Halb Mensch, halb Roboter. Während die Einführung unterschiedlichster futuristischer Geräte wie Smartphones, Hörbrillen oder Hüte mit integrierten Solarpaneelen die Lebensqualität verbessert und den Alltag erleichtert, verringert sie zugleich die Distanz zwischen Mensch und Maschine erheblich.
Eine fragile Grenze, die verschwindet, wenn sich Menschen entscheiden, einen künstlichen Exoskelett-Anzug zu tragen, dessen Funktion darin besteht, Körperbewegungen zu unterstützen oder zu verstärken.
Und auch wenn es heute noch selten ist, einem künstlichen Exoskelett zu begegnen, ist es wahrscheinlich, dass in naher Zukunft Menschen damit ausgestattet einkaufen gehen oder durch die Straßen laufen werden. Im Sportbereich hat der Einsatz jedoch bereits begonnen.
Dies ist eine bekannte Zukunft, die bereits in Videospielen, Anime und Science-Fiction-Filmen angekündigt wurde, darunter erfolgreiche Titel wie „Matrix“, „Aliens – Die Endschlacht“ und „Edge of Tomorrow“.
Mehrere Modelle sind außerdem über E-Commerce-Plattformen sowie auf den Websites der Hersteller erhältlich.
Exoskelett: Was ist das?
Exoskelette sind fortschrittliche, tragbare robotische Systeme, die motorische und körperliche Fähigkeiten erweitern: Sie können beispielsweise Kraft verstärken oder die Beweglichkeit verbessern.
Sie können als künstliche Muskulatur betrachtet werden, bestehend aus Batterien, Mechanismen, Motoren oder Aktuatoren, Sensoren und künstlicher Intelligenz, die gemeinsam Bewegungsmuster des Nutzers erkennen und optimale Unterstützung bieten.
Es gibt weltweit viele Exoskelett-Modelle; zwei wichtige Bewertungskriterien sind das Gewicht – von wenigen Kilogramm, abhängig vom Einsatzbereich – sowie die Batterie, insbesondere Leistung und Autonomie.
Wichtige Anwendungsbereiche künstlicher Exoskelette
Künstliche Exoskelette haben je nach Einsatzbereich unterschiedliche Funktionen. Die wichtigsten vier Anwendungsfelder sind:
- Medizin. Sie unterstützen Menschen mit Geh- und Bewegungsstörungen. Sie können Arm- und Beinbewegungen unterstützen, Muskeln und Nervensystem in der Rehabilitation stimulieren und gelähmten Personen das Gehen wieder ermöglichen.
- Industrie. Sie reduzieren Ermüdung, Belastung und Verletzungsrisiken bei körperlich anspruchsvollen Tätigkeiten. Insbesondere helfen sie beim Heben schwerer Lasten oder beim Halten ungünstiger Körperhaltungen über längere Zeit. Neben aktiven, motorisierten Exoskeletten gibt es auch passive Systeme auf Basis von Hebeln, Federn und elastischen Materialien, die die Muskelbelastung umverteilen.
- Rettung und Notfälle. Sie sind für Feuerwehr, Rettungskräfte und Sanitäter gedacht und erleichtern Bewegungen in gefährlichen Umgebungen, den Transport von Personen und das Heben schwerer Objekte, etwa nach Naturkatastrophen oder bei Brandeinsätzen. Diese Systeme schützen vor übermäßiger körperlicher Belastung und Verletzungen.
- Militär. Soldaten profitieren durch Exoskelette von gesteigerter körperlicher Leistungsfähigkeit: mehr Kraft, höhere Ausdauer und geringere Ermüdung. Militärische Ausrüstung ist sehr schwer (z. B. wiegt ein Sturmgewehr der italienischen Armee etwa 3 kg ungeladen), wodurch solche Systeme eine wertvolle Unterstützung darstellen.
Exoskelette in der Industrie
Die Industrie ist besonders offen gegenüber Exoskeletten, da sich die Vorteile auf das gesamte System auswirken:
- Sie steigern die Produktivität durch kürzere Arbeitszeiten und höhere Effizienz.
- Sie verbessern die allgemeine Sicherheit und reduzieren Unfallrisiken.
- Sie senken Betriebskosten durch weniger Fehlzeiten und Berufskrankheiten.
Die am stärksten betroffenen Bereiche sind Logistik und Warenumschlag, Bauwesen, Fertigungsindustrie, Gesundheitswesen und Agrar- und Lebensmittelindustrie.
Eine mögliche Zukunft mit Exoskeletten
Verschiedene Marktstudien beschreiben – trotz teils unterschiedlicher Zahlen – einen stark wachsenden globalen Exoskelettmarkt (Prognosen sprechen von Milliardenwachstum innerhalb der nächsten fünf Jahre). Ingenieure arbeiten daran, innovativere, intelligentere, leichtere und vor allem günstigere Modelle zu entwickeln, die neue Szenarien eröffnen. Schon bald könnten diese Systeme alltägliche Werkzeuge werden.
