Schnittstelle Mensch - Technik

Räumlich ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen

• Körpermaße (Anthropometrie)
• Körperhaltung
• Sichtgeometrie
• Bewegungsräume und Bewegungshäufigkeiten
• Anpassung von Handwerkzeugen (Griffe) und Bedienelementen an die Form und Beweglichkeit der Hand

Kraft und Energieaufwand

Im Zuge der Mechanisierung der Arbeit ist der erforderliche Kraftaufwand für das Betätigen von Stellteilen oder die Durchführung von Arbeitsvorgängen zurückgegangen. Weiterhin von Bedeutung ist aber der Kraftaufwand bei handwerklichen Tätigkeiten (insbes. Aufbau, Wartung, Instandhaltung und Demontage) und der Lastenhandhabung.

Informationsaufnahme

• Erkennbarkeit und Wahrnehmbarkeit von Informationen
• Art und Darbietung der Informationen, um Überforderung zu vermeiden

Verstehbarkeit des Systems

• Moderne Geräte und Anlagen stellen immer höhere Anforderungen an die Bedienerführung und stellen oft die menschliche Informationsverarbeitung vor große Probleme.
• Wichtig dabei sind das leichte Erlernen und die enge Verknüpfung von Aktion und Reaktion. 

Typen von Arbeitsplätzen - stehen oder sitzen?

Der Sitzarbeitsplatz ist dem Steharbeitsplatz vorzuziehen, da diese Körperhaltung energetisch weniger aufwändig ist. Trotzdem sollte, wenn möglich, ein selbstgewählter Wechsel zwischen Stehen und Sitzen realisiert werden können.

Steharbeitsplatz

An einem Steharbeitsplatz hängt die optimale Höhe neben der Körpergröße auch von der ausgeübten Tätigkeit und dem dabei erforderlichen Kraftaufwand und der erforderlichen Genauigkeit ab. Als Ansatz, um ungünstige Arbeitshaltungen zu vermeiden, sind ständige Arbeitshöhen im Bereich um die normierte Ellenbogenhöhe anzuordnen.

Grundregeln:

• Körperhaltung aufrecht
• Oberarme möglichst senkrecht nach unten
• rechter Winkel zwischen Ober- und Unterarmen (oder größer)
• Kopf- und Blickrichtung zusammen etwa 30° bis 35°
• bei höheren Sehanforderungen ergibt sich die Arbeitshöhe aus dem optimalen Sehabstand (ev. Abstützung der Ellenbögen vorsehen)

Sitzarbeitsplatz

Ein gut gestalteter Sitzarbeitsplatz schafft die Voraussetzungen dafür, dass gutes Sitzen und Sehen möglich ist. Auf Fehlhaltungen des Nackens, des Schultergürtels und des Rückens ist dabei zu achten. Durch ausreichende Freiräume für Arm- und Beinbewegungen sind Zwangshaltungen zu vermeiden.

Grundregeln:

• Oberkörper aufrecht
• Oberarme möglichst senkrecht nach unten
• rechter Winkel zwischen Ober- und Unterarmen
• Blickwinkel etwa 40° nach unten
• Oberschenkel waagrecht
• Unterschenkel senkrecht
• flächiger Bodenkontakt der Füße

Abwechslung und dynamisches Sitzen

• Langes statisches Sitzen führt unweigerlich zu Verspannungen der Muskulatur und einer Belastung der Wirbelsäule.
• Besser ist sogenanntes "dynamisches Sitzen" mit wechselnden Sitzhaltungen, wobei die Abstützung des Körpers durch die Stuhlkonstruktion unterstützt wird.
• Tätigkeiten, die ganztägig und ausschließlich im Sitzen ausgeführt werden, sind zu vermeiden.
• Anzustreben sind vielmehr Tätigkeiten, bei denen Sitzen, Stehen und Gehen wechseln.
  

Rechtliche Anforderungen

• Arbeitsplätze (allgemeine Anforderungen)
• Arbeitssitze und Werkbänke

Spezialthema Kassenarbeitsplatz

Kassenarbeitsplätze sind Arbeitsbereiche, in denen Kassiertätigkeiten mit oder ohne Warenverkehr durchgeführt werden (z.B. Einkaufsmärkte, Einzelhandelsgeschäfte, aber auch Banken).

Kassiertätigkeit = Zahlungsverkehr ohne oder mit zugehörigen Tätigkeiten, wie

• Steuerung des Warenflusses, z.B. Warenzu- und –abführung, Warenmanipulation
• Warendurchlaufkontrolle
• Verpackung der Ware

Nähere Informationen zu den speziellen ergonomischen Anforderungen siehe Seite "Kassenarbeitsplätze". 

Körpermaße - Anthropometrie

Bei der Gestaltung von Arbeitsplätzen, Maschinen und Werkzeugen nach ergonomischen Gesichtspunkten sind Körpergrößenbereiche und nicht mittlere oder konkrete Körpermaße einer einzelnen Person zu berücksichtigen. Es sind dafür die Körpergrößenmaße der zu erwartenden Verteilung der Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer als Maßstab anzunehmen. In der Regel wird das 5. Perzentil Frau bis zum 95. Perzentil Mann genutzt. Damit werden 90 % der zu erwartenden Personen erfasst. Für mindestens diese sind entsprechende Verstellmöglichkeiten vorzusehen. Bei sicherheitskritischen Einrichtungen sind mindestens das 1. Perzentil und das 99. Perzentil zu verwenden.

Die Körpergrößenmaße sind einschlägige, auf Reihenuntersuchungen basierende, Maße aus Normen zu verwenden (z.B. ÖNORM DIN 33402). 

Sehbedingungen, Blickwinkel

Bei nahezu allen Arbeiten muss der Ablauf visuell gesteuert oder kontrolliert werden. Der Bereich des Gesichtsfeldes, in dem bei ruhendem Auge scharf gesehen werden kann, ist aber relativ klein. Durch Bewegungen des Auges, des Kopfes und auch des ganzen Körpers wird daher die Sehachse immer wieder neu auf das zu erkennende Objekt eingerichtet. Scharfsehen bedeutet daher durch die dabei erforderliche Muskeltätigkeit einen energetischen Aufwand mit entsprechenden Ermüdungserscheinungen.

Arbeitsplätze müssen daher so gestaltet werden, dass Augen- und Kopfbewegungen minimiert und Zwangshaltungen vermieden werden.

Der Blickwinkel ist für die Gestaltung eines Arbeitsplatzes eine wichtige Kenngröße. Für Sitzarbeitsplätze sollte er etwa 40° (von der Waagrechten nach unten gemessen), für Steharbeitsplätze etwa 30° betragen. Zu große Blickwinkel führen zu einer starken Beugung der Halswirbelsäule und über längere Zeit zu Beschwerden und krankhaften Veränderungen. Ähnliches gilt auch für Blickwinkel über die waagrechte Ebene hinaus nach oben.

Beleuchtung von Arbeitsräumen 

Zwangshaltungen, Greifräume

Der Raumbedarf muss dem Menschen angepasst werden, da es sonst zu Zwangshaltungen oder ermüdenden Körperhaltungen kommen kann.

Zwangshaltungen sind physiologisch ungünstige bis extreme Körperhaltungen, die wegen der unphysiologischen Stellung der Gelenke und bei längerer Ausführung zu schneller Ermüdung oder schmerzhaften Beschwerden führen. Beispiele dafür sind Überkopfarbeit, Arbeiten mit vor- oder seitlich gebeugtem oder verdrehtem Oberkörper oder vorgebeugte gedrehte Kopfhaltungen. Auch sehr langes Verharren in einer sonst normalen Körperhaltung kann als Zwangshaltung empfunden werden.

Regel:
Statische Muskelbelastung und ungünstige Körperhaltungen (Zwangshaltungen) sind zu vermeiden.

Der Greifraum ist der Umfang des Raumes in dem der Mensch greifen kann. Er ist abhängig von der Größe der Gliedmaßen, der Beweglichkeit und der Körperhaltung. Harmonische Bewegungsabläufe sind nur in bestimmten Bewegungsräumen und Richtungen möglich.

Die physiologisch beste Armhaltung ist die mit etwa senkrecht abfallendem Oberarm mit nach gerichtetem, leicht nach unten abfallendem Unterarm. Bei sehr feinen Arbeiten mit kurzer Sehentfernung müssen Kompromisse zwischen der idealen Kopf- und Armhaltung gemacht werden.

Arbeitsplatzgestaltung

Das Greifraummodell unterscheidet zwischen innerem und äußerem Greifraum. Zum inneren Greifraum gehört all das, was mit angewinkelten Armen erreichbar ist. In den inneren Greifraum gehören somit alle Gegenstände, die ständig oder häufig verwendet werden – zum Beispiel die Computermaus oder die Tastatur auf dem Arbeitstisch für den Bildschirmarbeitsplatz. Zum äußeren Greifraum gehört der Bereich, der mit ausgestrecktem Arm – aber in entspannter Haltung! – erreicht werden kann. Im Idealfall befinden sich hier somit nur die Gegenstände, die man nicht ständig zum Arbeiten benötigt.

Für die Gestaltung von Arbeitsplätzen hat sich weiters das Zonensystem, bestehend aus Arbeitszentrum (Zone 1), erweitertes Arbeitszentrum (Zone 2), Einhandzone (Zone 3) und erweiterte Einhandzone (Zone 4) bewährt.  Im Arbeitszentrum ist alles im Blickfeld des Arbeitenden, im erweiterten Arbeitszentrum all das, was bei optimaler Bewegungsmöglichkeit mit beiden Händen erreicht werden kann. In der Einhandzone befindet sich das, was mit einer Hand erreichbar ist und was gerade noch erreichbar ist, in der erweiterten Einhandzone.

Beispiele:
Für kleine, genaue Bewegungen, die mit den Augen kontrolliert werden müssen, ist Zone 1 zu bevorzugen. Muskelkräfte und Genauigkeit lassen  in den Zonen 3 und 4 stark nach. Bei der Montage von Kleinteilen können die Aufbewahrungsbehälter für die Teile in Zone 3 und 4 angeordnet werden. Anzeigen und Stellteile, Werkzeuge und Werkstücke sollten in den Zonen 1 oder 2 angeordnet werden. 

Stellteile und Anzeigen

Stell- und Anzeigeteile sind die wesentlichen Schnittstellen zwischen Menschen und den bedienenden Maschinen und Anlagen. Das System Mensch-Technik muss bei seiner Gestaltung als geschlossenes Regelsystem betrachtet werden.

Eine Maschine oder Anlage darf keine unerfüllbaren Anforderungen an Antwortgeschwindigkeit und Genauigkeit stellen. Stellteile und Anzeigen müssen nach Wichtigkeit und Anlagen-Grundriss angeordnet werden. Sie sollen unterscheidbar, intuitiv erkennbar und verstehbar sein. Informationen müssen ohne Störung anderer Aktivitäten ablesbar sein. Das System muss beherrschbar sein und den Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmern nicht seinen Eigenrhythmus aufzwingen. Das Grundmuster der Elemente muss den Erfahrungen der Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer entsprechen. 

Handwerkzeuge, Ergonomie

Handwerkzeuge müssen an die Geometrie und Beweglichkeit der menschlichen Hand angepasst sein. Die Anpassung an die Beweglichkeit der Hand beugt einer übermäßigen Belastung der Muskulatur vor.

Bildschirmarbeit

Bildschirmarbeitsplätze müssen ergonomisch gestaltet werden. Dafür sind die dem Stand der Technik entsprechenden Geräte (Monitore, Tastaturen, sonstige Steuerungs- oder Zusatzeinheiten), Arbeitstische, Arbeitsflächen und Arbeitsstühle sowie benutzerfreundliche Software zur Verfügung zu stellen.

Nähere informationen zu Bildschirmarbeitsplätzen und weitere Anfordeurngen bei Bildschirmarbeit siehe Seite Bildschirmarbeitsplätze. 

Software-Ergonomie

Bei der Konzipierung, Auswahl, Einführung und Änderung der Software sowie bei der Gestaltung von Tätigkeiten, bei denen Bildschirmgeräte zum Einsatz kommen, haben die Arbeitgeber folgende Faktoren zu berücksichtigen:

1. Die Software muss der auszuführenden Tätigkeit angepasst sein.
2. Die Software muss benutzerfreundlich sein und gegebenenfalls dem Kenntnis- und Erfahrungsstand der Benutzer angepasst werden können.
3. Die Systeme müssen den Arbeitnehmern Angaben über die jeweiligen Abläufe bieten.
4. Die Systeme müssen die Information in einem Format und in einem Tempo anzeigen, das den Benutzern angepasst ist.
5. Die Grundsätze der Ergonomie sind insbesondere auf die Verarbeitung von Informationen durch den Menschen anzuwenden.

§ 68 Abs. 2 ASchG

Bei Software-Ergonomie geht es um die Anpassung technischer Systeme an den Menschen und nicht umgekehrt den Zwang der Menschen sich der Technik anzupassen. Die Software-Ergonomie befasst sich daher mit der Beschreibung und Bewertung der Kommunikationsschnittstellen zwischen Mensch und Maschine.

Die Interaktion und Kommunikation zwischen Mensch und Maschine ist dynamisch (sie reagieren aufeinander) und sehr benutzerabhängig. Durch die dadurch resultierende Vielfalt an möglichen Interaktionssituationen sind die Anforderungen an ergonomische Software komplexer als bei anderen Arbeitsmitteln (wie z.B. an Kugelschreiber oder Drehbänke).

Menschen und Maschinen interpretieren Information unterschiedlich und jeder Mensch ganz individuell. Dies ist abhängig von

• der Wahrnehmung (Sinnesorgane)
• der Erkennung von Information
• der Denkweise (Problemlösung, Entscheidungsfindung; auch abhängig von der Sprache und Intelligenz)
• der Merkfähigkeit (wie lernt die Person und wie lang behält sie das Gelernte)
• der Handlungsweise.

Weiter sind auch die Anforderungen und Erwartungshaltungen von Mensch zu Mensch unterschiedlich und hängen ab von

• Verhalten
• den Fertigkeiten
• der Neigungen
• dem Wissensstand
• Alter
• Tätigkeitsfeldern.

Beispiele:

• Wie reagiert die Benutzerin/der Benutzer auf Systemfehler?
• Wie viel Erfahrung/Wissen hat die Benutzerin/der Benutzer im Umgang mit ähnlicher und/oder anderer Software?
• Wie ist die Benutzerin/der Benutzer der Software grundsätzlich gegenüber eingestellt?
• Welche Aufgaben soll die Benutzerin/der Benutzer mit der Software erfüllen, wie soll er/sie damit arbeiten?

Nutzen ergonomischer Software

Software, die leicht und effizient bedienbar und an die Bedürfnisse und Erwartungen der Benutzerinnen und Benutzer angepasst ist (sowohl psychisch als auch physisch), führt zu

• einer Steigerung der Produktivität der Benutzerinnen und Benutzer
• einer Steigerung der Gebrauchstauglichkeit der Software
• einer Reduktion der Berührungsängste mit Software und somit zu einer Steigerung der Akzeptanz
• einer Reduktion von psychischen Belastungen und Stress (weniger Ärger über das Arbeiten mit Software, geringerer Konzentrationsaufwand beim Bedienen der Software durch Vermeiden einer umständlichen Vorgehensweise oder Suchen)
• einer Vermeidung vorzeitiger Ermüdung

Eigenschaften und Anforderungen an ergonomische Software

Kurz zusammengefasst muss ergonomische Software

• gebrauchstauglich (für die vorgesehenen Tätigkeiten einsetzbar)
• leicht zu erlernen
• intuitiv zu benutzen
• individuell anpassbar
• fehlertolerant
• durch Selbstbeschreibungsfähigkeiten verständlich

sein.

Die Eigenschaften/Anforderungen lassen sich in vier Bereiche unterteilen: die Benutzeroberfläche, die Dialogführung (Ein- und Ausgaben), das Fehlermanagement und die Gebrauchstauglichkeit.

Die Benutzeroberfläche

Die Benutzeroberfläche soll konsistent und visuell angenehm sein. Dabei ist beispielsweise die Farbgestaltung zu beachten, die auch durch die Kultur und die Medien beeinflusst ist. Weiter sollte man die Farbenblindheit bedenken.

Die Struktur/der Aufbau muss klar und eindeutig sein. Gruppierungen beispielsweise verbessern die Aufnahme, Verarbeitung und Speicherung von Informationen. Dabei ist zu beachten, dass das menschliche Auge nur circa 30° scharf wahrnehmen kann. Außerhalb dieses sogenannten primären Sichtfeldes nimmt es nur noch unscharf grobe Konturen wahr und auch die Farbwahrnehmung ist geschwächt. Allerdings ist die Bewegungsempfindlichkeit in diesem äußeren Bereich erhöht.

Die Darstellungsform sollte je nach Wissensstand und Anforderungen anpassbar sein. Hier ist beispielsweise die Barrierefreiheit besonders zu beachten. Wenn die Software einen breiten Einsatzbereich hat, sollte sie auch für die verschiedenen Tätigkeitsfelder adaptierbar sein (z.B. individuell festlegbare Schnellverweise).

Anforderungen an das Design

• Klare visuelle Unterscheidung von klickbaren und nicht klickbaren Interaktionselementen.
• Interaktionselemente so gestalten, dass sie in Text, Farbe und Form erkennbar und eindeutig unterscheidbar sind und dies konsistent auf der gesamten Webseite.
• Das Layout sollte dabei möglichst erwartungskonform, sich also bei der Gestaltung (bezogen auf den Aufbau und der Navigation) also an der bekannten Nutzerwelt orientieren, da ihnen so das Verständnis auf der Webseite erleichtert wird.
• Angewählte Navigationselemente sollten sich abheben, sodass Nutzerinnen udn Nutzer  erkennen, wo sie sich befinden, eine kontrastreiche Struktur der Übersichtlichkeit ist dienlich, zB kann hier durch leichte Schatten oder Höhen- bzw. Tiefendarstellungen aufgelockert werden.

Die Dialogführung (Ein- und Ausgaben)

Bei der Dialogführung sollte sofort und klar auf die Aktionen der Benutzerinnen und Benutzer rückgemeldet werden. Kontextabhängige Erklärungen können die Dialogführung erleichtern.

Benutzerinnen und Benutzer sollten eine vollständige Funktionsübersicht haben. Dabei ist allerdings zu beachten, dass diese möglichst übersichtlich und kurz gehalten ist, da der Mensch nur zwischen 3 und 7 voneinander unabhängige Wissenseinheiten – sogenannte Chunks – im Kurzzeitgedächtnis behalten kann (z.B. nur 3-7 Hauptnavigationspunkte).

Die Dialoge sollten verständlich und an die Begriffswelt der Benutzerinnen und Benutzer angelehnt sein. Systemspezifische Ausdrücke sollten möglichst vermieden werden („Markenabhängige“ Bezeichnung für gängige Funktionen); Fachsprache darf verwendet werden, wenn es sich um das Fach der Benutzerinnen und Benutzer handelt.

Auch in der Dialogführung ist Konsistenz sehr wichtig, dadurch reagiert die Software für die Benutzerinnen und Benutzer erwartungskonform.

Fehlermanagement

Ein Teil des Fehlermanagements sollten verständliche und konstruktive Fehlermeldungen und Warnungen sein (z.B. eine Warnung vor irreversiblem Datenverlust mit Möglichkeit zum Fortsetzen oder Abbrechen der Aktion). Diese müssen auch höflich gestaltet sein. Weiter sollte es ein integriertes Hilfe-System geben.

Bei Auftritt eines Fehlers soll die Arbeit sinnvoll fortgesetzt werden können. Es sollte die Möglichkeit geben Schritte rückgängig zu machen bzw. wiederherzustellen. Wo es hilfreich/sinnvoll ist sollte es eine optionale automatische Korrektur geben.

Gebrauchstauglichkeit

Die Software muss die vorgesehenen Aufgaben erfüllen können mit möglichst geringem Aufwand auf der Benutzerseite. Die „Arbeitsaufteilung“ zwischen Mensch und Maschine und der Handlungsablauf müssen klar und möglichst einfach sein. Dies sollte möglichst gut in das übrige Arbeitssystem eingegliedert bzw. damit abgestimmt sein.

Auf Funktionen, die in der Praxis nicht eingesetzt werden, sollte verzichtet werden. Zu viele Funktionen können Benutzerinnen und Benutzer leicht überfordern (psychische Belastung). Sollte die Software mehrere grundsätzlich unterschiedliche Aufgabenbereiche abdecken können, muss sie für die verschiedenen Benutzergruppen angepasst werden können.