Können Exoskelette bei der Impfung von Ferkeln helfen?

In der Schweineproduktion klagen viele Landwirte über Rückenprobleme, die sie auf ihre Arbeit zurückführen. Aufgaben, bei denen in kurzer Zeit zahlreiche Ferkel angehoben werden müssen, wie beispielsweise die Versorgung nach dem Abferkeln oder Impfungen, belasten den Rücken stark. Es gibt Lösungen, um das Bücken zu vermeiden, wie beispielsweise Impfgruben oder Ferkelheber. Diese Lösungen werden jedoch aus Angst davor, Zeit zu verlieren, selten eingesetzt. Einige Landwirte ziehen es außerdem vor, Ferkel einzeln zu fixieren, um eine gute Impfqualität zu gewährleisten.

Exoskelette sind tragbare Geräte, die eine Person bei bestimmten Bewegungen (z. B. Vorbeugen, Anheben der Arme in einem Melkstand usw.) körperlich unterstützen. Um die Nützlichkeit von Exoskeletten für die Verbesserung der Arbeitsbedingungen beim Impfen zu beurteilen, haben die Sozialversicherung für Landwirte MSA Armorique und die Landwirtschaftskammer der Bretagne mit technischer Unterstützung durch das Beratungsunternehmen AGB Solutions zwei Modelle getestet.

Bei den beiden ausgewählten Modellen handelte es sich um passive, also nicht motorisierte, Exoskelette, die Unterstützung bieten, wenn der Oberkörper um mehr als 45° gebeugt ist. Beide Modelle hatten ein geringes Gewicht (ca. 1 kg). Das eine Modell unterstützt den Nutzer über elastische Bänder am Rücken und das andere über Carbonstäbe an der Vorderseite des Körpers.

Tabelle 1: Vergleich der beiden in der Studie verwendeten Exoskelette.

Modell
Körperbereiche, die unterstützt werden	Schultern Taille Oberschenkel	Schultern Hüfte Bereich oberhalb der Knie
System der Kraftunterstützung	Gekreuzte elastische Bänder am Rücken	Carbonverstärkung von den Oberschenkeln bis zur Vorderseite der Schultern
Gewicht	900 g	1.100 g

*Bildnachweis für Exoskelette: Landwirtschaftskammer der Bretagne.

Durchgeführte Tests

In der ersten Phase wurden Tests unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt. Dabei wurden vier Personen gebeten, Gewichte von 3, 6, 8 und 12 kg zu heben und bestimmte Bewegungen auszuführen. Jede der vier Personen führte diese Bewegungsabläufe dreimal durch, wobei sie in zufälliger Reihenfolge entweder das eine oder das andere Exoskelett oder gar kein Exoskelett trug.

In der zweiten Phase trugen acht erfahrene Landwirte dieselben Exoskelette, die unter kontrollierten Bedingungen getestet worden waren, diesmal jedoch, während sie Ferkel impften. Beim selben Testlauf verwendete die an dem Test beteiligte Person in zufälliger Reihenfolge entweder das eine oder das andere Exoskelett bzw. gar kein Exoskelett.

In beiden Testphasen wurden verschiedene Aspekte der Arbeitsbedingungen bewertet: Dazu zählten die Ausführungszeit der Aufgabe, die Wahrnehmung durch die Nutzer oder Nutzerinnen (Komfort, Scheuern, Benutzerfreundlichkeit usw.), die Herztätigkeit und die Aktivität von sechs Muskeln: zwei im Rücken, zwei in den Schultern und zwei in den Oberschenkeln. Vorab wurde auch eine medizinische Untersuchung durchgeführt, um Kontraindikationen auszuschließen und das Schmerzniveau an 21 Stellen des Körpers festzustellen.

Ergebnisse

Die Tests unter kontrollierten Bedingungen (mit Gewichten) zeigten eine signifikante Verringerung der muskulären Anstrengung im Rückenbereich um 4 bis 19 %, je nach Muskel, Bewegung und Exoskelettmodell. Diese Verringerung ging allerdings mit einer größeren Kraftanstrengung der Oberschenkelmuskulatur einher.

Die während der Impfung durchgeführten Tests zeigten jedoch eine signifikante Zunahme der Rückenbelastung, und zwar um 16 % bei einem Modell und um 37 % bei dem anderen. Auch die Belastung der Oberschenkel nahm deutlich zu.

Dieser Unterschied zwischen den beiden Tests lässt sich wahrscheinlich durch die unterschiedlichen Bewegungen erklären. Bei den Tests mit Gewichten hielten die Teilnehmer stets eine statische Last vor sich. Bei der Impfung hingegen wurden die Ferkel auf der einen Seite der Trennwand aufgenommen und auf der anderen Seite wieder abgesetzt. Die zur Unterstützung der Beuge- und Aufrichtbewegung konzipierten Exoskelette waren nicht an Drehbewegungen angepasst. Dies führte vermutlich zu Scheuereffekten und erforderte von den Benutzern größere Anstrengungen.

Einschränkungen von Exoskeletten bei der Impfung: Das Heben von Lasten sollte möglichst vermieden werden

Die beiden getesteten Modelle und diejenigen, die im Allgemeinen für die Arbeit in frontaler Position konzipiert sind, reduzieren die Belastung des Rückens während der Impfung nicht. Um die Arbeitsbedingungen während der Impfung von Ferkeln zu verbessern, sollten vorzugsweise Vorrichtungen eingesetzt werden, die verhindern, dass der Arbeiter die Ferkel heben und handhaben muss, wie z. B. Impfgruben oder erhöhte Impfanlagen.

Diese Studie wurde finanziell unterstützt von der MSA Armorique, France 2030 Territoires d'innovation sowie dem Regionalprogramm für landwirtschaftliche und ländliche Entwicklung der Bretagne.