Ergonomische Arbeitsplatzgestaltung / 3.2 Wirkraum des Hand-Arm-Systems und Greifraum

Nach der Vorstellung der verschiedenen Abgrenzungen und zugehöriger Charakteristika dieses Funktionsraums werden die wichtigsten Gestaltungsgrundsätze dargestellt.

3.2.1 Abgrenzungen des Funktionsraums

Der Wirkraum des Hand-Arm-Systems kennzeichnet den Raumsektor, in dem der Mensch bei unbewegtem Oberkörper berühren, greifen und bewegen kann. Er wird begrenzt durch

• die Körperhaltung,
• den Bewegungsumfang der Gelenke,
• die Richtung von Bewegungen und Kräften,
• die verwendeten Arbeitsmittel,
• die Notwendigkeit, nicht aus dem Gleichgewicht zu kommen,
• die reduzierte Bewegungsmöglichkeit bei großer Muskelanspannung.

Es wird zwischen dem anatomisch maximalen, dem physiologisch großen und dem physiologisch kleinen Greifraum unterschieden.

Abb. 5 gibt einen Überblick über die 3 verschiedenen Greifräume.

Abb. 5: 3 Greifräume nach Hettinger und Wobbe^[1]

Anatomisch maximaler Greifraum

Der anatomisch maximale Greifraum kann von der Hand in Greifstellung bei unbewegtem Oberkörper mit maximal ausgestreckten Armen unter Mitbewegung des Schultergelenks umfahren werden.

Physiologisch großer Greifraum

Die Grenzen des physiologisch großen Greifraums ergeben sich bei unbewegtem Oberkörper und unbewegtem Schultergelenk. Die Arme sind weitgehend ausgestreckt. Dieser Bereich des Greifraums ist für die praktische Anwendung von hoher Bedeutung und ungefähr 10 % kleiner als der anatomisch maximale Greifraum.

Physiologisch kleiner Greifraum

Die Grenzen des physiologisch kleinen Greifraums ergeben sich bei unbewegtem Oberkörper und unbewegtem Schultergelenk, wobei die Oberarme entspannt herabhängen und die Unterarme abgewinkelt sind.

[1] Hettinger/Wobbe, Kompendium der Arbeitswissenschaft: Optimierungsmöglichkeiten zur Arbeitsgestaltung und Arbeitsorganisation, 1993.

3.2.2 Gestaltungsgrundsätze

Für die maßliche Gestaltung des Greifraums ist der kleinste Nutzer ausschlaggebend. Er sollte dementsprechend im Normalfall nach dem 5. Perzentil Frau dimensioniert werden, um sicherzustellen, dass alle Nutzer die notwendigen Arbeitsmittel erreichen können. Um die Beanspruchung des Nutzers möglichst gering zu halten, sollten alle Werkstücke, Werkzeuge, Bedienelemente und Materialbehälter innerhalb des physiologisch großen Greifraums positioniert sein. Für häufig wiederkehrende Bewegungen sollte dementsprechend i. d. R. der physiologisch kleine Greifraum bevorzugt werden.

Die horizontale Greiffläche kann in 3 Zonen eingeteilt werden, die sich in ihren Voraussetzungen für Bewegungsabläufe und in den auftretenden Belastungen grundsätzlich unterscheiden (Abb. 6).

Abb. 6: Zonen der Greiffläche in Anlehnung an Lange & Windel^[1]

Den Zonen lassen sich folgende Merkmale zuweisen:

• Zone 1 – Beidhandzone: In dem Arbeitszentrum befinden sich beide Hände im Blickfeld und können alle Orte dieser Zone erreichen. Hier finden Montagearbeiten statt.
• Zone 2 – Einhandzone: In der Einhandzone werden Gegenstände positioniert, die einhändig gegriffen und zumeist auch einhändig bedient werden.
• Zone 3 – erweiterte Einhandzone: Die Grenzen der erweiterten Einhandzone stellt die äußerste nutzbare Position für Greifbehälter dar.

[1] Lange/Windel, Kleine Ergonomische Datensammlung, 2013.