13.03.2017

Wie gut (oder schlecht) sind HMDs?

HMDs, also head mounted Displays, sind am Kopf befestigte Datenbrillen. Man erhofft sich, dass manuelle Arbeiten mit Hilfe von HMDs schneller und besser ausgeführt werden können: Schließlich bleiben die Hände frei, während wichtige Informationen zur gerade ausgeübten Tätigkeit direkt eingeblendet werden. Dem gegenüber steht die Befürchtung, dass die Arbeit mit HMDs womöglich zu gesundheitlichen Problemen, wie etwa hohen Stress, führen könnte. Um hier wissenschaftlich haltbare Erkenntnisse zu gewinnen, hat die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) den HMD-Einsatz im Rahmen eines Forschungsprojekts untersucht.

Die BAuA war an zwei Fragestellungen interessiert: Führt der Einsatz von HMDs wirklich zu verbesserten Leistungen? Und: Ist das Arbeiten mit HMDs für die betroffenen Arbeitnehmer gesundheitlich unbedenklich?

In der Studie sollte mit HMD-Hilfe ein Automotor in vier Stunden erst auseinander- und dann wieder zusammengebaut werden. Die BAuA hat „einäugige“ HMD-Systeme untersucht, bei denen Informationen von einem Auge erfasst werden, während das andere weiterhin die Umgebung wahrnehmen kann. Zum Vergleich mit den HMDs wurden parallele Untersuchungen mit Wandmonitoren bzw. Tablets durchgeführt

Prüfpunkt 1: Was ist mit den Augen?

Bei den Augen konnte die BAuA keine negativen Auswirkungen nach der HMD-Nutzung feststellen, wie ein Vorher-Nachher-Sehtest ergab. Dennoch klagten Teilnehmer über „schwere Augen“ und über Schmerzen in und um die Augen. Dies würde sich bei einer dauerhaften Nutzung der HMDs vermutlich auf Motivation, Konzentration und Leistungsfähigkeit auswirken. Interessant ist auch das Ergebnis der Nutzer von Wandmonitor bzw. Tablet: Sie hatten diese subjektiven Klagen nicht.

Prüfpunkt 2: Wie reagiert die Muskulatur?

Gemessen wurde die muskuläre Beanspruchung im Hals-Nacken-Schulter-Bereich. Auch hier unterschieden sich die objektiven Ergebnisse stark von den subjektiv empfundenen. So war die Aktivität der Nackenmuskulatur nur leicht erhöht. Eine Videoanalyse zeigte, dass die Teilnehmer Nacken und Kopf nur wenig bewegten. Trotzdem klagten die Probanden über Kopf- und Nackenschmerzen, die im Zeitverlauf immer mehr zugenommen hätten.

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Prüfpunkt 3: Wie hoch ist die Leistungsfähigkeit mit HMD?

Die Teilnehmer wurden in eine „HMD-Gruppe“ und in eine „Tablet-Gruppe“ aufgeteilt und mussten zwei Aufgaben parallel bearbeiten: Während sie anhand einer per HMD bzw. Tablet bereitgestellten Anleitung Spielzeugautos zusammenbauten, sollten sie gleichzeitig eine optische Anzeige überwachen. Bei Veränderungen dieser optischen Anzeige sollten sie möglichst sofort reagieren.

Die Leistungsdaten zeigten ein eindeutiges Ergebnis:

  • In zwei Runden arbeiteten die HMD-Nutzer um 27 und 33 % langsamer als die Tablet-Nutzer.
  • Auch bei der Überwachung der optischen Anzeige waren die HDM-Nutzer deutlich langsamer als die Tablet-Verwender – und dies, obwohl die Anzeige direkt im Sichtfeld des HDM war.

Prüfpunkt 4: Psychische Beanspruchung

Die „Multitasking“-Aufgabe nutzten die Forscher auch gleich zur Erfassung der objektiv messbaren wie der subjektiv erlebten psychischen Beanspruchung.

Die objektiven Indikatoren wie Herzfrequenz und Herzratenvariabilität zeigten beim HMD-Einsatz keine höhere Beanspruchung. Die Befragungen ergaben jedoch eine subjektiv höhere Beanspruchung. Insbesondere ältere Personen sahen sich verstärkt angestrengt.

Im direkten Vergleich mit den Tablet-Nutzern lag die psychische Belastung der Testpersonen mit HMD höher – subjektiv wie objektiv. Erst nach einer Gewöhnungsphase lag die objektive Beanspruchung auf dem Niveau des Tablets. Die gefühlte psychische Beanspruchung blieb bei Nutzung des HMD jedoch auch nach der Gewöhnungszeit immer noch höher.

Bei der Pausengestaltung zeigte sich, dass die vorgesehenen Pausen tatsächlich zur Entspannung führten – subjektiv gefühlt wie objektiv gemessen.

Fazit der BAuA-Forscher:

Wo Mobilität gefordert ist und Arbeitsaufgaben manuell durchgeführt werden müssen, können HMDs eine geeignete Arbeitshilfe sein. Zwar sind die Beanspruchungen etwas höher als z. B. beim Gebrauch eines Tablet-PCs, aber durchaus im unkritischen Bereich.

Autor: Markus Horn