Technologien die den Alltag verändern: Exoskelette

Ripleys Kampf gegen die Alienkönigin in Aliens – Die Rückkehr, die Verteidigung Zions gegen die anstürmenden Roboter in Matrix, der hypermobile Supersoldat in Sci-Fi-Film Edge of Tomorrow mit Tom Cruise oder aber die Ein-Mann-Armee in Elysium mit Matt Damon: die Rede ist vom Exoskelett, eine Technologie, die in schöner Regelmäßigkeit in Science-Fiction-Romanen und –Filmen zum Einsatz kommt und deutlich realitätsnäher ist, als man im ersten Moment vermuten würde.

Exo-was?

Wir verlassen den Bereich der Natur (den Ideenlieferanten für so manch eine Technologie) und widmen uns den künstlichen Exoskeletten. Dabei handelt es sich um ein mechanisches Gerüst bestehend aus Metallstreben, Gelenken und Achsen, welches den menschlichen Körperbau nachahmt und von einem Menschen quasi wie ein Anzug angezogen werden kann. Meist sind Exoskelette Akku betrieben und werden wahlweise durch Hebel und Knöpfe wie bei „klassischen“ Maschinen oder aber bei modernen Varianten durch die Körperbewegung des Trägers gesteuert, wobei die Bewegung des Trägers dann computergestützt erkannt und in einen entsprechenden Befehl an die Mechanik umgewandelt wird. Der allgemeine Zweck lässt sich schnell zusammenfassen: Der Träger soll dazu befähigt werden, Dinge zu leisten, die er ohne das Tragen des Exoskeletts nicht bewerkstelligen könnte, sei es schwerer zu heben, ausdauernder zu gehen oder bspw. sich trotz einer Immobilität nach sich ziehenden Verletzung (Rückenmarksverletzung oder Ähnliches ) bewegen zu können.

Der unterstützende Krankenhelfer

Das Einsatzgebiet von Exoskeletten ist in der Medizin nicht neu. Hier kommen sie als „stützende“ Strukturen schon seit längerem bei der Orthopädie zum Einsatz, um bspw. Gliedmaßen oder Ähnliches ruhigzustellen, zu entlasten, zu stabilisieren oder eine Fehlhaltung zu korrigieren. Auch bei Rehabilitationsmaßnahmen für gelähmte Patienten kommen sie zum Einsatz. Dabei unterstützt das Exoskelett den Patienten beim Wiedererlernen von Bewegungsabläufen, analysiert die Bewegungsabläufe des Trägers mittels Sensoren und schaltet seine Mechanik nur bei Bedarf „unterstützend“ hinzu.

Der mechanische Lastenesel

Um einen ganz anderen Ansatz für Exoskelette geht es in den Bereichen Industrie und Militär. Exoskelette fungieren hier als tragbare, mit Servomotoren und Gelenken ausgestattete „Anzüge“, die den filigranen Bewegungsapparat des menschlichen Trägers mit der Kraftumsetzung der mechanisch betriebenen Maschine kombinieren und so eine hochleistungsfähige Mensch-Maschine-Symbiose erschaffen. Ob man es mag oder nicht, bei vielen Technologien wird die Entwicklung vorangetrieben, wenn man sich davon einen militärischen Nutzen verspricht – nicht anders verhält es sich bei den Exoskeletten, wo seit den frühen 2000er-Jahren an Exoskeletten gearbeitet wird. Auch hier geht es in erster Linie um das Hantieren mit Lasten. Beim Exoskelett HULC (Human Universal Load Carrier), wird das Gewicht eines schweren Rucksacks mittels Exoskelett an den Boden abgeleitet, so dass Soldaten lange Märsche mit Übergebäck ohne große Ermüdungserscheinungen bewerkstelligen können sollen.

Beim Exoskelett XOS hingegen geht es um den Logistikansatz. Weniger die Mobilität des Soldaten im Einsatz soll gesteigert, sondern das Personal für alle notwendigen logistischen Arbeiten minimiert werden. Mithilfe des XOS soll ein einzelner Soldat mühelos mit Gewichten bis zu 90 Kg hantieren und so Arbeiten verrichten können, die normalerweise bis zu 3 Mann binden würden. Dass dies auch für den industriellen Sektor interessant ist, dürfte niemanden verwundern. Dementsprechend arbeitet bspw. der südkoreanische Konzern Daewoo schon seit 2014 daran seine Werftarbeiter mit Exoskeletten auszustatten.

Man sieht, dass Exoskelette nicht nur der Renner bei den Unterhaltungsmedien sind, sondern, dass mit Hochdruck an einer Lösung für eine alltägliche Nutzbarkeit gearbeitet wird.