Offene Bürostrukturen, sonnendurchflutete Wohnzimmer oder das Stadt Café – „new work“ mit mobilen Bildschirmgeräten wie Smartphone oder Notebook ist überall möglich. Derartige Formen der Mensch-Maschine-Interaktion durch die Nutzung von tragbaren Bildschirmgeräten setzen den Menschen unterschiedlichen körperlichen Belastungen aus. Zur Beurteilung dieser Belastungen sind in der Praxis insbesondere Methoden von Relevanz, die sich bei vertretbarem Aufwand anwenden lassen und gleichzeitig hinreichend genaue Ergebnisse erzielen, so genannte Screening-Verfahren.
Da explizit für die Beurteilung der Interaktion mit tragbaren Bildschirmgeräten bei mobiler Verwendung im Hinblick auf Sicherheit und Gesundheitsschutz aktuell kein Screening-Verfahren bekannt ist, wird im Folgenden ein „Screening-Mix“ vorgestellt. Dabei handelt es sich um die selektive Bündelung einzelner Screening-Verfahren, die sich bewährt haben und gegenseitig ergänzen. Um unabhängig vom spezifischen Anwendungsfall des mobilen Bildschirmgeräts den maximalen Anteil der Tätigkeiten abzubilden, gilt die Betrachtung den ungünstigsten Nutzungsbedingungen.
Ausgangssituation und Problemstellung
Primär ist Bildschirmarbeit eine Sehaufgabe, das heißt, der Körper wird so ausgerichtet, dass die Zeichen auf der Bildschirmoberfläche gut zu erkennen sind. Für die Zeichengröße gibt es in der DIN EN ISO 9241-303:2009. „Ergonomie der Mensch-System-Interaktion – Anforderungen an elektronische optische Anzeigen“ abhängig vom Sehabstand Empfehlungen. In ➥ Abb. 1 wird als Bereich für mobil nutzbare Geräte ein Sehabstand zwischen 30 und 60 cm angenommen. Größere Sehabstände erfordern größere Bildschirme, die kaum bei mobil nutzbaren Geräten vorhanden sind. Es wird angenommen, dass zum Beispiel ein Smartphone in diesem Bereich in der Hand gehalten oder ein Notebook auf dem Tisch beziehungsweise einer Ablage abgestellt wird.
Wenn nun Sehabstand und Zeichengröße „zusammenpassen“, geht man bei Normalsichtigkeit von einer akzeptablen Beanspruchung der Augen aus. Das bedeutet nun aber nicht, dass auch die Körperhaltung günstig ist. In der Regel „passt“ die menschliche Anatomie beziehungsweise die Biomechanik bei der Arbeit am Notebook nicht zu günstigen Sehbedingungen, wie exemplarisch in ➥ Abb. 2 zu sehen ist. Für die Beurteilung dieser Arbeitsweisen ist bislang kein einfach nutzbares Verfahren verfügbar. Insbesondere die Frage nach der akzeptablen Dauer dieser Arbeitsweisen ist von Interesse.
Vorschriften und Regeln zur Bildschirmarbeit – Gefährdungsbeurteilung
Eine Differenzierung in der Verwendung von tragbaren Bildschirmgeräten lässt sich auf gesetzlicher Ebene durch die Arbeitsstättenverordnung vornehmen (ArbStättV vom 12. 08. 2004, s. „Weitere Infos“).
Telearbeit
In der ArbStättV ist die Telearbeit explizit geregelt. Telearbeitsplätze sind demnach vom Unternehmen fest eingerichtete Bildschirmarbeitsplätze im Privatbereich der Beschäftigten (vgl. ArbStättV § 2 (7)). Es muss hierzu arbeitsvertragliche Regelungen geben.
Mobile Arbeit und Homeoffice
Bei mobiler Arbeit handelt es sich um die Nutzung von Bildschirmgeräten außerhalb der Arbeitsstätte wie beispielsweise im Zug oder in Wartebereichen. Der Begriff „Homeoffice“ ist im Arbeitsschutz nicht definiert. Hierunter wird oft die Nutzung von tragbaren Bildschirmgeräten im Privatbereich der Beschäftigten verstanden. Diese Art der Nutzung wird als „mobile Arbeit“ bezeichnet, ist jedoch „quasistationäre Arbeit“. „Die Arbeitsform des mobilen Arbeitens (auch als mobile Telearbeit oder Mobile Office bezeichnet) ist bisher nicht legaldefiniert“ beziehungsweise „Mobiles Arbeiten unterliegt nicht der Arbeitsstättenverordnung“ (Deutscher Bundestag 2017, s. „Weitere Infos“).
Im Hinblick auf die Beurteilung der Arbeitsbedingungen ist Folgendes festzuhalten: Handelt es sich um Telearbeit, dann gilt die ArbStättV und die Technische Regel für Arbeitsstätten (ASR) V3 „Gefährdungsbeurteilung“ löst die Vermutungswirkung aus. Erfolgt die Nutzung von tragbaren Bildschirmgeräten kurzzeitig als mobile Arbeit oder länger als quasistationäre Arbeit, dann gilt das Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG). Es ist also notwendig, die Arbeitsbedingungen zu beurteilen und gegebenenfalls geeignete Maßnahmen zur Verbesserung von Sicherheit und Gesundheitsschutz umzusetzen. Insbesondere für die als mobile Arbeit bezeichnete, jedoch quasistationäre, Arbeit im Homeoffice sind Beurteilungsverfahren notwendig. Dies ist auch vor dem Hintergrund zu sehen, dass diese Form des Arbeitens vermutlich nach dem Corona-Großversuch häufiger anzutreffen sein wird. Da es kein einzelnes ausgewiesenes Beurteilungsverfahren gibt, wird nachfolgend ein Ansatz mittels eines Screening-Mix vorgestellt.
Screening-Mix
Zur Aufnahme in den Screening-Mix wurden allgemein verfügbare Screening-Verfahren auf hinreichende Merkmale für das Anwendungsgebiet untersucht. Kriterien waren die Beurteilungsgegenstände obere Extremitäten, Repetitivität und Sehabstand. Zum Ausschluss führte die Fokussierung auf Körperkräfte, da das Gewicht von „hand-held devices“ eher eine nachgeordnete Rolle spielt.
Folgende Verfahren sind zumindest teilweise für die Beurteilung der Arbeit mit tragbaren Bildschirmgeräten geeignet:
Da insbesondere die Belastung des Auges bei Bildschirmtätigkeiten nach § 3 ArbStättV zu berücksichtigen ist und dieses Organ in keinem der Screening-Verfahren dezidiert Gewichtung fand, erfolgte eine zusätzliche Aufnahme des Risikofaktors „Sehabstand“ in die Methodenanwendung, indem der Sehabstand variiert wurde. Es wurde nun davon ausgegangen, dass für den jeweiligen Sehabstand eine geeignete Zeichengröße entsprechend Abb. 1 gewählt wurde, so dass die Zeichengröße nicht als Variable in die Untersuchung mit aufgenommen wurde.
Folgende Nutzung von tragbaren Bildschirmgeräten wurde betrachtet:
In ➥ Abb. 3 werden diese Nutzungsarten visualisiert; es ist jeweils das 5. Perzentil Frau abgebildet (Körperhöhe 153,5 cm).
Alle Varianten wurden jeweils mit allen Methoden für die anthropometrischen Grenzwerte 5. Perzentil Frau („kleinste Frau, F5) und 95. Perzentil Mann („größter Mann“, M95) nach DIN 33402 beurteilt. Um die Beurteilungen, das heißt die vergleichende Anwendung der Verfahren durchführen zu können, musste zunächst eine Simulationsumgebung geschaffen werden. In einer Anwendung mit einem digitalen Menschmodell sollte eine Koppelung des jeweiligen Geräts mit Sehabstand, Armhaltung und Haltung des Oberkörpers erfolgen. In das digitale Menschmodell werden dann die Routinen der jeweiligen Beurteilungsverfahren integriert. Durch die Variation der Körperhöhen ergibt sich dann jeweils eine andere anthropometrische Bedingung, die dann auch zu einer unterschiedlichen Beurteilung führt. Es wurden die frei verfügbaren Softwareprodukte MakeHuman (MakeHuman Community 2020, s. „Weitere Infos“) und Blender (Blender Foundation 2020, s. „Weitere Infos“) verwendet.
Ergebnisse der Anwendung der Verfahren
In ➥ Tabelle 1 werden die Ergebnisse der Anwendung der einzelnen Verfahren aufgeführt. Alle Verfahren folgen der so genannten „AMPEL-Logik“ mit der Ausgabe eines farblich unterlegten Risikowertes.
Der Fokus ist auf die Kombination ungünstigster Merkmalsausprägungen gerichtet. Dazu werden zunächst die Screening-Verfahren OWAS und RULA betrachtet, die keinen Zeitfaktor berücksichtigen. Die Ergebnisse nach OWAS resultieren in einer für dieses Verfahren charakteristischen Belastungskennung mit dem OWAS Code 2321-2 (Rücken, Arme, Beine, Last, Kopf), das heißt deutlich belastende Körperhaltungen beziehungsweise Maßnahmenklasse 3 von 4. Nach RULA lässt sich bei ungünstigster Merkmalskombination sogar die höchste Maßnahmenklasse (7 Punkte) feststellen. Nach diesen Auswertungen, ohne zeitlichen Bezug, sind derartige Körperhaltung während der Interkation mit mobilen Bildschirmgeräten zu vermeiden.
Diese Betrachtungsweise ausweitend, erfolgte die Auswertung der Screening-Verfahren mit Zeitbezug durch die Annahme eines variablen Zeitfaktors (s. Tabelle 1). Als Basis für dieses Ergebnis fungieren ungünstigste Haltungsmerkmale der charakteristischen Körperhaltungen während der Interaktion mit den verschiedenen mobilen Bildschirmgeräten. Dazu ist in eckigen Klammern („Basis […]“) der Screening-Punktewert bei einfachem Zeitfaktor aufgeführt. Die Ergo-Test-Risikobereiche sind von denen der LMM zu differenzieren. Da der Risikobereich 1 (d. h. < 20 Punkte) bei den LMM immer eintritt, ist dieser bis zur obersten zeitlichen Grenze angegeben. Die Zeitfaktoren für die Risikobereiche 2 bis 4 beziehen sich hingegen auf das Erreichen des unteren Grenzwertes. Dieser Betrachtung hinzugefügt wurden
die minimalen Sehabstände für F5 und M95.
Der Auswertung der Risikobereiche ist zu entnehmen, dass durch Ergo-Test die sitzende Bedienung mobiler Bildschirmgeräte bei Gewichtung ungünstigster Haltungsmerkmale sowie Zwangshaltungen (+ [15] Punkte) bereits ab 1–2 Stunden/Tag in den Risikobereich 3
fällt. Losgelöst von diesem Ergebnis zeigt die differenziertere Bewertung sitzender und stehender Haltungen durch die LMM geringe Belastungen bei etwa 1–2 Stunden/Tag auf. Längere Zeiten heben den Punktewert in den Risikobereich 2 oder sogar 3–4. Auch die Auswertung zum „Halten des Geräts“ (ohne Repetitivität) durch die LMM-MA steht in positiver Korrelation zu den anderen Auswertungen nach den Leitmerkmalmethoden.
Die aufgeführten minimalen Sehabstände zur Interaktion mit dem Smartphone ergeben sich insbesondere bei kleinen Personen, aufgrund physiologischer Armhaltungen, bei denen der Sehabstand unter 300 mm liegt. Hier unterschreitet der ermittelte Sehabstand (ca. 210 mm) das Maß für den mittleren Nahpunkt. Auch bei der Verwendung eines Notebooks erfolgt partiell eine Bedienung unterhalb des empfohlenen Abstands, das heißt 400–750 mm nach DIN EN ISO 9241-303. Der Hintergrund zur aktuellen demografischen Struktur in Deutschland, die einen Großteil der Erwerbstätigen im Altersbereich zwischen 48 und 58 Jahren verortet, begünstigt diesen Sehabstand nicht, da sich der Nahpunkt der Akkommodation mit zunehmendem Alter weiter entfernt (DIN EN ISO 9241-303). Jüngere Personen haben eine höhere Akkommodationsbreite und kommen deshalb mit ungünstigeren Sehabständen eher zurecht als ältere. Es muss aber aufgrund der Simulationsergebnisse festgestellt werden, dass sowohl für die Körperhaltung als auch für den Sehabstand bei längeren Nutzungszeiten (also der quasistationären Nutzung) Gestaltungsmaßnahmen erforderlich sind.
Gestaltungsmaßnahmen
Trotz der mittlerweile fest verankerten Rolle mobiler Bildschirmgeräte in der Arbeitswelt wird durch die Beurteilung der Arbeitsbedingungen deutlich, dass die ausschließliche Arbeit mit Smartphone oder Notebook nicht den Anforderungen des Arbeitsschutzes gerecht wird. Die Ergebnisse für Smartphones können auch für Tablet-PCs verwendet werden. Ob „mobil“ oder „ortsveränderlich“ – die Verwendung bis zu einer Stunde pro Tag liegt für alle mobilen Bildschirmgeräte als kurzzeitige Verwendung „im grünen Bereich“. Voraussetzung ist es, dass die Schrift- und Zeichengröße der mobilen Bildschirmgeräte für den Sehabstand des Benutzers individuell angepasst sind (vgl. Abb. 1). Bei längerer Nutzung im Sinne von Bildschirmarbeit, das heißt nicht nur das Lesen von Texten, sind Gestaltungsmaßnahmen vorzunehmen. Wenn schon nicht ein ergonomisch eingerichteter Bildschirmarbeitsplatz zur Verfügung steht, sind die digitalen Anzeigen der mobilen Bildschirmgeräte so zu positionieren, dass während der Bedienung eine physiologisch natürliche Körperhaltung eingenommen werden kann und gleichzeitig die Sehachse möglichst im rechten Winkel auf den Bildschirm trifft. Eine Mindestforderung ist, dass Bildschirm und Tastatur getrennt sind. So kann zum Beispiel der Bildschirm eines Notebooks zur Anzeige der Informationen genutzt werden, sobald aber eine Interaktion im Sinne von Bildschirmarbeit erfolgt, ist eine externe Tastatur (hier reicht in der Regel eine Kompakttastatur aus) notwendig. Anders lassen sich Seh- und anthropometrische Anforderungen nicht in Einklang bringen. In der Regel ergeben sich bei einem aufgeklappten Notebook-Bildschirm physiologisch günstige Sehbedingungen, wobei es dann bei der Verwendung einer externen Tastatur zu Platzproblemen auf dem Tisch kommen kann. Hier kann gegebenenfalls ein Notebookhalter verwendet werden, der beispielsweise auch bei der Nutzung eines Tablet-PC als Bildschirmgerät verwendet werden kann.
Fazit und Ausblick
Die Verwendung von tragbaren Bildschirmgeräten im Rahmen der „mobilen“ und „ortsveränderlichen“ Bildschirmarbeit wird gegenwärtig rechtlich unterschiedlich erfasst. Dennoch handelt es sich dabei keineswegs um ein methodenfreies Gebiet. Durch die Bündelung einzelner Verfahren zu einem Screening-Mix konnte eine realitätsnahe Beurteilung ungünstiger Körperhaltungen vorgenommen werden, wobei sich erzwungene Körperhaltungen beziehungsweise Zwangshaltungen und Sehabstände im Bereich des Nahpunkts feststellen ließen. Darauf aufbauend lassen sich entsprechende Gestaltungsmaßnahmen umsetzen. Als Faustregel für die betriebliche Praxis in Kaffeeküchen und so genannte „Kreativlandschaften“ und auch für das quasistationäre Arbeiten im Homeoffice gilt: Selbst mit Sehabstand und Zeichengrößen im günstigen Bereich wird ab einer Stunde Bildschirmarbeit der grüne Bereich überschritten. Die Mindestforderungen lauten nachweislich deshalb kurz und knapp: Tastatur und Bildschirm getrennt, Sehachse senkrecht auf der Mitte der Bildschirmoberfläche.
Interessenkonflikt: Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte vorliegen.
Literatur
Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA): MEGAPHYS – Mehrstufige Gefährdungsanalyse physischer Belastungen am Arbeitsplatz. Forschung Projekt F 2333. 1. Aufl. Dortmund, Berlin, Dresden: BAuA, 2019.
Karhu O, Kansi P, Kuorinka I: Correcting working postures in industry: A practical method for analysis. Appl Ergonom 1977; 8: 199–201.
McAtamney L, Nigel Corlett E: RULA: a survey method for the investigation of work-related upper limb disorders. Appl Ergonom 1993; 24: 91–99.
Weitere Infos
Verordnung über Arbeitsstätten (Arbeitsstättenverordnung – ArbStättV) vom 12.08.2004
https://www.gesetze-im-internet.de/arbst_ttv_2004/ArbSt%C3%A4ttV.pdf
Blender Foundation (2020): Blender Website Content
https://www.blender.org
Deutscher Bundestag (2017): Telearbeit und Mobiles Arbeiten – Voraussetzungen, Merkmale und rechtliche Rahmenbedingungen. WD 6 - 3000 - 149/16.
https://www.bundestag.de/resource/blob/516470/3a2134679f90bd45dc12dbef26049977/WD-6-149-16-pdf-data.pdf
MakeHuman Community (2020): Open source tool for making 3d characters
http://www.makehumancommunity.org
Schweizerische Unfallversicherungsanstalt – Suva (2005): Ergo-Test „Ermitteln der körperlichen Belastung bei Tätigkeiten im Sitzen“
https://www.su.uzh.ch/dam/jcr:ffffffff-a5dc-ca44-ffff-ffffde6d4fa6/Ergo…
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