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| [[Anthropometrie:_Begriff_und_Gestaltungswege|1 Begriff Anthropometrie und Wege anthropometrischer Gestaltung]]
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| 2 Ordnungsschema für Körpermaße
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| 3 Körpermaßverteilung - Körpergrößenklassen
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| 4 Perzentilberechnung normalverteilter Körpermaße
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| 5 Datenbanken für Körpermaße
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| 6 Einflussfaktoren auf die Variation von Körpermaßen
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| : 6.1 Geschlecht
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| : 6.2 Alter
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| : 6.3 Säkulare Akzeleration (positiver säkularer Trend)
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| : 6.4 Ethnische Differenzierung
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| : 6.5 Proportionale Unterschiede
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| : 6.6 Körperbautypologien
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| : 6.7 Ableitung von Gestaltungsmaßen aus Körpermaßen
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| 7 Arbeitsplatzgrundtypen im Büro- und Produktionsbereich
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| : 7.1 Sitzarbeitsplätze
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| : 7.2 Steharbeitsplätze
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| : 7.3 Steh-Sitzarbeitsplätze
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| 8 Hilfsmittel für die Ermittlung von Gestaltungsmaßen
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| : 8.1 Bestimmung von Gestaltungsmaßen ohne direkte Bezugsetzung zum Körpermaß
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| : 8.2 Berechnung der Gestaltungsmaße unter Nutzung normativer Körpermaße sowie weiterer Parameter
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| === Begriff Anthropometrie ===
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| (griech.):
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| :''Anthropos:'' Mensch
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| :''metron:'' Maß ''metrein:'' Ermittlung oder Bestimmung
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| '''Lehre von der Messung und den Maßverhältnissen des menschlichen Körpers'''
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| gemäß DIN EN ISO 15535:2008-05:
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| Untersuchung und Messung der physischen Maße und der Masse des menschlichen Körpers und seiner
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| (äußeren) Einzelelemente
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| * Quantitative Erfassung und Beschreibung einzelner Körpermaße (anthropometrischer Daten) des Körpers (wie z. B. Dimension und Proportion) sowie demographischer Daten (z. B. Geschlecht, Alter, Wohnsitz, Beruf)
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| * Messung von Körpermerkmalen und statistische Aufbereitung von Daten
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| * Betrachtung von Maßentwicklungen zum Vergleich verschiedener Gruppen und Populationen
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| * Bereitsstellung von Maßen für eine Nutzerpopulation
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| * Teilgebiet (Messmethode) der Anthropologie
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| ;Population
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| :Gruppe von Menschen, die Eigenschaften gemeinsam haben, die ihre anthropometrischen Verteilungen beeinflussen
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| ;Nutzpopulation
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| :Bevölkerungsgruppe, für die eine technische Gestaltung vorgesehen ist (gemäß DIN EN ISO 15535:2008-05)
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| '''Anwendung:'''
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| * Bekleidungsindustrie (modische Kleidung, berufsgruppenspezifsche Bekleidung, Sicherheitsbekleidung und -ausrüstung)
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| * Ergonomie (maßliche Auslegung von Arbeitsplätzen, technischen Arbeitsmitteln, Verbraucherprodukten)
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| Quelle:
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| DIN EN ISO 15535:2008-05: Allgemeine Anforderungen an die Einrichtung anthropometrischer Datenbanken (ISO 15535:2006); Deutsche Fassung EN ISO 15535:2006
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| === Wege anthropometrischer Gestaltung ===
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| Möglichkeiten für die metrische Auslegung eines Produktes oder Arbeitsplatzes:
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| 1. Bildung von Körpergrößenklassen (klein, mittel, groß)
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| :Produkte unterschiedlicher Größenabstufungen (z. B. Wechselgriffe an Handwerkszeugen, Fahrräder in unterschiedlichen Rahmengrößen, Computermäuse für große und kleine Hände, Schuhgrößen, Konfektionsgrößen in der Textilindustrie, Schulgestühl)
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| 2.Verstellbarkeit von Abmessungen an Gegenständen für die Nutzergruppe (z. B. Höhenverstellbarkeit von Tischen, Stühlen)
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| 3. Hinzufügen von Anpassungshilfen bei wirtschaftlichen und technischen Zwängen (z. B. Fußstützen, Sitztiefenverlängerung über ausklappbare Auflagen)
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| 4. Maßgerechte individuelle Auslegung von Produkten und Arbeitsplätzen (z. B. für kleinwüchsige Personen; wenn Nutzer bekannt ist; maßgerechte Küche)
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| === Ordnungsschema für Körpermaße ===
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| <div align="center">[[Bild:Ordnungsschema_Körpermaße.gif| ]]</div>
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| === Körpermaßverteilung - Körpergrößenklassen ===
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| Körperlängenmaße: Einzelwerte symmetrisch um Mittelwert verteilt ⇒ Normalverteilung
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| Breiten-, Tiefen-, Körperumfangsmaße: Einzelwerte folgen keiner Normalverteilung
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| Verwendung von verteilungsunabhängigen statistischen Größen:
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| Berechnung von Häufigkeitswerten, d.h. von empirischen Perzentilwerten
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| <div align="center">[[Bild:Koerpermaszverteilung.gif| ]]</div>
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| ;Perzentil
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| :lat. „Hundertstelwerte“ ⇒ Prozentränge
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| :Perzentilwert = relative Summenhäufigkeit einer Gruppe
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| :Zerlegung der Verteilung in 100 gleich große Teile (n=100) mit 1%-Segmenten
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| :Perzentil = besondere Form des Quantils
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| :p-Quantil Qp: Merkmalswert, unterhalb dessen ein vorgegebener Anteil p aller Fälle der Verteilung liegt
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| :p: Unterschreitungsanteil
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| :z.B. Quantil Q69 = Perzentil P69
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| ::unterhalb dieses Punktes liegen 69% aller Fälle der Verteilung
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| ::Prozentrang von 50 = 50. Perzentil: = 0,5-Quantil: Median (Zentralwert)
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| Perzentilwerte geben für ein Körpermaß an, wie hoch der prozentuale Anteil der Personen einer Bevölkerungsstichprobe
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| ist, die kleiner sind als das angegebene Perzentil oder anders gesagt:
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| Sie zeigen jeweils den Messwert an, der von einem definierten Prozentsatz der gemessenen Menschen maximal erreicht wird:
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| 5. Perzentil bedeutet z. B.: 5% sind in dem Maß kleiner oder so groß, wie hierdurch festgelegt
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| [[Bild:Perzentil.gif| ]]
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| Die größte Verteilungsdichte der Individualwerte eines Körpermaßes liegt in der Mitte der
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| Verteilungskurve.
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| Bei Normalverteilung gilt näherungsweise:
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| *68,3% aller Messwerte haben eine Abweichung von höchstens 1xStandardabweichung vom Mittelwert,
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| *95,4% aller Messwerte haben eine Abweichung von höchstens 2xStandardabweichung vom Mittelwert,
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| *99,7% aller Messwerte haben eine Abweichung von höchstens 3xStandardabweichung vom Mittelwert.
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| [[Bild:Verteilungsfunktion.gif| ]]
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| '''Kumulative Häufigkeit der normalverteilten Körperhöhe in %:'''
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| Quelle: H. Greil: Wachstum und Variabilität im Körperbau und ihre Berücksichtigung bei
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| industriellen Größensystemen. In: Brandenburgische Umwelt Berichte (BUB) 10 S. 62-76 (2001)
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| [[Bild:Kumul_Haeufigk_1.gif| ]] [[Bild:Kumul_Haeufigk_2.gif| ]]
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| ;im 1 cm-Bereich von 160 cm bis 161 cm
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| :bei Frauen: Anteil: 6,5%
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| :bei Männern: Anteil: 0,9%
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| ;im 5 cm-Bereich von 175 cm bis 180 cm
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| :bei Frauen: Anteil: 2,4%
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| :bei Männern: Anteil: 26,7%
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| [[Bild:Kumul_Haeufigk_3.gif| ]]
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| ;Körperhöhe größer als 170 cm:
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| :Anteil jüngerer Frauen gegenüber älteren doppelt so hoch
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| ;Körperhöhe kleiner als 170 cm:
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| :Anteil jüngerer Männer gegenüber älteren weniger als die Hälfte
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| '''Unisex-Modell'''
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| Männer und Frauen wurden in einer Stichprobe zusammengefasst. Die praxisüblichen Perzentilwerte 5, 50, 95 repräsentieren damit geschlechtsunabhängig Körpermaße von Männern und Frauen. Eine Berücksichtigung der Körpermaßvariation zwischen 5. Perzentil Frau und 95. Perzentil Mann umfasst näherungsweise 95% der die Stichprobe repräsentierenden Nutzerpopulation. Das geschlechtsunspezifische Unisexmodell schließt zwischen P5 und P95 deutlich weniger Personen in die Betrachtung ein. Beim 5. Perzentil Unisex bleiben kleine Frauen (geschlechtsabhängig das 5. Perzentil) sowie beim 95. Perzentil Unisex große Männer (geschlechtsabhängig das 95. Perzentil) in einer Gestaltung unberücksichtigt.
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| [[Bild:Unisexmodell.gif| ]]
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| '''Schiefe Verteilung''' [[Bild:Linksschiefe_Verteilung.gif|right| ]]
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| Umfangs- und Breitenmaße sind i. allg. nicht normalverteilt. Median- und Mittelwert weichen voneinander ab. Z. B. weist das Körpergewicht in der Bevölkerung eine eher linksschiefe Verteilung auf (im Bild fiktive Annahme der Asymmetrie). Der höchste Punkt der Verteilung und der Median liegen auf der rechten Seite. Median- und Modalwert sind größer als der Mittelwert. Die Messwerte des Körpergewichts häufen sich auf der rechten Seite, d. h. es gibt in der Bevölkerung mehr Personen, die im Körpergewicht über dem Mittelwert liegen und es gibt nur wenige Personen, die sehr leichtgewichtig sind. Der Modalwert (der Wert, der am häufigsten auftritt) kann dabei vom Medianwert abweichen.
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| === Perzentilberechnung normalverteilter Körpermaße ===
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| Standardnormalverteilung mit den statistischen Größen Mittelwert und Standardabweichung
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| '''<center><math>K_{Perzentil}=\bar{x}\cdot s</math></center>'''
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| K<sub>Perzentil</sub>: gesuchtes Perzentil
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| <math>\overline x</math>: Körpermaßmittelwert
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| z<sub>Perzentil</sub>: z-Wert aus Tabelle der Standardnormalverteilung
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| s: Körpermaßstandardabweichung
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| <center><math>z_{Perzentil}=|\frac{K_{Perzentil}-\bar{x}}{s}|</math></center>
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| '''z-Werte für die Berechnung einiger Perzentile:'''
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| 1.Perzentil = <math>\overline x</math> - 2,33s 99.Perzentil = <math>\overline x</math> + 2,33s
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| 2.Perzentil = <math>\overline x</math> - 1,88s 97.Perzentil = <math>\overline x</math> + 1,88s
| | <big>'''Gliederung'''</big> |
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| 5.Perzentil = <math>\overline x</math> - 1,65s 95.Perzentil = <math>\overline x</math> + 1,65s
| | * [[Anthropometrie:_Begriff_und_Gestaltungswege|Begriff Anthropometrie und Wege anthropometrischer Gestaltung]] |
| | | |
| 10.Perzentil = <math>\overline x</math> - 1,28s 90.Perzentil = <math>\overline x</math> + 1,28s
| | * [[Anthropometrie:_Ordnungsschema_Koerpermasze_und_Koerpermaszverteilung|Ordnungsschema für Körpermaße und Körpermaßverteilung]] |
| | |
| 20.Perzentil = <math>\overline x</math> - 0,84s 80.Perzentil = <math>\overline x</math> + 0,84s
| |
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| 25.Perzentil = <math>\overline x</math> - 0,67s 75.Perzentil = <math>\overline
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| | |
| x</math> + 0,67s
| |
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| 50.Perzentil = <math>\overline x</math>
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| Quelle: W.Lange; A. Windel: Kleine ergonomische Datensammlung.Tüv Media;Auflage 13., aktualisierte Auflage. (September 2009)
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| | * [[Anthropometrie:_Perzentilberechnung_und_Datenbanken|Perzentilberechnung normalverteilter Körpermaße und Datenbanken]] |
| | |
| | * [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze|Einflussfaktoren auf die Variation von Körpermaßen]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Geschlecht|Geschlecht]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Alter|Alter]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Saekulare_Akzeleration|Säkulare Akzeleration]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Bevoelkerungsunterschiede|Bevoelkerungsunterschiede]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Proportionale_Unterschiede|Proportionale Unterschiede]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Koerperbautypologien|Körperbautypologien]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Weitere_Einflussfaktoren|Weitere Einflussfaktoren]] |
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| '''Beispiel 1: Hauptmaße der Führerräume von Schienenfahrzeugen nach DIN 5566-02:2006-09'''
| | * [[Anthropometrie:_Ableitung_von_Gestaltungsmaszen_aus_Koerpermaszen|Ableitung von Gestaltungsmaßen aus Körpermaßen]] |
| Höhe in jedem aufrecht beschrittenen Punkt
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| Vorzugsmaß: ≥2000 mm
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| ;Überprüfung des Vorzugsmaßes:
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| :entscheidendes Körpermaß: Körperhöhe
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| :Nutzergruppe: 25-65 Jahre
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| :entscheidendes Perzentil: 99.Perzentil
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| :entscheidendes Geschlecht, Alter: männlich (jüngere Nutzer: 25-29 Jahre, da akzelerierter)
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| [[Bild:Koerperhoehe.gif| ]][[Bild:Koerperhoehe_Masze_AA.gif| ]] | |
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| Körpermaße aus B. Flügel; H.Greil; K.Sommer: Anthropologischer Atlas. Alters- und Geschlechtsvariabilität des Menschen - Grundlagen und Daten. Verlag Minerva edition Wissen, 1986
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| <math>K_{99}=1755mm\dotplus2,33\cdot72mm</math>
| | * [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion|Arbeitsplatzgrundtypen im Büro- und Produktionsbereich]] |
| | | ** [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion#Sitzarbeitsplaetze|Sitzarbeitsplätze]] |
| 99. Perzentil = 1922mm (+ Schuhwerk 30 mm) = 1952 mm ⇒ + Bewegungszuschlag: Höhe >1952 mm
| | ** [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion#Steharbeitsplaetze|Steharbeitsplätze]] |
| | | ** [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion#Steh-Sitzarbeitsplaetze|Steh-Sitzarbeitsplätze]] |
| '''Beispiel 2: Hauptmaße der Führerräume von Schienenfahrzeugen nach DIN 5566-02:2006-09'''
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| Höhe des Fluchtweges
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| Mindestmaß: 1800 mm
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| ;Welchem Perzentil entspricht die Höhe des Fluchtweges von 1800 mm bei männlichen Nutzern?
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| :entscheidendes Körpermaß: Körperhöhe
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| :Überprüfung beispielhaft für Nutzergruppe: 18-59 Jahre, männlich
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| [[Bild:Koerperhoehe2_Masze_AA.gif| ]] | |
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| Körpermaße aus B. Flügel; H.Greil; K.Sommer: Anthropologischer Atlas. Alters- und Geschlechtsvariabilität des Menschen - Grundlagen und Daten. Verlag Minerva edition Wissen, 1986
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| <center><math>z_{Perzentil}=|\frac{K_{Perzentil}-\bar{x}}{s}|</math> ⇒ <math>z_{Perzentil}=|\frac{1800mm-1715mm}{66mm}|</math>
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| ⇒ '''Z<sub>Perzentil</sub>=1,287'''</center>
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| s. Tabelle der Standardnormalverteilung (Ermittlung des Flächenanteils, der dieser Wahrscheinlichkeit entspricht)
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| Z<sub>Perzentil</sub> = 1,28 ⇒ Fläche 0,8997 '''''≈ 90.Perzentil'''''
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| '''''Für etwa 10% der männlichen Nutzer ist die Fluchtweghöhe zu niedrig.'''''
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| '''Beispiel 3: Hauptmaße der Führerräume von Schienenfahrzeugen nach DIN 5566-02:2006-09'''
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| Lichter Türdurchgang, Höhe innen
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| Mindestmaß: 1700 mm
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| ;Welchem Perzentil entspricht die Höhe des Türdurchganges von 1700 mm bei jüngeren männlichen Nutzern?
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| :Nutzergruppe: 18-65 Jahre, männlich und weiblich
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| :entscheidendes Körpermaß: Körperhöhe, männlich, 18-25 Jahre
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| [[Bild:Koerperhoehe3_Masze.gif| ]] | |
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| Körpermaße aus DIN 33402-2:2007-05)
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| <center><math>s=|\frac{K_{50}-K_{5}}{z_{50}-z_{5}}|</math> ⇒ <math>s=|\frac{1790mm-1685mm}{0-(-1,65)}|</math> ⇒ '''s = 63,63 mm'''</center>
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| s: Standardabweichung
| | * [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen|Hilfsmittel für die Ermittlung von Gestaltungsmaßen]] |
| | | ** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Uebersicht|Übersicht]] |
| K<sub>50</sub>: Körpermaß 50.Perzentil
| | **[[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Gestaltungsmasze_ohne_direkte_Bezugsetzung_zum_Koerperbaumasz|Gestaltungsmaße ohne direkte Bezugsetzung zum Körperbaumaß]] |
| | | ** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Gestaltungsmasze_mit_Bezugsetzung_zum_Koerperbaumasz|Gestaltungsmaße mit Bezugsetzung zum Körperbaumaß]] |
| K<sub>5</sub>: Körpermaß 5.Perzentil
| | ** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Probleme_bei_Bestimmung_von_Gestaltungsmaszen|Probleme bei Bestimmung von Gestaltungsmaßen]] |
| | | ** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Menschmodelle|Menschmodelle]] |
| z<sub>50</sub>: z-Wert Standardnormalverteilung für 50.Perzentil
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| z<sub>5</sub>: z-Wert Standardnormalverteilung für 5.Perzentil
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| <center><math>z_{Perzentil}=|\frac{K_{Perzentil}-K_{50}}{s}|</math> ⇒ <math>z_{Perzentil}=|\frac{1700mm-1790mm}{63,63mm}|</math></center>
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| Z<sub>Perzentil</sub>=1,414 ⇒ Fläche 0,9207 ⇒ (100-92) = '''8.Perzentil'''
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| '''''Für nur etwa 8% der männlichen Nutzer ist der Türdurchgang aufrecht passierbar, für 92% der männlichen Nutzer ist die Tür zu niedrig.'''''
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| === Datenbanken für Körpermaße ===
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| * Normative Daten
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| :* bundesdeutsche Wohnbevölkerung
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| :* Europabevölkerung
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| :* Weltbevölkerung
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| :* berufsgruppenspezifische Bevölkerungsteile
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| : - DIN 33402-2:2007-05 Ergonomie - Körpermaße des Menschen - Teil 1: Begriffe, Messverfahren
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| : - DIN 33402-2:2007-05: Ergonomie - Körpermaße des Menschen - Teil 2: Werte
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| :: --> Körpermaßdaten für Wohnbevölkerung der Bundesrepublik
| |
| :: --> Aktualisierung der bisherigen Normdaten durch bundesweit erhobene Körpermessdaten für Frauen und Männer der Altersgruppe von 18 bis 40 Jahre (Stand: 1999)
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| :: --> Aktualisierung der Körpermaßdaten für 41-bis 65-Jährige (Stand: vor 2004)
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| :: --> geschlechtsspezifisch
| |
| :: --> Altersgruppe 18 – 65 Jahre
| |
| :: --> Vertrauensbereich 5. bis 95. Perzentil
| |
| : - DIN 33402-2 Beiblatt 1:2006-08 Ergonomie — Körpermaße des Menschen - Beiblatt 1 zu Teil 2: Werte; Anwendung von Körpermaßen in der Praxis
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| : - DIN EN 547-1:2009-01: Körpermaße des Menschen - Teil 1: Grundlagen zur Bestimmung von Abmessungen für Ganzkörperzugänge von Maschinenarbeitsplätzen
| |
| : - Anthropologischer Datenatlas (1986) in: Flügel B., Greil H., Sommer K. (1986): Anthropologischer Atlas. Grundlagen u. Daten
| |
| : - DIN EN 547-2:2009-01: Körpermaße des Menschen - Teil 2: Grundlagen für die Bemessung von Zugangsöffnungen
| |
| : - DIN EN 547-3:2009-01: Körpermaße des Menschen - Teil 3: Körpermaßdaten (Erhebungszeitraum: vor 1997)
| |
| : - Internationaler anthropometrischer Datenatlas (1993) in: Internationaler anthropometrischer Datenatlas. Bundesanstalt für Arbeitsschutz, Fb. 587. Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven. Jürgens, H. W. (1993)
| |
| : - Körpermesswerte des Europamenschen (1998) in: Arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse Nr. 108, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Dortmund 1998
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| :: --> Europamensch: Grenzperzentile P5 und P95:
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| :: --> Nordregion: Grenze für 95. Perzentil; Südregion Grenze für 5. Perzentil
| |
| :: - Grenzperzentile nicht geschlechtsdifferenziert
| |
| :: --> Altersgruppe 18 bis 60 Jahre
| |
| : - DIN EN ISO 14738:2009-07: Sicherheit von Maschinen – Anthropometrische Anforderungen an die Gestaltung von Maschinenarbeitsplätzen
| |
| : - DIN EN ISO 7250:2010-06: Wesentliche Maße des menschlichen Körpers für die technische Gestaltung
| |
| : - DIN EN 614-1:2009-06: Sicherheit von Maschinen - Ergonomische Gestaltungsgrundsätze - Teil 1: Begriffe und allgemeine Leitsätze
| |
| : - DIN EN ISO 3411:2009-01: Erdbaumaschinen - Maschinenführer - Körpermaße, Mindest-Freiraum
| |
| :: --> Erhebungszeitraum: Vorgängernorm: vor 1995, aktuelle Norm mit leicht veränderten Daten
| |
| : - DIN EN ISO 15537:2005-03: Grundsätze für die Auswahl und den Einsatz von Prüfpersonen zur Prüfung anthropometrischer Aspekte von Industrieerzeugnissen und deren Gestaltung (Erhebungszeitraum 1965-1985)
| |
| : - DIN 5566:2006-01: Schienenfahrzeuge - Führerräume -Teil 1: Allgemeine Anforderungen. 2006-09
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| * Datensammlungen (Quelle: Scheffler; Schüler: KAN-Studie 51) | |
| :* Handbücher i. allg. für den Praktiker
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| :: - unterschiedliche Angaben zu Stichproben; selten aktuelle Daten
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| :: - komplexe oder ausgewählte Datensammlungen
| |
| :: - anwenderorientiert, Nutzungshinweise
| |
| :: - Perzentilwertangaben
| |
| :: - z. B.: Anthropologischer Atlas; Handbuch der Ergonomie; Kleine ergonomische Datensammlung
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| | |
| :* wissenschaftliche Journale
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| :: - kleine Stichproben; aktuelle Daten
| |
| :: - ausgewählte Datensammlung
| |
| :: - nicht anwenderorientiert/keine Nutzungshinweise
| |
| :: - statistisch unterschiedliche Angaben
| |
| :: - z. B.: Anthropologischer Anzeiger; Ergonomics; Applied Ergonomics
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| :* Körpermaßreihenmessung SizeGERMANY
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| :: - durchgeführt vom Forschungszentrum Hohenstein Institute und der Human Solutions GmbH mit Unterstützung von Bekleidungsindustrie, Handel sowie der Automobilindustrie
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| :: - Zeitraum: 7/2007 bis 10/2008 an 31 Standorten in Deutschland
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| :: - 13362 Personen (Männer, Frauen, Kinder); Altersverteilung: 6 -87 Jahre; Erfassung von mehr als 70 Körpermaßen
| |
| :: - Durchführung mit moderner 3D-Scannertechnologie
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| :: - Maßdefinitionen konform zu internationalen Standards ISO 8559 –Maße für Bekleidung; ISO 7250 –Maße für Ergonomie; ISO 20685 –Scanning
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| :: ---> s. auch: [http://www.hohenstein.de/media/veroeffentlichungen/Size_GERMANY.pdf forward textile technologies Juni 2009] und [https://portal.sizegermany.de/SizeGermany/pages/home.seam SizeGermany-Portal]
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| '''Quellenverzeichnis:'''
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| | |
| Dr. Christiane Scheffler; Dr. Grit Schüler: KAN-Studie 51 „Rohfassung eines Leitfadens für die richtige Auswahl und Anwendung anthropometrischer Daten“. Verein zur Förderung der Arbeitssicherheit in Europa e.V. (VFA). Mai 2013
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| === Einflussfaktoren auf die Variation von Körpermaßen ===
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| *Geschlecht
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| *Alter
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| *säkulare Akzeleration
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| *ethnische Unterschiede
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| *Proportionale Unterschiede
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| *Körperbautypen
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| *Tagesschwankungen
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| *Asymmetrien
| |
| * Abweichung von Körpermaßen in Standardmessposition
| |
| : - bequeme Körperhaltung
| |
| : - Bewegung
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| : - Zuschläge für Frisuren, Kleidung, Ausrüstungsgegenstände
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| : - Addition von Einzelkörpermaßen für Körpermaßketten versus Gesamtmaß
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| ==== Geschlecht ====
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| ;Vergleich Frau zu Mann:
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| :ca. 13 cm geringere Körperhöhe
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| :breiteres Becken
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| :schmalere Schultern
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| :kürzere Extremitäten, kleinere Hände und Füße
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| :stärkere und anders verteilte Korpulenz
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| :Proportionsunterschiede im Verhältnis Rumpf zu Extremitäten
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| :längerer und tieferer Rumpf, breiterer Unterrumpf
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| [[Bild:Vgl_KH_Mann_Frau.gif|baseline]] [[Bild:Koerpersitzbreite_M_F.gif|baseline]]
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| ==== Alter ====
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| ;Vergleich Erwachsene und Jugendliche (Jugendliche gemäß Jugendarbeitsschutzgesetz ab 15 Jahre):
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| :Körpermaßendwerte noch nicht erreicht
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| :Wachstumsschübe vorhanden
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| :Längenwachstum im weiblichen Geschlecht bis ca. zum 18.Lebensjahr, im männlichen Geschlecht bis nach dem 20.Lebensjahr
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| Beachtung bei der Gestaltung von Arbeitsplätzen für Auszubildende
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| [[Bild:Vgl_KH_Erwachs_Jugendl_maennl.gif| ]] [[Bild:Vgl_KH_Erwachs_Jugendl_weibl.gif| ]]
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| Quelle 1: Körpermaße aus B. Flügel; H.Greil; K.Sommer: Anthropologischer Atlas. Alters- und Geschlechtsvariabilität des Menschen - Grundlagen und Daten. Verlag Minerva edition Wissen, 1986
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| ;Vergleich jüngere und ältere Erwachsene - Veränderung der Körpermaße bei älteren Menschen
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| Einfluss ontogenetischer Alternsprozesse auf Längen- und Korpulenzmaße
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| :Abnahme von Körperhöhe und Stammlänge
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| ::Haltungsverlust, Dehydrierung der Zwischenwirbelscheiben, Alterskyphose der Wirbelsäule
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| :: Anschein relativer Langbeinigkeit aufgrund veränderter Proportionen von Rumpf zu Extremitäten)
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| :kürzere Extremitäten
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| :Zunahme von Brustkorbtiefe und –breite
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| ::Brustkorbtiefe nimmt stärker zu als Brustkorbbreite (Thorax tonnenförmiger)
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| :Zunahme von Körperumfang, Körpersitzbreite, Körpersitztiefe, Unterkörpertiefe
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| :: z. B. Sitztiefe F95: 20-29 Jahre: 518 mm versus 60-69 Jahre: 539 mm
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| :: z. B. Körpersitzbreite F95: 20-29 Jahre: 427 mm versus 60-69 Jahre: 463 mm
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| :Gewichtszunahme, Zunahme der Extremgruppen sehr schlank – stark adipös
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| :: Korpulenzzunahme mit zunehmendem Alter
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| :: im fortgeschrittenen Erwachsenenalter Körper wieder schlanker
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| :: z. B. Körpermasse M50: 20-29 Jahre: 75,4 kg 50-59 Jahre: 84,3 kg 60-69 Jahre: 82,9 kg
| |
| :: z. B. Körpermasse F50: 20-29 Jahre: 60,9 kg 50-59 Jahre: 67,6 kg 60-69 Jahre: 70,8 kg
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| :Zunahme von Handdicke, Daumenbreite, Zeigefingerbreite
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| :Zunahme von Ohrlänge und -breite
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| : Abnahme der Handgelenkbeweglichkeit (Extension, Flexion, Pronation, Supination)
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| : Abnahme der Beweglichkeit der Halswirbelsäule (Beugung, Streckung, Seitbeuge, Kopfdrehung mit und ohne Rumpfdrehung)
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| :: z. B. Kopfrotation nach rechts F50: 20-29 Jahre: 76° 50-59 Jahre: 68° 60-69 Jahre: 62°
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| :: z. B. Beugung des Kopfes nach vorn: M50: 20-29 Jahre: 69° 50-59 Jahre: 53,5° 60-69 Jahre: 51°
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| Quelle: H.Greil, A.Voigt, C.Scheffler: Optimierung der ergonomischen Eigenschaften von Produkten für ältere Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer – Anthropometrie. BAuA F1299 (2007)
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| [[Bild:Vgl_KH_jungeaeltereErwachs.gif|gerahmt|baseline]] [[Bild:KH_ueber_Alter.gif|baseline]]
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| Daten Bild rechts aus: http://www.sizegermany.de/pdf/SG_Abschlusspraesentation_2009.pdf, Abruf 28.10.2010
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| ==== Säkulare Akzeleration (positiver säkularer Trend) ====
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| (lateinisch):
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| :''Saeculum:'' Jahrhundert
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| : ''acellero:'' beschleunigen
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| '''Beschleunigtes und vermehrtes Größenwachstum einer jüngeren gegenüber einer früheren Generationen'''
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| Allg.: eine gegenüber dem Durchschnittswert beschleunigte Entwicklung
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| Die Menschen erreichen eine größere Endhöhe, werden schneller groß
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| ;Ursachen:
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| sozioökonomische Lebensbedingungen
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| :verbesserte hygienische Verhältnisse
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| :hochwertige Nahrung
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| :Abnahme Erkrankungshäufigkeit und –schwere während des Wachstumsalters
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| *Akzelerationsprozess seit ca. 150 Jahren nur in Wohlstandsländern (europäische Staaten, Nordamerika, Australien, Neuseeland, Japan)
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| *allmähliche Stagnation des positiven säkularen Trends in den Längenmaßen (in Norwegen, USA; in Deutschland bei Schulanfängern seit ca. 1994, da keine nennenswerten Fortschritte mehr im Lebensstandard
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| | |
| ::s. Quelle H.Greil, A.Voigt, C.Scheffler: Optimierung der ergonomischen Eigenschaften von Produkten für ältere Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer – Anthropometrie. BAuA F1299 (2007))
| |
| *nahezu unveränderte Körperhöhen in den vergangenen hundert Jahren in Indien, der Türkei und Kolumbien
| |
| *Verringerung der Körperhöhe in Kenia und Chile
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| ::s. Prof. Georg Kenntner in: http://www.klm-hannover.de/medien/lexi-tv.pdf, Abruf 28.10.2010
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| | |
| *Indikator für die Lebensqualität einer Bevölkerung
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| ::biologischer Lebensstandard in den west- u. nordeuropäischen Wohlfahrtsstaaten höher als in den USA:
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| <center>[[Bild:Biolog_Lebensstandard.gif| ]]</center>
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| <center>Quelle: John Komlos: Körpergröße und Wohlstand. in: Spektrum der Wissenschaft (9)2005, S. 90</center>
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| *positiver säkularer Trend in den Längenmaßen bei der erwachsenen deutschen Bevölkerung noch andauernd
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| : säkularer Trend besonders bei großen Menschen zu beobachten, kleine Personen bleiben eher klein
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| : ältere Erwachsene im Mittel kleiner und korpulenter als gleichzeitig gemessene junge Erwachsene
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| : Abnahme der Längenmaße bereits zwischen der Altersgruppe der unter 40-Jährigen und über 40-Jährigen, nicht erst zwischen älteren Erwachsenen
| |
| : Abnahme der Körperhöhe im Alter durch altersbedingte Schrumpfung und verminderte Streckfähigkeit der Wirbelsäule und durch gleichzeitig überlagerten säkularen Trend
| |
| | |
| ::s. Quelle H.Greil, A.Voigt, C.Scheffler: Optimierung der ergonomischen Eigenschaften von Produkten für ältere Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer – Anthropometrie. BAuA F1299 (2007))
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| <center>[[Bild:KH_M50_Vgl_1980_2009.gif| ]] [[Bild:KH_F50_Vgl_1994_2009.gif| ]]</center>
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| <center>[[Bild:Vgl_Perzentile_DIN33402_Sizegermany.gif| ]]</center>
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| <center>Daten aus: http://www.sizegermany.de/pdf/SG_Abschlusspraesentation_2009.pdf, Abruf 28.10.2010</center>
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| * Zunahme der Körpermasse und damit in der Generationenfolge Zunahme des positiven säkularen Trends | |
| * Zunahme der Korpulenz, z. B. Brust-, Taillen-, Hüftumgang bei beiden Geschlechtern | |
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| <center>[[Bild:Vgl_Korpulenz_saekul_Trend.gif| ]]</center>
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| <center>Daten aus: http://www.sizegermany.de/pdf/SG_Abschlusspraesentation_2009.pdf, Abruf 28.10.2010</center>
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| ==== Ethnische Differenzierung ====
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| '''Ethnische Gruppe:'''
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| Gruppe von Individuen, welche eine geographische Region bewohnen und physiologische Gemeinsamkeiten aufweisen
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| einzelne Nationen ethnisch unterschiedlich stark vermischt, aber i. allg. in jeder Nation dominierende ethnische Gruppen
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| *Negroiden: dunkelhäutige Menschen in Afrika; kleinere Teile in Asien, Pazifikinseln
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| *Kaukasoiden: hell- und dunkelhäutige Menschen in Europa, Nordafrika, Kleinasien, Mittlerer Osten, Polynesien | |
| *Mongoloiden: Zentral-, Ost-, Südostasien; Urbevölkerung Amerikas | |
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| Unterschiede:
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| :in absoluten Körpermaßen
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| :in Proportionen
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| ::Nordeuropäer > Südeuropäer (ca. 8 cm)
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| ::Greifraum Nordeuropäer > Greifraum Südeuropäer
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| ::Extremitäten Schwarzafrikaner > Extremitäten Europäer
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| ::Greifraum Asiaten < Greifraum Europäer
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| :: Ausprägung des Geschlechtsunterschiedes in den Körpermaßen in Nordeuropa geringer als in Südeuropa
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| <center>[[Bild:Weltbevoelkerung.gif| ]]</center>
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| ==== Proportionale Unterschiede ====
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| * unterschiedliche Körperproportionen vorhanden | |
| * Person mit Körperhöhe 95.Perzentil weist nicht zwangsläufig eine Stammlänge, Schritthöhe und Armreichweite des 95.Perzentils auf
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| * Verhältnis Stammlänge zu Schritthöhe oder auch Körperhöhe zu Körpersitzhöhe (Stammlänge) führt zur Variationsbreite: langbeinig, kurzbeinig (Sitzzwerg, Sitzriese) | |
| | |
| '''Sitzriese (kurzbeinig):''' langer Körperstamm, kurze Beine
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| : gemäß DIN 33419:1993 (zurückgezogen): Stammlänge > 54% der Körperhöhe
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| '''Sitzzwerg (langbeinig):''' kurzer Körperstamm, lange Beine
| |
| : gemäß DIN 33419:1993 (zurückgezogen): Stammlänge < 49% der Körperhöhe
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| <center>[[Bild:Laengen_Proportionstypen.gif| ]]</center>
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| '''Beispiel:'''
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| Je nach Referenzpunkt ergeben sich unterschiedliche Anforderungen.
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| Alle Pilotenaugpunkte müssen im sog. DEP (Design Eye Point) liegen. Daraus resultieren ergonomische Anforderungen an die Lage von Hand-, Fußstellteilen und der Sitzverstellung.
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| Im Fahrzeug hingegen sind alle Nutzer mit dem Ballen auf dem Pedal fixiert, was Auswirkungen auf die Position von Handstellteilen, Sitz und Augpunkt hat.
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| <center>[[Bild:Proporttypen_Verstellbereiche.gif| ]]</center>
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| | |
| * Körpermaße korrelieren unterschiedlich stark miteinander:
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| : Längenmaße: i. allg. eine relativ hohe Korrelation mit der Körperhöhe
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| : Bei Veränderung eines Körpermaßes (Zu-, Abnahme) ändert sich das Bezugsmaß tendenziell in gleicher Weise
| |
| : Breiten-, Tiefen-, Umfangsmaße, Abmessungen von Hand, Fuß und Kopf: relativ geringer biometrischer Zusammenhang zu Längenmaßen des Körpers
| |
| * Maßabhängigkeiten und -zusammenhänge für Gestaltungsaufgaben von Interesse:
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| : Fragestellungen z. B.:
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| :: Haben größere Personen zwangsläufig eine größere Stammlänge bzw. Augenhöhe im Sitzen?
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| :: Sollte eine horizontale Sitzverstellung mit einer vertikalen zwangsgekoppelt werden, d. h. müssen Personen mit kürzeren Beinen gleichzeitig höher platziert werden?
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| :: Haben kleinere Personen kürzere Arme, müssen kleinere Personen zwangsläufig näher an Konsolen etc. positioniert werden?
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| | |
| * Überprüfung der Maßabhängigkeit: Nutzung einer Korrelationsmatrix
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| : Konventionen zur Bewertung von Korrelationen:
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| :: 0.0 < r ≤ 0.2 (sehr geringe Korrelation)
| |
| :: 0.2 < r ≤ 0.5 (geringe Korrelation)
| |
| :: 0.5 < r ≤ 0.7 (mittlere Korrelation)
| |
| :: 0.7 < r ≤ 0.9 (hohe Korrelation)
| |
| :: 0.9 < r ≤ 1 (sehr hohe Korrelation)
| |
| ::: Quelle: Achim Bühl: SPSS 16. Einführung in die moderne Datenanalyse, Pearson Studium; Auflage: 11., aktualisierte Auflage.2008
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| <center>[[Bild:Bsp_Korrelationen_Koerpermasze.gif| ]]</center>
| |
| <center>Werte aus Korrelationsmatrix von Jürgens in Holger Luczak: Arbeitswissenschaft. Springer-Verlag GmbH; Auflage: 2., vollst. neubearb. A. (Januar 1998)</center>
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| ==== Körperbautypologien ====
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| *somatischer Körperbautyp nach William Sheldon in den USA
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| *Weiterentwicklung von Heath und Carter
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| *Anwendung in der Sportmedizin
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| *Beschreibung des Ausprägungsgrades jedes Somatotyps in einer Dreierzahl:
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| *Tripel: Ausprägungsgrad Endomorphie (Fettgehalt), Mesomorphie (Entwicklungsgrad der Muskulatur), Ektomorphie (Entwicklungsgrad des Knochenbaus)
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| | |
| ;Endomorphie: relativer Fettanteil
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| ;Endomorph (Pummeliger Typ)
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| Merkmale: starke Umfangsneigung und Neigung zum Fettansatz am Körperstamm
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| ;Mesomorphie: relative muskel-skelettale Robustheit
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| ;Mesomorph (Muskulärer Typ)
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| Merkmale: starke Entwicklung von Skelett und Muskulatur
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| ;Ectomorphie: relative Linearität oder Schlankheit (Schmalheit / Schmächtigkeit) eines Körpers
| |
| ;Ectomorph (Schlanker Typ)
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| Merkmale: hagerer, dünner Typ; geringes Breitenwachstum mit einhergehendem Höhenwachstum
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| <center>[[Bild:Somatotypen.gif| ]]</center>
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| *in Deutschland Einteilung des Körperbaus nach '''Metrik-Index''' nach Strömgren und Conrad (s. Quellen) | |
| '''Pyknomorph''' (niedrig-breitwüchsiger Typ)
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| '''Metromorph''' (mittlere Körperform)
| |
| | |
| '''Leptomorph''' (hoch-schlankwüchsiger Typ)
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| | |
| ;Verwendung von Metrik-Index-Perzentilen:
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| :3-Teilung:
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| ::<P20: leptomorph
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| ::P20 - P80: metromorph
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| ::>P80: pyknomorph
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| :5-Teilung:
| |
| ::<P10: streng leptomorph
| |
| ::P10-P25: moderat leptomorph
| |
| ::P25-P75: metromorph
| |
| ::P75-P90: moderat pyknomorph
| |
| ::>P90: streng pyknomorph
| |
| | |
| '''Metrik-Index:'''
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| Metrik-Index männlich:
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| | |
| = -0.3647 - (0.0401 ⋅ Körperhöhe) + (0.1253 ⋅ Brustkorbbreite) + (0.1540 ⋅ Brustkorbtiefe)
| |
| | |
| Metrik-Index weiblich:
| |
| | |
| = -2.6539 - (0.0348 ⋅ Körperhöhe) + (0.1640 ⋅ Brustkorbbreite) + (0.1799 ⋅ Brustkorbtiefe)
| |
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| <center>[[Bild:Somatotype_Metrikindex.gif| ]]</center>
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| | |
| Quellen:
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| Andrea Voigt: Körperbau, Gelenkbeweglichkeit und Handkräfte Erwachsener im
| |
| Generationenvergleich, Uni Potsdam, Mathematisch-Naturwissenschaftlichen FakultätDiss. 2008
| |
| | |
| Jürgen Fritzsche: Sportanthropologische Untersuchungen zur Konstitutionstypologie von
| |
| Kampfkünstlern der Sportart Karate (Elitekarateka), Diss. Universität Frankfurt am Main, 2006
| |
| | |
| Holle Greil: Der Körperbau im Erwachsenenalter - DDR-repräsentative anthropologische Querschnittsstudie. Diss. B Universität Berlin. 1988
| |
| | |
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| '''Definition in Ergonomienormen:'''
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| | |
| ;schlanker Körperbautyp:
| |
| :nach DIN EN ISO 15537:2005-03
| |
| ::Person, bei der mindestens zwei Breitenmaße (vorzugsweise Schulterbreite und Hüftbreite) und zwei Tiefenmaße
| |
| ::(vorzugsweise Brusttiefe und Bauchtiefe) kleiner sind als bei der Person, die das 25. Perzentil repräsentiert
| |
| :nach DIN 33419:1993 (zurückgezogen)
| |
| ::Betrachtung der Umfangsmaße: Hals-, Bauch-/Hüft, Brustumfang, Körpertiefe
| |
| ::in 3 Umfangsmaßen < 30.Perzentil
| |
| | |
| ;korpulenter Körperbautyp:
| |
| :nach DIN EN ISO 15537:2005-03
| |
| ::Person, bei der mindestens zwei Breitenmaße (vorzugsweise Schulterbreite und Hüftbreite) und zwei Tiefenmaße
| |
| ::(vorzugsweise Brusttiefe und Bauchtiefe) größer sind als bei der Person, die das 75. Perzentil repräsentiert
| |
| :nach DIN 33419:1993 (zurückgezogen)
| |
| ::Betrachtung der Umfangsmaße: Hals-, Bauch-/Hüft, Brustumfang, Körpertiefe
| |
| ::in 3 Umfangsmaßen > 70.Perzentil
| |
| | |
| ;mittlerer Körperbautyp:
| |
| :nach DIN EN ISO 15537:2005-03
| |
| ::Person, die weder zum schlanken noch zum korpulenten Körpertyp gehört
| |
| :nach DIN 33419:1993 (zurückgezogen)
| |
| ::Betrachtung der Umfangsmaße: Hals-, Bauch-/Hüft, Brustumfang, Körpertiefe
| |
| ::in 3 Umfangsmaßen < 30.Perzentil und < 70.Perzentil
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| | |
| | |
| Quelle:
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| DIN EN ISO 15537:2005-03: Grundsätze für die Auswahl und den Einsatz von Prüfpersonen zur Prüfung anthropometrischer Aspekte von Industrieerzeugnissen und deren Gestaltung (ISO 15537:2004); Deutsche Fassung EN ISO 15537:2004
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| '''Verschiedene in der Gestaltung zu beachtende Variationsreihen:'''
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| [[Bild:Variationsreihen_Körpermaße.jpg|.]]
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| 1: sehr groß, langbeinig, schlank <--> sehr klein, kurzbeinig, korpulent
| |
| | |
| 2: sehr groß, kurzbeinig, schlank <--> sehr klein, langbeinig, korpulent
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| | |
| 3: sehr klein, langbeinig, schlank <--> sehr groß, kurzbeinig, korpulent
| |
| | |
| 4: sehr klein, kurzbeinig, schlank <--> sehr groß, langbeinig, korpulent
| |
| | |
| Am Beispiel eines Fahrersitzarbeitsplatzes resultiert für Variationsreihe 1 in Bezug auf Längenmaße eine große anthropometrische Differenz, wenn die kleine korpulente Frau mit kurzen Extremitäten (kurze Beine und Arme) sowie der große schlanke Mann mit langen Extremitäten Platz nehmen. Der Abbildung (links) kann entnommen werden, dass bei gleichem Fersenpunkt Sitz und Lenkrad Verstellbarkeiten in horizontaler und vertikaler Richtung aufweisen müssen. Dagegen sind aufgrund maßgeblicher Abweichungen in den Breiten-, Tiefen-, Umfangsmaßen zwischen kleinem korpulenten Mann mit kurzen Extremitäten und großer schlanker Frau mit langen Extremitäten Anforderungen an geometrische Verstellbereiche des Interieurs zu erwarten. Zu sehen ist in der Abbildung (Mitte), dass die Lenkradposition für die beiden Referenzpersonen unverändert bleiben kann, während der Sitz eine vertikale und horizontale Verschiebung benötigt. Der erforderliche Gesamtverstellbereich für Variationsreihe 1 zeigt die Abbildung rechts.
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| [[Bild:Variationsreihe_1.jpg| ]]
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| ==== Ableitung von Gestaltungsmaßen aus Körpermaßen ====
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| Ergonomische Lösungen werden für eine Zielgruppe entworfen, die in ihren Eigenschaften möglichst genau abzugrenzen ist. Das Gestaltungsobjekt weist Gestaltungsmerkmale (z. B. Sitzbreite) auf, die u. a. auch von anthropometrischen Eigenschaften der Nutzergruppe geprägt sind. Die geometrische Beziehung zwischen Gestaltungsmaßen (Entwurfsparameter) wird über deren Lage und Bewegung in einem Bezugssystem festgeschrieben (z. B. Sitzbezugs- zum Fersenpunkt; fahrzeugfestes Koordinatensystem). Es existieren restriktive Abhängigkeiten bei anthropometrisch bestimmten Gestaltungsmaßen durch perzentilierte Körpermaße und Gelenkbeweglichkeiten. Dieses Referenzsystem beeinflusst, welche Körpermaße in das Gestaltungsmaß einfließen. Liegt z. B. das Referenzsystem an der Vorderkante einer Montagetisches und es ist die maximale Greifweite (direkt vor dem Körper) festzulegen, ist zunächst der Abstand des Schulterdrehgelenkes zur Tischvorderkante in Abhängigkeit von der Rumpftiefe zu ermitteln, um von diesem Drehpunkt aus die Oberarm-Unterarmlänge plus Abstand bis Handmitte als Strecke abzutragen. Der gesamte Greifraum hängt von der Gelenkbeweglichkeit des Schultergelenkes und Schlüsselbeines ab.
| |
| Die Ermittlung von Gestaltungsmaßen (z. B. Sitzverstellfeld) erfolgt i. allg. über deren Berechnung auf Grundlage eines oder mehrerer Körpermaße unter Beachtung des notwendigen Perzentils und von Zu- und Abschlägen.
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| [[Bild:Gestaltgmaß_aus_Körpermaß.gif| ]]
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| '''Kriterium Arbeitsaufgabe/ Einsatzzweck, Gestaltungsziele'''
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| Aus der Analyse der Anforderungen eines geplanten oder zu verändernden Arbeitssystems bzw. Produktes zu dessen Leistungsmerkmalen, zu Ergonomieproblemfeldern, zu neuen Funktionen, zu Arbeitsaufgaben der Bedienpersonen etc. resultiert ein Katalog angestrebter technischer, ergonomischer und sicherheitstechnischer Leistungsparameter und der Produkt- bzw. Systemeigenschaften. Hierin sind u. a. die zu erwartenden Tätigkeiten und Handlungen des Menschen, bestimmte Wirkprinzipien (Technologien) und die gewünschten Mensch-Maschine-Schnittstellen zu beschreiben. Aus einer Problemanalyse werden die zu lösenden Problemfelder formuliert und daraus Gestaltunsziele als Orientierungsvorgabe abgeleitet.
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| | |
| Beispielsweise sind Führerräume und Fahrzeugführerarbeitsplätze von Schienenfahrzeugen nach ergonomischen Gesichtspunkten zu gestalten. Der Triebfahrzeugführer hat Kontroll- und Steuerungstätigkeiten von Fahrbewegungen des Schienenfahrzeugs vorzunehmen. Dabei erfolgt eine permanente Sicht auf die Strecke und Signale. Diese Tätigkeiten hat er im Sitzen und im Stehen auszuführen. Es gibt hand- und fußbetätigte Bedienelemente, wobei wichtige und häufig zu nutzende sowie sicherheitsrelevante Schalter und Taster im optimalen Greifraum bzw. Wirkraum der Füße anzuordnen sind und von einer physiologisch günstigen (arbeitsmedizinisch empfohlenen) dynamisch wechselnden Sitzhaltung auszugehen ist. Dabei darf keine Ablenkung von der Sicht auf die Strecke auftreten. Es ist ausreichender Kniefreiraum auch bei seitlicher Ausdrehung des Sitzes zu gewährleisten. Informationsmittel sind so anzuordnen, dass diese in bequemer Kopfhaltung kontaktiert werden und keine Sichtbehinderungen auftreten. Die Sicht auf hohe und niedrige Signale muss für alle vorgesehenen Körperhaltungen ab einer bestimmten Signalentfernung zur Puffertellerebene sichergestellt sein usw.
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| | |
| Aus diesen allgemeinen Ergonomie- und Arbeitsanforderungen leiten sich z. B. anthropometrisch determinierte Gestaltungsziele ab für:
| |
| * Hauptabmessungen des Führerraums,
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| * Anordnung und Ausführung der Sitzplätze,
| |
| * Dimensionierung von Frontscheiben,
| |
| * Sichtbedingungen inner- und außerhalb des Führerraums,
| |
| * An- und Zuordnung von Bedienelementen auf und in der Nähe des Pultes,
| |
| * Pultgeometrie,
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| * Ausstattungselemente des Führerraums etc. etc. | |
| | |
| | |
| '''Kriterium Körpermaß auf Grundlage des Gestaltungsmaßes'''
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| | |
| An einem zeitlich begrenzt zu nutzenden Maschinenarbeitsplatz sei technisch bedingt nicht genügend Beinfreiraum für eine sitzende Körperhaltung der Bediener vorhanden. Die Arbeitsaufgabe erfordert einen größeren Freiraum für Armbewegungen. Zu prüfen ist, ob der Maschinenarbeitsplatz als Steharbeitsplatz mit Stehhilfe konzipiert werden kann, wobei der dafür erforderliche Fuß- und Beinraum zur Sicherstellung der Beweglichkeit des Oberkörpers und des Hand-Arm-Systems sowie eine Abstützung des Gesäßes gewährleistet sein müssen. Daraus leiten sich folgende '''Gestaltungsmaße''' ab: [[Bild:Steharbplatz_Stehhilfe.gif|right| ]]
| |
| * <u>'''Gestaltungsmaße Stehhilfe:'''</u>
| |
| :* Abstützflächenhöhe
| |
| :* Breite der Abstützfläche
| |
| :* Neigung der Abstützfläche
| |
| :* Form der Abstützfläche etc.
| |
| | |
| * <u>'''Gestaltungsmaß Fuß-, Beinraum:'''</u>
| |
| :* Beinraumtiefe auf Kniehöhe
| |
| :* Beinraumbreite
| |
| :* Fußraumtiefe auf Knöchelhöhe
| |
| | |
| Die zugrunde zu legenden '''Körpermaße''', anhand derer die Gestaltungsmaße bestimmt werden, sind:
| |
| * Gestaltungsmaß: Abstützflächenhöhe der Stehhilfe
| |
| : '''Körpermaß:''' Schritthöhe
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| | |
| * Gestaltungsmaß: Beinraum- und Fußraumtiefe
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| : '''Körpermaß:''' Fußlänge
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| * Gestaltungsmaß: Beinraumbreite
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| : '''Körpermaß:''' Hüftbreite
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| | |
| Für das Beispiel seien drei verschiedene '''Zielgruppen''' vorgesehen:
| |
| # Zielgruppe 1: ausschließlich Deutschland
| |
| # Zielgruppe 2: Bediener in Europa
| |
| # Zielgruppe 3: ausschließlich Niederländer | |
| | |
| | |
| | |
| '''Kriterium Perzentilmaß und Bestimmung des Gestaltungsmaßes'''
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| | |
| Für das obige Beispiel sollte die Abstützflächenhöhe der Stehhilfe verstellbar gestaltet sein, um unterschiedlich großen Nutzern vergleichbare Körperhaltungsbedingungen zu sichern.
| |
| <u>''kritische Perzentile für das Körpermaß Schritthöhe''</u> der zu berücksichtigenden Zielgruppe unter Beachtung verfügbarer Normdaten sind:
| |
| # Zielgruppe 1: gemäß DIN 33402-2 (2005): F5 und M95 --> 18-25 Jahre (akzeleriert)
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| # Zielgruppe 2: gemäß DIN EN ISO 14738 (2009): P5 und P95 (Unisex) --> Alter unbekannt
| |
| # Zielgruppe 3: gemäß DIN CEN ISOTR 7250-2 (2013): F5 und M95 --> Alter 18-65 Jahre
| |
| | |
| Beinraum-, Fußraumtiefe und Beinraumbreite richten sich nach großen Personen, daher sind hier für das <u>''Körpermaß Fußlänge und Hüftbreite folgende Perzentile''</u> zugrunde zu legen:
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| # Zielgruppe 1: gemäß DIN 33402-2 (2005): M95 --> 18-25 Jahre für Längenmaße (akzeleriert) --> 41-60 Jahre für Breitenmaße (säkularer Trend)
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| # Zielgruppe 2: gemäß DIN EN ISO 14738 (2009): P95 (Unisex) --> Alter unbekannt
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| # Zielgruppe 3: gemäß DIN CEN ISOTR 7250-2 (2013): M95 --> Alter 18-65 Jahre
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| Die Gestaltungsmaße berechnen sich unter Beachtung von Zuschlägen wie folgt:
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| # Abstützflächenhöhe AFH der Stehhilfe:
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| :: --> Sh: Schritthöhe --> Z1: Zuschlag für Schuhe
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| :: AFH-max = 0,9 Sh (P95) + Z1
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| :: AFH-min = 0,9 Sh (P05) + Z1
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| # Beinraumtiefe BRT und Fußraumtiefe FRT:
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| :: --> FL: Fußlänge
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| :: BRT = FL (P95)
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| :: FRT = 2 FL (P95)
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| # Beinraumbreite BRB:
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| :: --> HB: Hüftbreite --> Z2: Zuschlag für Beinbewegungen
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| :: BRB = HB (P95) + Z2
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| <u>'''Zielgruppen 1 bis 3: Region Deutschland / Europa / Niederlande'''</u>
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| [[Bild:Körpermaß_Gestaltungsmaß.gif| ]] [[Bild:Steharbplatz_Stehhilfe_Maße.gif| ]]
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| '''''hier geht es demnächst weiter...'''''
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| === Arbeitsplatzgrundtypen im Büro- und Produktionsbereich ===
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| Gemäß Betriebssicherheitsverordnung (Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Bereitstellung von Arbeitsmitteln - BetrSichV) hat der Arbeitgeber gemäß §4 Abs. 4 für die Bereitstellung und Benutzung von Arbeitsmitteln ergonomische Zusammenhänge zwischen Arbeitsplatz, Arbeitsmittel, Arbeitsorganisation, -ablauf und -aufgabe zu berücksichtigen. Dies gilt insbesondere für die Körperhaltung, die Beschäftigte bei der Benutzung der Arbeitsmittel einnehmen müssen.
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| Generell kann man nach der für die Ausführung der Arbeitsaufgabe vorherrschend einzunehmenden Arbeitshaltung drei Grundtypen unterscheiden:
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| '''Sitzarbeitsplätze - Steharbeitsplätze - Steh-Sitzarbeitsplätze'''
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| Diese Grundtypen treten bei Büro- und büroähnlichen Arbeitsplätzen, Callcenter-, Mikroskopier-, Montagearbeitsplätzen, bei Fahrertätigkeiten, bei Arbeitsplätzen auf Führerständen und Leitwarten, Maschinenarbeitsplätzen etc. auf.
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| Allgemeine Entscheidungskriterien für die Wahl eines Arbeitsplatztyps sind:
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| : die aufgabenabhängigen visuellen und motorischen Anforderungen
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| : die Dauer der Tätigkeit
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| : die erforderliche Flexibilität des Beschäftigten zwischen Arbeitsplätzen und an Handlungsstellen eines Arbeitsplatzes (technologische Aspekte des Arbeitsablaufs)
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| : Art, Größe der Arbeitsgegenstandes
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| : Gesichtspunkte physischer, psychischer Belastungen.
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| Im Zusammenhang damit sind Einflüsse auf die spätere Bestimmung der Arbeitshöhe als der Abstand zwischen einer Bezugsebene und der Handlungsstelle zu berücksichtigen.
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| Bezugsgrößen für die Arbeitshöhe:
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| *''Was:'' Bestimmung der maßgeblichen Kopplungsglieder, motorischer Anforderungen (s. im Bild Figur 4)
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| : Greif-, Kopplungsart (s. im Bild Figur 3); hohe, mittlere, niedrige Anforderungen an die Feinmotorik
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| *''Wo:'' Definition typischer Handlungsstellen (s. im Bild Figur 2)
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| : häufigster durchschnittlicher Ort des manuellen Einwirkens auf den Arbeitsgegenstand
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| *''Wie:'' Grundkörperhaltung, Körperteilstellungen
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| : Festlegung physiologisch günstiger Hand-Arm-Stellungen und Oberkörper-Kopfbewegungen in Abhängigkeit von der Arbeitsaufgabe (s. im Bild Figur 1, 3)
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| : Zulässige Bewegungsbereiche, Komfortgelenkwinkelstellungen
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| : Sehentfernung in Abhängigkeit von Arbeitsanforderung als Abstand Sehobjekt zum Auge (s. im Bild Figur 1)
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| [[Bild:Einfluss_auf_Arbhöhe.jpg|.]]
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| Man kann verschiedene Auslegungskonzepte für die drei Arbeitsplatzgrundtypen unterscheiden, zunächst vereinfacht unter der Annahme, dass der Handlungsort direkt auf der Tischfläche liegt.
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| ==== Sitzarbeitsplätze ====
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| '''Sitzarbeitsplatz, optimal ausgelegt'''
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| * Variable Sitzhöhe für P5 bis P95 | |
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| * Variable Stehhöhe für P5 bis P95 | |
| : Einsatz von Armstützen bei länger andauernder feinmotorischer Tätigkeit
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| : Sitzgelegenheiten nach DIN 68 877:1981-07 "Arbeitsdrehstuhl - Sicherheitstechnische Anforderungen"; Büromöbel - Büro-Arbeitsstuhl nach DIN EN 1335:2002-08
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| [[Bild:Sitzarbeitspatz_Optimal.jpg|.]] | |
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| '''Sitzarbeitsplatz, mit Anpassungshilfen'''
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| * Feste Tischhöhe, Auslegung nach P95
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| * Variable Sitzhöhe für P5 bis P95: erhöhtes Sitzen für kleine Personen, um identische Kontaktpunkte sicherzustellen
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| * verstellbare Fußstütze für P5 bis < P95
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| [[Bild:Sitzarbeitspatz_Anpassungshilfen.jpg|.]]
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| ==== Steharbeitsplätze ====
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| '''Steharbeitsplatz, optimal ausgelegt'''
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| * Feste Tischhöhe, Auslegung nach P95
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| * variable Tischhöhe für P5 bis P95
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| : Reduzierung physischer Belastungen durch zusätzliche Bereitstellung und gelegentliche Nutzung von Stehhilfen
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| : empfohlenes Verhältnis eines Belastungswechsels: 5:1 innerhalb kurzer Zeitabstände (ca. aller 1h bis 2h)
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| [[Bild:Steharbeitsplatz_optimal.jpg|.]]
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| '''Steharbeitsplatz, mit Anpassungshilfen'''
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| * Feste Tischhöhe, Auslegung nach P95
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| * Variable Stehhöhe für > P5
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| : höhenverstellbares Podest für Personen ab P5
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| : Unterstützend Einsatz von Stehhilfen möglich:
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| : Entlastung von Kreislauf u. Stützapparat (Aufnahme bis zu 60% des Körpergewichtes)
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| : Belastungsreduzierung auch durch gut gepolstertes Schuhwerk, Bodenmatten
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| :Beachtung Fußraum: keine Verstrebungen und Ablageböden am Tisch
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| [[Bild:Steharbeitsplatz_Anpassungshilfen.jpg|.]]
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| '''Steharbeitsplatz, Kompromiss'''
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| * gemittelte feste Tischhöhe, Auslegung nach P50-Unisex
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| : Wenn Nutzergruppe männlich (M)/ weiblich (F): Mittelung nach M50/F50 bzw. F5/M95 oder F95/M5
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| [[Bild:Steharbeitsplatz_Kompromiss.jpg|.]]
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| '''Stehhilfen'''
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| Um anhaltendes Stehen zu vermeiden, kann als Kompromiss eine '''Stehhilfe''' eingesetzt werden. Die bessere Alternative ist ein zeitweiliger Wechsel in die Sitzhaltung. Die Stehhilfe weist neben Vorteilen etliche Nachteile auf und sollte demnach nur zeitlich begrenzt genutzt werden. Stehhilfen gibt es mit starrer und pendelnder Säule, mit sattelförmiger oder vorgeneigter Sitzfläche.
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| '''Vorteile der Stehhilfe:'''
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| * Aufnahme bis zu 60% des Körpergewichts
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| * leichter Wechsel zur Stehhaltung
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| * geringes Gewicht
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| * leicht wegstellbar
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| '''Nachteile der Stehhilfe:'''
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| * eingeschränkte Arbeitshaltungen
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| * lokaler Druck und Beschränkung der Blutzirkulation
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| * Anschwellen der Beine bei lang andauerndem Gebrauch
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| * Raumanforderungen für die Unterbringung der Beine
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| * pendelnde Säulen aus Sicherheitsgründen nicht empfehlenswert
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| ==== Steh-Sitzarbeitsplätze ====
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| '''Steh-Sitz-Arbeitsplatz, optimal ausgelegt'''
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| * variable Tischhöhe für Stehen und Sitzen: Verstellbereich: für Sitzen P5 bis Stehen P95
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| * Variable Sitzhöhe für P5 bis P95
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| : Einsatz besonderer Arbeitshochstühle mit vergößertem Verstellbereich
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| [[Bild:Steh_Sitzarbeitsplatz_optimal.jpg|.]]
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| '''Steh-Sitz-Arbeitsplatz, mit Anpassungshilfen'''
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| * i. allg.: gemittelte feste Tischhöhe nach P50-Unisex für Stehen
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| * Berechnung der Sitz- und Fußstützenhöhe für diese Steh-Arbeitshöhe
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| * Variable Sitzhöhe für P5 bis P95
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| * Variable Fußstütze für P5 bis P95
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| * Einsatz besonderer Arbeitsstühle: sog. Hochstühle
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| * Beachtung Beinraum:
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| : keine Tastaturschübe
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| : Rollcontainer statt feste Unterschränke
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| [[Bild:Steh_Sitzarbeitsplatz_Anpassungshilfen.jpg|.]]
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| === Hilfsmittel für die Ermittlung von Gestaltungsmaßen ===
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| * Bestimmung von Gestaltungsmaßen ohne direkte Bezugsetzung zum Körpermaß
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| :* Berechnung der Gestaltungsmaße
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| :* Direkte Wertangabe des Gestaltungsmaßes
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| ::- Orientierende Abmessungsempfehlungen in Handbüchern, Datensammlungen, Leitfäden für den Praktiker etc.
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| ::- Normative feste Maße für ein normatives Gestaltungsziel
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| * Berechnung der Gestaltungsmaße unter Nutzung normativer Körpermaße sowie weiterer Parameter
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| :* Normative Berechnungsverfahren gemäß normativer Gestaltungsziele
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| :* Berechnung für individuelle Gestaltungsziele
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| * Menschmodelle
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| :* Schablonensomatographie
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| :* Computersomatographie (digitale Menschmodelle)
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| :* Virtuelle Menschmodelle in Powerwall- u. Caveprojektionssystemen
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| ==== Bestimmung von Gestaltungsmaßen ohne direkte Bezugsetzung zum Körpermaß ====
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| <u>'''Berechnung der Gestaltungsmaße'''</u>
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| ''--> hier geht es demnächst weiter...''
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| ==== Berechnung der Gestaltungsmaße unter Nutzung normativer Körpermaße sowie weiterer Parameter ====
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| <u>'''Normative Berechnungsverfahren gemäß normativer Gestaltungsziele'''</u>
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| ''--> hier geht es demnächst weiter...''
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| <u>'''Berechnung für individuelle Gestaltungsziele'''</u> [[Bild:Büro_alles_verstellbar.gif|right| ]]
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| '''''Beispiel: Büroarbeitsplatz'''''
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| : --> Nutzergruppe Männer, Frauen der Region Deutschland
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| : --> Nutzung von Körpermaßdaten der DIN 33402 --> Beachtung der Akzeleration
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| : --> Zuschlag für Schuhe: 30 mm
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| * Sitzhöhe und Tischhöhe verstellbar
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| :* <u>Sitzhöhe verstellbar:</u> Unterschenkellänge mit Fuß + Absatzhöhe
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| :: M95 505 mm + 30 mm = '''535 mm'''
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| :: F5 365 mm + 30 mm = '''395 mm'''
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| :* <u>Tischhöhe verstellbar: </u> Sitzhöhe + Ellenbogenhöhe über Sitzfläche
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| :: M95 535 mm + 290 mm = '''825 mm'''
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| :: F5 395 mm + 175 mm = '''570 mm'''
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| * Sitzhöhe und Tischhöhe fest
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| : Auslegung nach Mittelwert der 50. Perzentile Mann/Frau (Unisexmodell) (F50 + M50)/2
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| : alternativ möglich: (M5 + F95)/2 --> da M5 = F50 und F95 = M50
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| :* <u> Sitzhöhe fest:</u> Unterschenkellänge mit Fuß + Absatzhöhe
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| :: (470 mm + 405 mm)/2 + 30 mm = 467.2 mm
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| :: oder:
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| :: (425 mm + 440 mm)/2 = 462.5 mm
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| :* <u>Tischhöhe fest:</u> Sitzhöhe + Ellenbogenhöhe über Sitzfläche
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| :: 467.2 mm + (250 mm + 215 mm)/2 = 699.7 mm
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| :: oder:
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| :: 462.5 mm + (220 mm + 255 mm)/2 = 700 mm
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| ''--> hier geht es demnächst weiter...''
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