Im Folgenden wird eine Auswahl häufig aufgetretener Fragen zusammengestellt und beantwortet. Die Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.
Anthropometrische Maße sind Körpermaße, die in standardisierter Körperhaltung anhand von anatomisch streng definierten Messstrecken erhoben werden. Das heißt es werden Körperhaltungen gemessen, die ein Mensch selten freiwillig einnimmt. Dennoch ist diese Form der Standardisierung notwendig, um die Maße des menschlichen Körpers vergleichbar und reproduzierbar zu machen. Jedes in einer Tabelle zu findende Einzelmaß ist nur im komplexeren biologischen Zusammenhang gültig.
Publikationen anthropometrischer Daten also auch Normen, sind Maßsammlungen die keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben. Sie geben eine Sammlung der wichtigsten Körper- und Funktionsmaße wieder, welche die unterschiedlichsten Zielstellungen bedienen können, jedoch mit der zunehmenden Konstruktionsvielfalt auch Zielstellungen offen lassen.
Welche Maße braucht der Konstrukteur? Dies ist eine entscheidende Frage für eine menschengerechte Gestaltung der körpernahen Umwelt. Deshalb kann es in Einzelfällen notwendig sein, die Erhebung von Spezialmaßen in den Auftrag von qualifizierten Fachkräften zu geben.
Sicherheitsmaße sind Maße, die gewährleisten sollen, dass in einem Tätigkeitsumfeld des Menschen (z.B. Maschinenarbeitsplatz), für Gesundheit und Sicherheit relevante Faktoren wie Reichweiten oder Öffnungen nicht überwunden werden können. Für Sicherheitsmaße ist es üblich, den 99. bzw. den 1. Perzentilwert des in Frage kommenden Körpermaßes zu beachten. Dieses verlangt auch DIN EN 614-11. In manchen Normen werden hierzu die Werte auf der Grundlage von anthropometrischen Daten noch mit einem Zuschlag versehen. So wird z.B. in DIN EN 547-1 (Sicherheit von Maschinen – Körpermaße des Menschen – Teil 1: Grundlagen zur Bestimmung von Abmessungen für Ganzkörper-Zugänge an Maschinenarbeitsplätzen) für eine horizontale Öffnung der Wert des 95. bzw. 99. Perzentiles des Ellenbogen-Ellenbogenabstandes zuzüglich eines Sicherheitsabstandes y angegeben. Dieses ist nur einer der Zuschläge, die zu den anthropometrischen Maßen addiert werden müssen, um nach DIN EN 547-3 „Sicherheit und Gesundheit bei der Benutzung des Durchgangs sicherzustellen". Teilweise sind die Zuschläge nicht einfach zu addieren, da die Bedingungen sich manchmal überschneiden."
Sicherheitsmaße von Öffnungen, durch die nicht hindurch gegriffen oder gekrochen werden soll, sind zumeist auf Werte von Erwachsenen ausgelegt, welche grundsätzlich von heranwachsenden Kindern je nach Altersgruppe unterschritten werden.
Die Datenherkunft ist für die Verwendbarkeit der Daten sehr entscheidend, insbesondere dann, wenn eine bestimmte Zielgruppe bei der Konstruktion berücksichtigt werden soll. Bei Unklarheiten ist es ratsam, sich an den zuständigen nationalen oder internationalen Normungsausschuss zu wenden.
Aufgrund der sich ständig ändernden Lebens- und Umweltbedingungen verändern sich die Körpermaße innerhalb einer Bevölkerung mit jeder Generation. Da man die Veränderungen nicht vorhersagen kann, ist es notwendig, in regelmäßigen Abständen aktuelle Körpermaßdaten zu erfassen.
Auch im Erwachsenenalter bleiben die Körpermaße keineswegs unverändert. Während die Längenmaße der einzelnen Langknochen annähernd gleich bleiben, kann sich z.B. die Fähigkeit zur Streckung in Gelenken zwischen zwei einzelnen Knochen zueinander verändern, und somit verändern sich Längenmaße. Aber auch die Umfangsmaße ändern sich im Vergleich vom jüngeren zum älteren Erwachsenenalter.
Das Unisex Modell ist eine Form der Datendarstellung für Männer und Frauen. Mit anderen Worten: alle Probanden einer untersuchten Stichprobe wurden geschlechtsunabhängig zusammengefasst und als eine Gruppe ausgewertet. Damit repräsentieren die angegebenen Perzentilwerte der einzelnen Körpermaße sowohl Frauen als auch Männer.
Für Unisex Auswertungen muss berücksichtigt werden, dass sie einen vergleichsweise engeren Maßbereich abbilden, als es bei getrenntgeschlechtlicher Darstellung der Fall wäre. Beispielsweise würde für den Wert des 5. Perzentils einer als Unisex - Stichprobe bewerteten Körperhöhe einen größeren Wert angeben, als der 5. Perzentilwert der gleichen Stichprobe bei der ausschließlich die Gruppe der Frauen bewertet wurden. Beziehungsweise der Wert des 95. Perzentils der Unisex - Stichprobe würde einen kleineren Wert angeben als der 95. Perzentilwert der gleichen Stichprobe, bei der ausschließlich die Gruppe der Männer bewertet wurde (vgl. Unisex-Modell, Abbildung: Perzentilverteilung beim Unisexmodell und getrenntgeschlechtlicher Betrachtung am Beispiel der Körperhöhe).
Zu den skelettären Maßen oder auch Knochenmaßen gehören die Körpermaße, die direkt an knöchernen, dem Skelett zugehörigen Messpunkten ermittelt wurden. Knochenmaße der so genannten Langknochen an Armen und Beinen, sowie die Knochenmaße am Schädel, sind nach Abschluss des Wachstums annähernd unveränderliche Maße. Knochenmaße sind dann veränderlich, wenn sie Gelenke mit einschließen, deren volle Streckfähigkeit mit fortschreitendem Alter verloren geht.
Eine deutliche Veränderung zeigen Knochenmaße, welche die Wirbelsäule einschließen. Die Zwischenwirbelscheiben verlieren im Alter zunehmend ihre Fähigkeit, Flüssigkeit zu speichern und somit ihre Spannkraft. Zudem ist mit einer Zunahme der physiologischen Wirbelsäulenkrümmung im Alter zu rechnen. Deshalb sind diese Längenmaße älterer Menschen vergleichsweise niedriger als zur Zeit ihres jungen Erwachsenenalters.
Umfangsmaße gehören zu den so genannten Korpulenzmaßen. Sie können sich lebenslänglich verändern. Über die Umfangsmaße werden sowohl Muskelanteile als auch Fettanteile am Körper gemessen. Beide Körperanteile sind durch individuelle Bewegungs- und/ oder Ernährungsgewohnheiten innerhalb kurzer Zeiträume sehr veränderlich.
Im Durchschnitt werden Erwachsene mit fortschreitendem Alter korpulenter. Aber auch im Vergleich zu früheren Zeiten sind die Menschen heute und sicher auch zukünftig im Durchschnitt korpulenter.
Trotz der großen Variabilität des Menschen lassen sich mehr oder weniger zwei körperbauliche Grundtypen unterscheiden. In der Körperbautypologie wird zwischen den vergleichsweise schlanken und hochwüchsigen Typen (Leptomorpher) und den vergleichsweise rundlichen und gedrungenem Typen (Pyknomorpher) differenziert. Dabei ist zu berücksichtigen, dass beide Typen die Extreme von einer Grundvariationsreihe bilden und zahlreiche Übergangsformen in der Bevölkerung zu finden sind.
Beispielhaft beschreiben beide Begriffe die unterschiedlichen morphologischen Ausprägungsmöglichkeiten des menschlichen Körpers. Auch wenn zwei Menschen die identische Körperhöhe haben (z.B. 1730 mm), können sich ihre Körperformen, also ihre Körperproportionen, erheblich voneinander unterscheiden. Der Begriff Sitzriese beschreibt eine Person mit proportional langem Rumpf und kurzen Beinen, während der Begriff Sitzzwerg eine Person mit proportional kurzem Rumpf und langen Beinen beschreibt.
Die proportional langen Beine sind nicht bindend einer großen Körperhöhe zugeordnet. Sitzriesen und Sitzzwerge sind für alle Perzentilgruppen zu erwarten.
Mit dem Begriff säkulare Akzeleration bzw. säkularer Trend werden körperliche Veränderungen erklärt, die sich im Vergleich von einer älteren Generation (früherer Geburtsjahrgang) mit einer jüngeren Generation ergeben. Zu den körperlichen Veränderungen zählt, neben der Zunahme der Körperdimensionen, auch die frühere biologische Reife von Heranwachsenden. Für ergonomische Fragestellungen stehen dabei die Unterschiede in den Längenmaßen im Vordergrund. Nach neueren Erkenntnissen ist davon auszugehen, dass die säkulare Zunahme der Längenmaße für die zukünftigen Generationen langsam ausklingt.
Auch die Korpulenzmaße (Umfangs- und Breitenmaße) unterliegen einer säkularen Entwicklung. In der Generationenfolge ist hier eher mit einer Zunahme also einem positiven säkularen Trend als mit einem Ausklingen zu rechnen.
Der Mittelwert oder auch das arithmetische Mittel beschreibt den durchschnittlichen Wert aller in einer Stichprobe gemessenen Einzelwerte. Der Wert wird berechnet, indem man die Summe aller Beobachtungen durch die Anzahl der Beobachtungen dividiert. Die Standardabweichung ist ein Streuungsmaß, das beschreibt, wie die Einzelwerte einer Stichprobe um den Mittelwert liegen. Bei einem normal verteilten Körpermaß beschreibt die einfache Standardabweichung 68,3 % der um den Mittelwert gelegenen Werte, die zweifache Standardabweichung beschreibt 95,5 % der Werte und die dreifache Standardabweichung beschreibt 99,7 % der ermittelten Werte.
Der Mittelwert und die Standardabweichung sind statistische Kenngrößen, die ausschließlich für normal verteilte Körpermaße verwendet werden dürfen.
Perzentile sind Häufigkeitsangaben, die ein untersuchtes Körpermaß entsprechend seiner Werte in 100 Teile gliedern. Mit anderen Worten: die Werte werden in eine geordnete Reihe gebracht. Die Perzentile geben an, wie viel Prozent der untersuchten Probanden das entsprechende Maß erreicht haben. So beschreibt beispielsweise das Perzentil 50, welches dem Median entspricht, dass 50 % der Einzelbeobachtungen niedrigere oder gleich große Werte aufweisen und 50 % der Einzelbeobachtungen höhere Werte aufweisen. Als praxisrelevante Grenzwerte haben sich das 5., 50. und 95. Perzentil etabliert, womit 90 % der Bevölkerungsstichprobe in diesem Maßbereich eingeschlossen sind.
Perzentile geben lediglich die prozentuale Verteilung eines Körpermaßes in einer Bevölkerungsstichprobe an bzw. die Verteilung eines Körpermaßes in einer zufälligen Personenauswahl einer Bevölkerung. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass die Perzentilwerte eine vollständig untersuchte Bevölkerung darstellen.
Beide Werte sind statistische Mittel, die eine Stichprobe kennzeichnen. Der Mittelwert ist der Durchschnittswert der gesamten Stichprobe. Sind die Werte normalverteilt, ist der Mittelwert (arithmetisches Mittel) mit dem 50. Perzentilwert identisch. Weichen einzelne Werte am Rand stark ab, beeinflussen sie den Mittelwert. Der Perzentilwert 50, der Median, ist ein Häufigkeitsmittel, das dem 50ten Teil der Einzelbeobachtungen entspricht. Der Perzentilwert 50 gibt an, dass 50 % der Einzelbeobachtungen niedrigere oder gleichgroße Werte aufweisen.
Während der Mittelwert kein real existierender Wert sein muss, ist der Median der Wert eines tatsächlich gemessenen Menschen.
Ausdrücklich NEIN !!! Perzentilwerte sind Häufigkeitswerte, die eine untersuchte Personengruppe beschreiben und kein Individuum. Was im individuellen Fall durchaus zulässig ist, führt bei der Addition von Perzentilwerten zu Ergebnissen, die das errechnete Maß in der Dimension über- oder unterrepräsentieren. Auch die Berechnung von Körperproportionen ist mit Perzentilwerten unzulässig.
Im Jahr 2009 veröffentlichte die Kommission Arbeitsschutz und Normung (KAN) den Bericht 44 "Anthropometrische Daten in Normen". Der Bericht verdeutlicht die große Bedeutung von Körpermaßdaten für den Arbeitsschutz und gibt eine Reihe von Handlungsempfehlungen. Eine zentrale Empfehlung richtet sich an das DIN: einen Ratgeber zu erarbeiten, der Anwendenden anthropometrischer Daten Hilfestellung gibt, wie Körpermaßdaten sowohl bei der Konstruktion als auch bei der Erstellung von Produktnormen genutzt werden können.
Der Beirat des Normenauschusses Ergonomie im DIN hat daraufhin seinem zuständigen Arbeitsausschuss "Anthropometrie und Biomechanik" empfohlen, einen Ratgeber in Form einer DIN SPEC zu erarbeiten, der die richtige Auswahl und Verwendung anthropometrischer Daten allgemeinverständlich behandelt. Da der Ausschuss die KAN um Unterstützung gebeten hat und die KAN dieses Vorhaben als sehr hilfreich für die Gestaltung ergonomischer Arbeitsmittel erachtet, hat sie die Rohfassung eines solchen Ratgebers erarbeiten lassen.
Die Rohfassung wurde zur weiteren Verwendung an den zuständigen nationalen Normenausschuss weitergeleitet, um nach weiterer Überarbeitung in geeigneter Form veröffentlicht zu werden. Die Veröffentlichung als Online-Ratgeber hat sich im Laufe des Projekts als hilfreiche Variante herausgestellt.
Bei der Umsetzung des Konzepts wurde darauf Wert gelegt, möglichst verständliche Ablaufschemata und gut lesbare Texte zu verwenden.
Normen
1 Aus DIN EN 614-1:2009 (Sicherheit von Maschinen - Ergonomische Gestaltungsgrundsätze - Teil 1: Begriffe und allgemeine Leitsätze): "Wenn Gesundheits- und Sicherheitsaspekte wichtig sind, sind höhere Perzentilbereiche anzuwenden. Entsprechend der Risikoeinschätzung mindestens das 1. und/oder 99. Perzentil."