MÜNCHEN - Halbblinde Angestellte, fahrig und nervös, mit Wirbelsäulenschäden, verkrampften Händen und allergischen Hautreizungen - ein Horrorgemälde der modernen Bildschirm-Arbeitswelt. Nicht zu leugnen, daß billige Peripherie den Menschen krank macht. Doch verstärkt setzten Arbeitgeber und Arbeitnehmer auf ergonomisch konzipiertes Equipment. Das kommt der Gesundheit der Mitarbeiter zugute, erhöht die Motivation - und sorgt letztlich für mehr Leistung.
Bildschirmarbeit ist seit dem Siegeszug des Personal Computers in den letzten Jahren verstärkt in Verruf gekommen. Je länger Menschen an den Flimmerkisten arbeiteten, desto häufiger klagten sie über Kopf und Rückenschmerzen, brennende Augen und schmerzende Hände. Dazu kommt ein aus der eigentlichen Arbeit heraus nicht erklärbares Gefühl der Überlastung, kurz: Streß. Zu wenig Wert werde, so die Arbeitsmediziner, auf die anwendergerechte Gestaltung der Ein- und Ausgabe-Peripherie, der Bildschirme und Tastaturen gelegt, Ergonomie wurde zugunsten vordergründiger ökonomischer Gesichtspunkte vernachlässigt.
Ergonomie ist Ökonomie
Es brauchte geraume Zeit, bis die Erkenntnis in die Chefbüros und Vorstandsetagen gedrungen war, daß sich die ergonomische Gestaltung der Arbeitsplätze durchaus bezahlt macht. "Ergonomie ist durchaus praktizierte Ökonomie", so Ahmed Cakir, Geschäftsführer des Berliner Ergonomic Instituts für Arbeits- und Sozialforschung. Denn gesunde und durch optimale Bedingungen motivierte Arbeitnehmer, so das Credo des Ergonomieforschers, leisten auf die Dauer mehr, als die zusätzlichen Investitionen ausgemacht haben.
Daß es bei der Durchsetzung nicht nur auf die Einsichtsfähigkeit der Chefs ankommt, macht Jürgen Olschewski, Geschäftsführer der Nokia Data GmbH, Düsseldorf, deutlich: "Sowohl die Arbeitgeber als auch die Arbeitnehmer sind die Ansprechpartner für Nokia Data. Inzwischen werden wir verstärkt von Betriebsräten und Personalvertretungen angesprochen." Eine Strategie, die auch bei Tandberg Data verfolgt wird: "Nicht gegen den Willen der Arbeitgeber und nicht gegen den Willen der Arbeitnehmer sollte der Fortschritt einziehen.
Ergonomie ist eine Forderung der Vernunft und setzt sich eigentlich immer einvernehmlich durch", so Jürgen Plückhan, Leiter Marketing der Tandberg Data GmbH, Dortmund. Bei Bildschirmarbeitsplätzen ist vordergründig das Hauptaugenmerk auf die Hardware-Ergonomie zu legen. Bildschirm und Tastatur sollten einer Reihe von Anforderungen genügen, die zwar im Detail nebensächlich scheinen mögen, in ihrer Summe jedoch die Arbeitsqualität fundamental verbessern.
Vorreiter auf dem Gebiet der Hardware-Ergonomie sind fraglos die skandinavischen Länder gewesen. "In Skandinavien wird traditionell auf die funktionelle und menschengerechte Gestaltung von Werkzeugen geachtet", so Plückhan. Nicht umsonst seien gerade die schwedischen Richtlinien für Bildschirm-Ergonomie maßgebliche Orientierungshilfen für Hersteller geworden.
Bei Kathodenstrahlröhren spielt die Zeichenschärfe eine wichtige Rolle für den Sehkomfort und somit für die Dauerbelastbarkeit des Benutzers.
Die meisten Bildschirme, in besonderem Maße die Farbbildschirme, weisen eine deutlich erkennbare Unschärfe auf Allerdings stellt diese kein grundsätzliches technologisches Problem dar, sie ist vielmehr eine Qualitätsfrage, die sich dann natürlich im Preis bemerkbar macht.
Will man die Qualität der Zeichenschärfe beurteilen, so muß man beachten, daß sich diese mit der Leuchtdichte des Bildschirms ändert. Bei vielen Bildschirmen ergibt sich die beste Zeichenschärfe nicht bei größter Leuchtdichte. Hochwertige Monochrombildschirme für Textverarbeitung und höchstauflösende Farbbildschirme erreichen heute durchaus eine für das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges ausreichende Schärfe. Wegen der speziellen Helligkeitswarnehmung des Auges, so eine Erkenntnis der Ergonomieforscher, erscheinen Zeichen auf Bildschirmen positiver Polarität, das heißt mit der klassischen Schwarz-auf-Weiß-Darstellung, schärfer als auf Bildschirmen negativer Polarität.
Texte werden üblicherweise mit schwarzen Zeichen auf weißem Papier gedruckt. Analog zu dieser Darstellung wird bei Bildschirmen mit dunklen Zeichen auf hellem Grund von positiver Darstellung oder Polarität gesprochen. Umgekehrt bezeichnet man die Abbildung von hellen Zeichen auf dunklem Grund als negative Polarität.
Obwohl wissenschaftlich nachgewiesen wurde, daß die relative Sehschärfe für Zeichen positiver Polarität besser ist, sind in der Mehrzahl heute noch Bildschirme mit negativer Darstellung im Einsatz. Dies erklärt sich aus dem Umstand, daß das störende Flimmern vieler Schirme bei der Negativdarstellung nicht so deutlich wird wie bei der Positivdarstellung. Es gibt jedoch, gerade wenn man die Beanspruchung des Benutzers unter arbeitsphysiologischen Gesichtspunkten betrachtet, gute Gründe für die positive Polarität.
Positivdarstellung ist vorteilhaft
Die Positivdarstellung wirkt sich vorteilhaft auf die Helligkeitsanpassung des menschlichen Auges aus. Denn das Auge kann nur dann optimal arbeiten, wenn es genügend Zeit gehabt hat, sich der Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld anzupassen und die großflächigen Leuchtdichteunterschiede nicht zu groß sind. Der permanente Wechsel zwischen hellen Unterlagen auf dem Schreibtisch und dunklem Bildschirm fordert ständig die Leistungsfähigkeit
der Adaption, was zur Ermüdung der Augen beiträgt.
Aber auch die bei negativer Polarität verstärkt auftretenden Reflexe lassen Fachleute von dieser Darstellung abraten. Diese Reflexe führen zu einer Kontrastminderung der Zeichen und zur Ablenkung der Aufmerksamkeit des Anwenders. Darüber hinaus vermittelt sich leicht der Eindruck einer durchsichtigen Arbeitsfläche, bei der der Text im Raum zu schweben scheint.
Grundsätzlich haben Bildschirme eine Oberfläche, die einen Teil des auftretenden Lichts reflektiert. Bei ergonomisch konzipierten Geräten werden verschiedene Reflexschutzmaßnahmen verwendet. Für den Anwender ist wichtig, bereits bei der Anschaffung auf optimalen Reflexschutz zu achten, nachträgliche Maßnahmen sind meist teuer und im Ergebnis selten befriedigend. Ergänzend zum Reflexschutz müsse jedoch, so raten die Ergonomieforscher, für die richtige Beleuchtung gesorgt werden.
Denn eine falsche könne auch durch hochwertigen Reflexschutz nicht vollständig ausgeglichen, sondern höchstens teilweise kompensiert werden.
Ein häufig eingesetztes Mittel für den Reflexschutz ist die aufgerauhte Oberfläche. Hier wird die gerichtete Reflexion in eine teilweise ungerichtete übergeführt. Das hat zur Folge, daß die Reflexe zwar aus aller, Richtungen wahrgenommen werden können, ihre Leuchtdichte jedoch sehr gering ist. Bei positiver Polarität sind sie oft nicht mehr wahrnehmbar. Dadurch steigt auch die Untergrundleuchtdichte des Schirms an. Allerdings muß man bei aufgerauhten Bildschirmen mit einer gewissen Verschleierung der Zeichen rechnen. Für das Aufrauhen spricht der niedrige Preis dieser Methode.
Filter mit Vor- und Nachteilen
Feine mattschwarze Gitter, sogenannte Mikromesh-Filter, werden öfter bei Bildschirmen negativer Polarität zur Minderung der Reflexe eingesetzt. Hier wird schräg einfallendes Licht abgefangen, die herabgesetzte Leuchtdichte der Zeichen
muß jedoch kompensiert werden. Der Bildschirmhintergrund erscheint bei der Verwendung von Mikromesh-Filtern im allgemeinen tiefschwarz - somit sind die Kontraste groß. Auch der Effekt des durchsichtigen Bildes wird dadurch vermindert. Allerdings sind diese Art von Filtern mechanisch sehr empfindlich und verstauben leicht. Das kann allerdings durch die Erdung eines elektrisch leitenden Gitters vermindert werden.
Als beste Reflexschutzmaßnahme sehen Fachleute die optische Entspiegelung an. Mit solch einer Oberflächenvergütung, wie sie auch bei Brillen und Fotoobjektiven verwandt wird, kann die Reflexion wirkungsvoll vermindert werden. Die Schärfe der Zeichen wird durch dieses Verfahren ebensowenig beeinflußt wie die Transmission für das Licht der Bildpunkte. Vorsicht sollte man allerdings bei Transport und Einstellung walten lassen: Schweißspuren von Fingern heben die Wirkung der Beschichtung auf Das Flimmern des Bildschirms stellt eine weitere erhebliche Belastung für den Anwender dar, lediglich bei ergonomisch durchdachten Bildschirmen spielt es keine Rolle mehr. Doch nicht nur fernöstliche Billigprodukte, sondern auch Markenequipment leiden noch vielfach an dieser Krankheit. Oberhalb einer nicht exakt zu fixierenden Flimmerverschmelzungsfrequenz (FVF) nimmt das Auge die Oszillationen, die beim punktweisen Bildaufbau entstehen, nicht mehr wahr. Der Anwender hat den Eindruck einer konstanten Helligkeit. Diese FVF wird von mehreren Faktoren beeinflußt.
Mit zunehmender Leuchtdichte steigt die FVF an, was zur Folge hat, daß Bildschirme mit positiver Polarität, also mit weißem oder hellem Hintergrund, eher flimmern als solche mit negativer Polarität. Auch der zeitliche Verlauf der Leuchtdichte, die Oszillation, wirkt sich aus: Während es bei 20 Hz bereits bei einem sehr geringen Oszillationsgrad flimmert, wird bei 50 oder 60 Hz ein bedeutend größerer Oszillationsgrad toleriert. Die unter ergonomischen Gesichtspunkten optimale Bildwiederholfrequenz liegt bei 70 Hz und darüber.
Die FVF wird allerdings auch durch Faktoren wie die Bildschirmgröße, die Lage des flimmernden Feldes im Gesichtsfeld, die Sehschärfe und Augenbewegungen beeinflußt. Fachleute empfehlen den Einsatz von Phosphor mit einer für die Aufgabe tolerablen Nachleuchtdauer von bis zu maximal zehn Millisekunden. Darüber hinaus sollte gerade bei Positivdarstellung für genügend Raumbeleuchtung gesorgt werden, die das Flimmern vermindert. Je nach äußeren Faktoren kann die FVF größer als 90 Hz sein. "Aus diesem Grund hat Nokia Data als erster ein Terminal mit einer Bildwiederholfrequenz vorm 99,2 Hz angeboten", so Olschewski. In der Praxis stellt jedoch eine Bildwiederholfrequenz von 70 Hz auch die Ergonomieforscher meist zufrieden.
Strahlung ist fast völlig vermeidbar ...
Unter ergonomischen Gesichtspunkten ist auch die Reduzierung von Strahlung ein wichtiges Qualitätskriterium für moderne Bildschirme. Gerade in der vergangenen Zeit spielte dieses Thema in den Medien eine große Rolle. Die Kritik an strahlenden Bildschirmen scheint gerechtfertigt, wenn man bedenkt, daß es technisch heute vielfach möglich ist, riskante oder zumindest umstrittene Strahlungen zu vermeiden oder zu vermindern. Die gebräuchlichen Bildschirme mit Kathodenstrahlröhren sind technisch bedingt eine Quelle für diverse Strahlungen und Energiefelder. Die Bildröhre selbst erzeugt ein bestimmtes Quantum an Röntgenstrahlung, die Hochspannung im Gerät erzeugt ein elektrostatisches Feld und die Ablenkspule ein elektromagnetisches Wechselfeld.
... und weniger als in der Natur
In der Kathodenstrahlröhre fließt unter Hochspannung ein Strom von der Anode zur Kathode. Dabei entsteht unweigerlich Röntgenstrahlung. Diese Strahlung kann jedoch durch den Einsatz geeigneter Glassorten und entsprechende Wandstärken deutlich reduziert werden. Liegen die bundesdeutschen Grenzwerte entsprechend der Röntgenverordnung bei kleiner oder gleich 1 uSv/h (Sv=Sievert) in weniger als zehn Zentimeter Abstand, so verlangen die Schweden, daß die Röntgenstrahlung 5000 nGy/h (Gray, wie uSv/h) nicht überschreitet.
Wie hochwertige Bildschirme beweisen, ist jedoch eine Strahlenbelastung von 30 nGy/h technisch machbar. Diese Werte sind geringer als die Strahleneinwirkung auf den Menschen in der freien Natur, wie Meßserien der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt ergaben.
Medizinisch unbedenklich, jedoch lästig in zweierlei Hinsicht ist das elektrostatische Feld, das sich beim Betrieb einer Kathodenstrahlröhre bildet. Durch das Auftreffen des Elektronenstrahls auf der Bildschirminnenseite baut sich ein elektrisches Potential auf. Das elektrostatische Feld wirkt durch die Frontscheibe auf den Benutzer, der ein Feld mit entgegengesetztem Potential aufbaut. Dadurch werden Staubpartikel entweder in Richtung Bildschirm oder auf den Benutzer beschleunigt. Diese Aufladung führt also zum einen zu einer permanenten Verschmutzung des Bildschirms, setzt aber darüber hinaus den Anwender einer wahren Schmutzkanonade aus. Abgesehen davon, daß der zarte Teint rein optisch zu leiden hat, kann es auch zu unangenehmen Hautreizungen kommen.
Zwei Verfahren bieten sich zur Beseitigung der elektrostatischen Aufladung an: Den dauerhaftesten Schutz bietet eine zweite, geerdete Scheibe vor dem eigentlichen Bildschirm. Allerdings muß man beachten, daß sich bei bereits entspiegelten Bildschirmen durch den Einsatz einer zweiten Scheibe, deren Oberfläche ebenfalls entspiegelt ist, der Kontrastwert gemindert wird. Optimalen Schutz versprechen die Hersteller bei der Beseitigung des elektrostatischen Feldes durch den Einsatz von Antistatiksprays. Diese reinigen zugleich den Bildschirm von Staubablagerungen. Das Terminal muß jedoch vom Hersteller für diesen Schutz technisch vorbereitet sein.
Funktionsbedingt erzeugen Bildschirme elektromagnetische Strahlung. Ein Teil dieser Strahlung ist das sogenannte elektromagnetische Feld, das große Ähnlichkeiten zu biologischen Körperprozessen aufweist. Inbesondere zu Steuerungsprozessen von elektrischen Impulsen im niederfrequenten Bereich, wie zum Beispiel die mit der Hirnaktivität verbundenen Ströme, der Herzschlag sowie andere Muskelkontraktionen bestehen diese Ähnlichkeiten. Alle Steuer- und Regelungsprozesse im biologischen Bereich finden innerhalb des Frequenzbereichs von 0,1 Hz und 10 kHz statt. Wissenschaftler gehen davon aus, daß künstliche elektromagnetische Felder biologische Steuerungsprozesse stören können. Störfelder können zum Beispiel Streßzustände auslösen, die Reizüberflutungen ähneln.
Über Gefährlichkeit oder Ungefährlichkeit elektromagnetischer Felder kann im Augenblick noch keine endgültige Aussage getroffen werden, Langzeituntersuchungen zu diesem Thema sind zur Zeit noch im Gang. Schwedische Stellen empfehlen für die elektromagnetische Feldstärke einen Grenzwert von maximal 25 mT/s (T = Tesla), bei entsprechendem Engagement der Hersteller sind Werte von 2,5 mT/s möglich. Die Abschirmung kann sowohl über spezielle Manipulationen an der Ablenkungspule der Röhre erfolgen oder durch die Abschirmung der elektromagnetischen Felder mittels Faradyischem Käfig. Auch durch zusätzliche Spulen, die ein entgegengesetztes Feld erzeugen, kann die Belastung verringert werden. Die beiden elektromagnetischen Wechselfelder heben sich, bis auf einen kleinen Rest, gegenseitig auf.
Kaum noch ein Luxusgerät für Spezialanwendungen ist inzwischen der Farbbildschirm. Gerne wird er heute für alle möglichen Zwecke eingesetzt, passende und unpassende. Denn unter ergonomischen Gesichtspunkten ist es beispielsweise nicht empfehlenswert, Textverarbeitung auf dem Farbbildschirm zu betreiben, ein hochwertiger Schwarzweiß-Bildschirm mit Positivdarstellung ist für Schreibarbeiten optimal. Nichtsdestotrotz ist Farbe ein
wichtiger Gestaltungsfaktor, dessen Einsatz jedoch nicht planlos erfolgen sollte. Viele Anwender verwechseln allzuleicht farbig mit bunt.
Denn das menschliche Auge, so die Erkenntnisse der Wissenschaftler, hat optische Eigenschaften, die die Farbwahrnehmung unter bestimmten Umständen stark erschwert: Das Auge ist nicht in der Lage, alle Farben, also unterschiedliche Wellenlängen, scharf auf der Netzhaut abzubilden. Für jede Farbe liegt der Brennpunkt entweder ein wenig vor oder hinter der Netzhaut. Nur gelbgrünes Licht wird exakt abgebildet. Wenn auf dem Bildschirm reine Farben von hoher Intensität auftreten, kann das Auge nicht beide gleichzeitig scharfstellen. Diese Belastung beim sogenannten Akkommodieren des Auges führt, so die Ergonomen, zu einer raschen Ermüdung.
Ein weiterer Effekt erschwert die Arbeit am Farbbildschirm: Das unerwünschte stereoskopische Sehen gewisser Farbkombinationen. Wird eine rote Schrift vor einem grünen Hintergrund angeboten, entsteht ein Tiefeneffekt, weil das Auge die Schrift deutlich vor dem Hintergrund zu sehen glaubt. Die größte Belastung für das Auge, so die Fachleute, bedeutet intensiv rote Schrift vor blauem Hintergrund, da es für die eine Farbe weit- und für die andere kurzsichtig ist. Unpassende Farbkombinationen, falsche Kontraste, zuviele Farben sowie Flimmereffekte bei Billiggeräten stellen für das Auge eine hohe Belastung dar.
Weniger Flimmern bei Pastellfarben
Diesen Übeln abgeholfen haben will Tandberg Data mit seinem neuartigen Farbkonzept. "Unser Konzept bringt für die Farbdarstellung etwas grundlegend Neues", so Plückhan, "In Zusammenarbeit mit der Universität Oslo wurden erstmals wissenschaftlich die Auswirkungen von Farbbildschirmen erforscht. Und die Ergebnisse wurden die Grundlage unseres Farbkonzepts." Im wesentlichen, so der Tandberger, geht es darum, die Isoluminanz, das heißt die Leuchtkraft der verschiedenen Farben einander anzugleichen. Dies vermindere die das Auge belastende Stereopsis. Erreicht sei dies durch die Pastellisierung der Farben. Nebenbei ergebe sich noch eine willkommene Verminderung des Flimmereffekts. Darüber hinaus wurde, wie es heißt, durch die Verminderung der Standardfarben im Rahmen des angebotenen Konzepts die Überlastung des Anwenders durch zuviele gleichzeitig auftretenden Farben vermieden.
Nicht selten stiefmütterlich behandelt wird bei der Einrichtung von Bildschirmarbeitsplätzen die Tastatur. Meist genügt dem Anwender der Hinweis, daß sie zur jeweiligen Rechnerwelt kompatibel ist. Doch auch die optimale ergonomische Gestaltung der Tastatur trägt bestimmend zum Arbeitskomfort und damit auf die Dauer zum Arbeitsergebnis bei. So fordern die Ergonomieforscher, daß der Finger von der Taste geführt wird, damit für die sensorische Rückkopplung ein seitliches Positionierungssignal entsteht. Die Oberfläche der Taste sollte, damit die Beschriftung stets mühelos zu erkennen ist, ausreichend hell sein und einen geringen Reflexionsgrad aufweisen. Die Schrift selbst sollte klar und leicht zu lesen sein.
Auch geübte Maschinenschreiben sind im allgemeinen auf taktile, akustische und visuelle Rückmeldungen angewiesen. Denn beim "Ins-Blaue-Schreiben" ohne Schreibgeräusche hat der Anwender schnell das Gefühl, im leeren Raum zu arbeiten. Schreibmaschinen oder billige Tastaturen haben meist genug Leerweg und klappern darüber hinaus. Hochwertige Tastaturen geben von sich aus kein Geräusch mehr von sich, die Rückmeldung muß künstlich herbeigeführt werden. Ergonomische Tastaturen weisen sowohl einen deutlich fühlbaren Druckpunkt als auch eine individuell einstellbare elektronisch-akustische Rückmeldung auf. Die geringste Muskelbeanspruchung ergibt sich, so die Fachleute, bei Tastendrücken zwischen 0,25 und 1,5 Newton. Wichtig ist, daß jede Art von Rückkopplung unverzüglich erfolgt. Verzögerungen, wie sie zum Beispiel bei langsamen Typenrad-Schreibmaschinen auftreten, führen zu einer höheren Beanspruchung des Anwenders bei geringerem Arbeitserfolg.
Ergonomie aus der Militärforschung
Daß nun auch der Maus verstärkt unter ergonomischen Gesichtspunkten Aufmerksamkeit geschenkt wird, belegt zum Beispiel das entsprechende Produkt von Digital Equipment, das für seine Formgebung prämiert wurde. Ergonomiepapst Cakir sieht hier die Ursprünge seiner Wissenschaft: "Die Ergonomie hat ihre Wurzeln in der Militärtechnik. Wenn in einem Jagdflugzeug nicht alle Instrumente und Einrichtungen am richtigen Platz und optimal geformt sind, dann jagt es nicht sehr lange. Die moderne Computermaus ist ja nur ein umgekehrter Track-Ball aus dem Kampfflugzeug." Bei langer Arbeit mit der Maus ist allerdings vermehrt mit Beschwerden im Handgelenk zu rechnen. Besonders der ständige Wechsel zwischen Tastatur und Maus sei beschwerlich.
Insgesamt hat sich in den vergangenen Jahren auf dem Gebiet der DV-Ergonomie etliches getan. Neben den bekannten Spezialisten für ergonomische Peripheriegeräte haben sich inzwischen auch die großen Hardware-Anbieter des Themas angenommen. Beim Anwender ist die Botschaft aber vielfach noch nicht angekommen.
Ängste vor gesundheitlicher Belastung bei der Arbeit am Bildschirmarbeitsplatz sind bei weitem nicht irrational. Doch die dafür verantwortlichen gestalterischen Mängel konnten größtenteils konzeptionell beseitigt werden.
Jetzt aber kommt es darauf an, daß die ergonomische Ausstattung auch zum Einsatz gelangt. Nicht selten schreckt die Arbeitgeber der meist deutlich höhere Preis.
Doch wer die Folgen ungesunder Arbeitsplätze wie Krankheit oder geringere Produktivität, in seine Kalkulation mit aufnimmt, wird zu dem Ergebnis gelangen, daß sich Ergonomie durchaus "rechnet'.
Olschewski von Nokia Data: "Ergonomie soll die Arbeitswelt in Einklang mit dem Menschen bringen. Wir verstehen Ergonomie als Notwendigkeit und nicht als lästige Beiwerk."
Und Plückhan: "Ergonomie ist eine Frage der Ökonomie, Ergonomie macht sich bezahlt. Darüber hinaus ist sie aber ganz entscheidend auch eine Frage der Unternehmenskultur; Arbeitsplatzgestaltung sollte immer im Einklang mit den Bedürfnissen des Anwenders geschehen. Das ist ein Unternehmen seinen Mitarbeitern schuldig."