Komfortables und gesundes Sitzen - ETR
Komfortables und gesundes Sitzen - ETR
Komfortables und gesundes Sitzen - ETR
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Technische Universität München<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Prof. Dr. Heiner Bubb<br />
Lehrstuhl für Ergonomie<br />
Technische Universität München<br />
bubb@tum.de<br />
•• Komfort- Diskomfort<br />
•• Was Was trägt trägt alles alles zum zum Diskomfort bei? bei?<br />
•• Kurzzeit-Langzeitdiskomfort<br />
•• Die Die Macht Macht des des Gefallen<br />
LfE © 2009 Folie 1<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Komfort- Diskomfort<br />
Einflüssen, durch die der Komforteindruck zustande kommt:<br />
Stimmung<br />
Tagesform<br />
Komfort<br />
Vorstellungen<br />
Eindrücke auf die<br />
Sinnesorgane<br />
???<br />
LfE © 2009 Folie 2<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Komfort- Diskomfort<br />
Modell von Zhang, Helander <strong>und</strong> Drury (1996):<br />
Komfort<br />
Diskomfort<br />
z.B.: „rassiger Sportwagen“<br />
Komfortpyramide:<br />
LfE © 2009 Folie 3<br />
Klima<br />
Lärm<br />
Schwingungen<br />
Licht<br />
Geruch<br />
Anthropometrie<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Schwingungen<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Was trägt alles zum Diskomfort bei?<br />
Statischer Sitzkomfort<br />
Ansitzkomfort<br />
Statischer Sitzkomfort<br />
Kurzzeitkomfort<br />
Mikroklima<br />
LfE © 2009 Folie 4<br />
Langzeitkomfort<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Ansitzkomfort<br />
Härte Dehnung Bespannung Rauheit<br />
Paarweiser Vergleich<br />
Jeweils 10 Versuchspersonen<br />
Jeweils 2 Varianten<br />
⇒ Schaumhärte hat den größten Einfluss<br />
LfE © 2009 Folie 5<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Paarweiser Vergleich<br />
Jeweils 24 Versuchspersonen<br />
Jeweils 4 Varianten<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Ansitzkomfort<br />
Variation Schaumhärte – Stauchhärte / Dicke<br />
Subjektive Bewertung Objektive Messung<br />
Discomfort<br />
Discomfort<br />
⇒ Steifigkeit bei 600N korreliert mit subjektiven Bewertungen<br />
⇒ Steifigkeit von ~14 N/mm optimal<br />
55<br />
44<br />
33<br />
22<br />
11<br />
Thickness<br />
Hardness<br />
00<br />
0,0 0 1010,0 20 20,0 30 14<br />
30,040 40,0 50<br />
Stiffness at 600 N [N/mm]<br />
LfE © 2009 Folie 6<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Ansitzkomfort<br />
Aufbau von 2 <strong>Sitzen</strong> (optisch identisch)<br />
- Sitz 1: Serie<br />
Steifigkeit bei 600N = 18,5 N/mm<br />
- Sitz 2: Sitzkissen modifiziert<br />
Steifigkeit bei 600N = 14,4 N/mm<br />
Paarweiser Vergleich: 51 Versuchspersonen<br />
Ergebnisse:<br />
• Kein Unterschied im Ansitzkomfort<br />
• Seriensitz eindeutig härter<br />
Schlussfolgerungen:<br />
25<br />
40<br />
35<br />
20<br />
30<br />
1525<br />
20<br />
10<br />
15<br />
510<br />
beim Welcher Hinsetzen Sitz angenehmer?<br />
ist härter?<br />
0 0<br />
modifizierter modifizierter Sitz Sitz unveränderter unveränderter Sitz<br />
Personen erkennen Unterschied, aber keine Bevorzugung bzgl. Ansitzkomfort<br />
Sitz<br />
Häufigkeit<br />
Häufigkeit<br />
45<br />
5<br />
LfE © 2009 Folie 7<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Schwingungen<br />
Statischer Sitzkomfort<br />
Ansitzkomfort<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
Statischer Sitzkomfort<br />
Kurzzeitkomfort<br />
Mikroklima<br />
LfE © 2009 Folie 8<br />
Langzeitkomfort<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Übersicht:<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
Subjektive Empfindung<br />
Druckverteilung<br />
80<br />
60<br />
Discomfort<br />
40<br />
20<br />
0<br />
0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5<br />
-20<br />
-40<br />
objective parameter<br />
1. Welche Größen einer Druckverteilung korrelieren mit Diskomfort?<br />
� Versuche am Forschungsstuhl<br />
� 40 Versuchspersonen, 6 Sitzvarianten<br />
2. Welche Werte sollen die relevanten Größen haben?<br />
� Versuche am Mock-up<br />
� 50 Versuchspersonen, 12 Sitzvarianten<br />
3. Validierung des Modells<br />
� Versuche im Fahrzeug<br />
� Kurzzeit: 16 Personen / Langzeit: 10 Personen<br />
⇒ Modell zur Prognose des Komforts aus Druckverteilung<br />
LfE © 2009 Folie 9<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Hartung, 2006; Mergl, 2006<br />
Komfort<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
Diskomfort<br />
CP 50 Skala, Body Map<br />
(vgl. Hartung)<br />
LfE © 2009 Folie 10<br />
.<br />
.<br />
52<br />
51<br />
-------------------------------------<br />
50<br />
49<br />
48<br />
47<br />
46<br />
sehr hoher Druck 45<br />
44<br />
43<br />
42<br />
41<br />
-------------------------------------<br />
40<br />
39<br />
38<br />
37<br />
36<br />
hoher Druck 35<br />
34<br />
33<br />
32<br />
31<br />
-------------------------------------<br />
30<br />
29<br />
28<br />
27<br />
26<br />
mittlerer Druck 25<br />
24<br />
23<br />
22<br />
21<br />
-------------------------------------<br />
20<br />
19<br />
18<br />
17<br />
16<br />
niedriger Druck 15<br />
14<br />
13<br />
12<br />
11<br />
-------------------------------------<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
sehr niedriger Druck 5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
-----------------------------------kein<br />
Druck 0<br />
Geringer Diskomfort<br />
Sehr geringer Diskomfort<br />
Kein Diskomfort<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
Bewertung der Sitzdruckverteilung:<br />
Diskomfort-Untersuchung am Experimentalstuhl<br />
anthropometrisch vermessene VP<br />
Messung der Körperhaltung<br />
Diskomfort<br />
Fragebogen<br />
Messung des Einsinkprofils<br />
Ergebnis:<br />
Variation der Sitzparameter<br />
• Verformung des Körper in Abhängigkeit der Sitzeigenschaften<br />
• Diskomfortaussagen in Abhängigkeit von der Sitzdruckverteilung<br />
LfE © 2009 Folie 11<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Oberschenkellänge<br />
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4<br />
00<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
R1<br />
R3<br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
Objektive Daten<br />
• Berechnung von menschbezogenen Druckverteilungen<br />
• Berechnung von Parametern pro Körperteil: Pmittel , Pmax , Kontaktfläche,<br />
proz. Lastverteilung, Gradient, usw.<br />
Diskomfort<br />
• Ist die Versuchsperson in der Lage, den Diskomfort - hervorgerufen durch<br />
Druck - zu bewerten? (signifikante Regressionen)?<br />
• Normierung<br />
Prozentuale Prozentuale Last Last auf auf Sitzbeinhöcker<br />
Sitzbeinhöcker<br />
Diskomfort<br />
Diskomfort<br />
5030<br />
25<br />
40<br />
1<br />
20<br />
3<br />
30<br />
5<br />
15<br />
20<br />
7<br />
9<br />
1.200-1.400<br />
1.000-1.200<br />
0.800-1.000<br />
10<br />
11 0.600-0.800<br />
0.400-0.600<br />
13<br />
0.200-0.400<br />
10 5<br />
15 0.000-0.200<br />
17 Minima<br />
0<br />
Oberschenkel-<br />
0<br />
19<br />
0.17 0.19 0.21 0.23 0.25 0.27 0.29 0.31 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41<br />
0.1500 0.1700 0.1900 0.2100 0.2300 0.2500 0.2700 0.2900 0.3100 0.3300 0.3500 0.3700 0.3900 0.4100 0.4300 0.4500<br />
0.43 0.45<br />
R5<br />
-5<br />
-10<br />
R7<br />
R9<br />
R11<br />
-<br />
R13<br />
Proz.<br />
Proz.<br />
Lastverteilung<br />
Lastverteilung<br />
[%]<br />
[%]<br />
R15<br />
länge<br />
LfE © 2009 Folie 12<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Ergebnisse:<br />
3 Parameter sind wichtig:<br />
Proz. Last, Pmax , Gradient<br />
Validiert für Kurzzeit<br />
Validiert für Langzeit<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
Last: 20-50%<br />
P max : 2-7 kPa<br />
Pmax AUA! : 2-7 kPa<br />
P max : >0<br />
Ursache:<br />
• Muskelspannung im<br />
unteren<br />
Wirbelsäulenbereich<br />
über längere Zeit<br />
• Schmerzen im unteren<br />
Wirbelsäulenbereich<br />
(z.B.: musculus illipsoas)<br />
Last: >0<br />
Gradient: >0 kPa/mm<br />
Last: 49-54%<br />
P max :
Technische Universität München<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
Versuche von Prof. Wilke (2004):<br />
Wiederholung der Messungen von Nachemson (1966) des Drucks in Bandscheiben mit<br />
verbesserten Methoden<br />
widersprüchliche<br />
Ergebnisse<br />
LfE © 2009 Folie 14<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
In-vivo-Messung des Bandscheibendrucks (Zenk, 2008):<br />
Die Versuche wurden mit Zustimmung<br />
<strong>und</strong> unter der Aufsicht der<br />
Ethikkommission in Berlin durchgeführt.<br />
Die Implantation mittels Endoskop<br />
wurde von Dr. Hoogland an der Alpha<br />
Klinik in München ausgeführt.<br />
Versuchsperson<br />
Alter 42 Jahre, Sportler<br />
Körperhöhe: 179 cm<br />
Gewicht : 83 kg (~ 50th Perzentil Mann)<br />
Die invasive medizinische Untersuchung geschah auf<br />
eigene Anregung der Versuchsperson <strong>und</strong> vollkommen<br />
freiwillig.<br />
Implantation zweier flexibler Drucksensoren in den<br />
nucleus pulposus Bandscheibe L4-L5 <strong>und</strong> L5-S1.<br />
LfE © 2009 Folie 15<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Versuche:<br />
Versuchsfahrzeug:<br />
• 7er BMW (E65)<br />
Sitz:<br />
• 20-fach verstellbarer Komfortsitz<br />
(Leder)<br />
Messsystem:<br />
• Drucksensoren in Bandscheiben<br />
• Druckmessmatte<br />
• Genau definierte Sitzhaltung<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
LfE © 2009 Folie 16<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Druck in der Bandscheibe<br />
Mittlerer Druck [bar]<br />
0.95 bar<br />
Oberschenkel: 10,6%<br />
Gesäß:<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
0.5 bar<br />
6,4%<br />
1.5 bar<br />
47,6% 50,0% 66,5%<br />
LfE © 2009 Folie 17<br />
0,4%<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Mittlerer Druck [bar]<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
Druck in der Bandscheibe bei verschiedenen Sitzbedingungen:<br />
LfE © 2009 Folie 18<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Kurz- <strong>und</strong> Langzeitkomfort<br />
Bandscheibendruck bei der „idealen“ Sitzhaltung <strong>und</strong> bei einigen täglichen Verrichtungen:<br />
Maximum Pressure [bar]<br />
LfE © 2009 Folie 19<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Aufbau von 2 <strong>Sitzen</strong> (Steifigkeit identisch)<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Die Macht des Gefallens<br />
- Sitz 1: Serie<br />
Steifigkeit bei 600N = 18,5 N/mm<br />
- Sitz 3: Bezug modifiziert „hässlicher Sitz“<br />
Steifigkeit bei 600N = 19,0 N/mm<br />
Paarweiser Vergleich: 72 Versuchspersonen<br />
•Teil 1: mit verb<strong>und</strong>enen Augen<br />
•Teil 2: mit Hinschauen<br />
LfE © 2009 Folie 20<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Die Macht des Gefallens<br />
Welchen Sitz finden Sie während das Hinsetzens<br />
angenehmer?<br />
Ergebnisse:<br />
• verb<strong>und</strong>ene Augen: kein Unterschied im Ansitzkomfort<br />
• mit Hinschauen: Tendenz zum unveränderten Sitz<br />
LfE © 2009 Folie 21<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Versuch mit Bürostühlen (Knoll, 2006):<br />
„biomorph-haptisch<br />
viel versprechend“<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Die Macht des Gefallens<br />
„biomorph“<br />
Serie<br />
LfE © 2009 Folie 22<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Versuch mit Bürostühlen (Knoll, 2006):<br />
Ergebnis:<br />
erreichte Gesamtpunktzahl (maximal 258)<br />
250<br />
200<br />
150<br />
110<br />
50<br />
0<br />
Designbewertung<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Die Macht des Gefallens<br />
Komfortbewertung<br />
Komforterlebnis<br />
„biomorph-haptisch viel<br />
versprechend<br />
„biomorph“<br />
Serie<br />
LfE © 2009 Folie 23<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Technische Universität München<br />
Zusammenfassung:<br />
<strong>Komfortables</strong> <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es <strong>Sitzen</strong><br />
Zusammenfassung<br />
• Komfort setzt sich zusammen aus „Gefallen“ <strong>und</strong> „Nichterleiden“<br />
• Sitzkomfort wird durch mehrere Einflussgrößen bestimmt. Es gibt einen<br />
Maskierungseffekt<br />
• Der Ansitzkomfort wird eher durch den Designeindruck (Gefallen)<br />
bestimmt.<br />
• Kurzeit- <strong>und</strong> Langzeitkomfort kann durch die ideale Lastverteilung vor<br />
allem in der Sitzfläche erreicht werden.<br />
• Die ideale Lastverteilung wird subjektiv kaum gef<strong>und</strong>en.<br />
• Das Gefallen spielt neben den objektiven Parametern für den<br />
Komforteindruck eine wichtige Rolle.<br />
LfE © 2009 Folie 24<br />
Lehrstuhl<br />
für<br />
Ergonomie
Change language