige Modelle werden die Bewegungen des Benutzers antizipieren, um die Unterstützung in Echtzeit anzupassen und die Interaktion natürlicher zu gestalten.
• Verbundwerkstoffe: Der Einsatz von Carbon und Kevlar wird es ermöglichen, das Gewicht auf unter 10 kg zu reduzieren, was den Komfort und die Akku-Laufzeit verbessert.
• IoT-Konnektivität: Exoskelette werden vernetzt sein, um eine Fernüberwachung der Nutzung, des Verschleißes und der vorbeugenden Wartung zu ermöglichen.

Das SBB-Exoskelett ist kein reines Technologieexperiment. Es ist eine konkrete Antwort auf die Herausforderungen der alternden Belegschaft, der Prävention von Berufsrisiken und der Barrierefreiheit. Seine schrittweise Einführung in Werkstätten und Stationen deutet auf eine tiefgreifende Veränderung der Berufe im öffentlichen Nahverkehr hin. Für Schweizer Fachleute ist dies eine Gelegenheit, die Lebensqualität bei der Arbeit und die Betriebsleistung zu verbessern, während gleichzeitig die hohen Standards der Schweizer Präzisionsarbeit gewahrt bleiben.

FAQ zum SBB-Exoskelett

Was ist ein Exoskelett für die SBB?

Ein mechanisches Gerät, das von einem Mitarbeiter oder Fahrgast getragen wird und die Bewegungen (Gehen, Lastentragen) mittels Sensoren und Motoren unterstützt. Es wurde entwickelt, um MSE zu reduzieren und die Mobilität zu verbessern.

Wie funktioniert das bei den SBB verwendete Exoskelett?

Es erkennt Bewegungsabsichten über Sensoren und aktiviert dann Elektromotoren, um an den Gelenken (Hüfte, Knie, Rücken) zusätzliche Kraft bereitzustellen. Die Akku-Laufzeit beträgt je nach Modell 4 bis 8 Stunden.

Welche Vorteile hat das SBB-Exoskelett für die Mitarbeiter?

Reduzierung der Muskelermüdung, Prävention von MSE, Steigerung der Produktivität (bis zu 15 %) und mehr Komfort bei repetitiven Aufgaben oder beim Tragen schwerer Lasten.

Wo kann ich ein Exoskelett wie das der SBB kaufen?

Bei Herstellern wie Ekso Bionics, Wandercraft oder Exyvex. Es wird empfohlen, vor dem Kauf eine Mietoption zu testen. Finanzielle Hilfen (Innosuisse, SUVA) können die Kosten senken.

Ist das SBB-Exoskelett für die Rehabilitation geeignet?

Ja, einige von den SBB verwendete Modelle (wie die von Wandercraft) werden auch in der Rehabilitation für das Gehen eingesetzt. Die industriellen Versionen sind jedoch für die Arbeit optimiert, nicht für den längeren medizinischen Einsatz.