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Forscher der Universität Atlanta entwickeln Federstufen für Treppensteigen

Forscher der Universität Atlanta

Forscher der Universität Atlanta haben auf grundlegende Prinzipien der Physik zurückgegriffen, um einen neuen Ansatz für das mitunter recht mühsame Treppensteigen zu entwickeln, von dem vor allem ältere Menschen profitieren können. Ihre Innovation der Federstufen sehen die Wissenschaftler als nützliche Alternative zum Treppenlift oder Aufzug an. Denn Federstufen können sowohl das Besteigen von Treppen als auch den anschließenden Abstieg erleichtern. Hinzu kommt außerdem, dass Aufzüge und Rolltreppen vergleichsweise viel Energie benötigen und damit nicht sonderlich umweltfreundlich sind. Der nachträgliche Einbau eines Treppenlifts ist in Anbetracht der baulich Gegebenheiten zudem nicht immer möglich.

Forscher der Universität Atlanta entwickeln Treppen-Innovation für ältere Menschen

Dieses Problem wollten die Forscher der Universität Atlanta daher gerne mit einer völlig neuen Innovation umgehen. Ihre Steighilfe, die sich vor allem an ein älteres, leicht gehbehindertes oder zumindest bewegungseingeschränktes Zielpublikum richtet, sollte dabei so günstig wie effizient sein. Entstanden ist ein Treppen-Prototyp, der auf einen speziellen Federmechanismus setzt, welcher durch das eigene Körpergewicht des Treppensteigenden aktiviert wird. Wie das Fachmagazin „Plos One“ berichtet hat, könne der Kraftaufwand beim Treppensteigen somit minimiert werden, während die Belastung für die Gelenke gemindert würde.
Gleichzeitig wurde die Prototyp-Treppe so gestaltet, dass sie sich leicht installieren lässt und vergleichsweise günstig in der Anfertigung ist. Somit kamen die Wissenschaftler ihrem erklärten Ziel bereits mit dem ersten Prototyp ein entscheidendes Stück näher. Immerhin ging es vor allem darum, dass so viele alte Menschen wie möglich möglichst lange in ihren Häusern leben können, während ihnen die innovativen Treppenstufen ein hohes Maß an Beweglichkeit über mehrere Etagen auch im Alter zusichern.

Praktischer Test der neuen Treppenstufen

Am Georgia Institute of Technology in Atlanta wurden die Treppenstufen so konzipiert, dass eine Anpassung an das Körpergewicht der Treppensteigenden dank spezieller Sensoren und mehrerer gespannter Federn möglich war. Die Forscher der Universität Atlanta griffen auf neun Testpersonen mit einem unterschiedlich hohen Körpergewicht zurück, um einen ersten Feldversuch der Federstufen zu wagen. Dabei wurde nicht nur der Kraftaufwand, sondern auch die Kniebelastung der Probanden genau gemessen und dokumentiert.

Zur Funktionsweise der innovativen Federstufen

Vor allem der Abstieg gestaltet sich dank der neuen Treppenstufen mit Federung sehr komfortabel. Immerhin sorgt die ausgeklügelte Federung dafür, dass die Treppenstufen nach und nach absinken und so einen Teil der Arbeit für die Treppensteigenden übernehmen. Trotz des Absinkens um gut 20 Zentimeter haben die Forscher den Sicherheitsaspekt selbstverständlich nicht aus den Augen gelassen. Denn gleichzeitig verwenden die Federstufen einen starken Elektromagneten, der die Trittplatte, die aktuell genutzt wird, sicher in ihrer abgesunkenen Position hält.
Beim Aufstieg sind die Treppensteigenden dazu aufgefordert, den ersten Schritt aus ihrer eigenen Kraft zu machen. Dann wird jedoch bereits der Sensor dieser innovativen Federtreppe aktiviert, um ein Anheben des zweiten, freien Beins der Probanden auf die Höhe der nächsten Treppenstufe mit Unterstützung zu ermöglichen. Dieser Ablauf setzt sich bis zum oberen Treppenende fort, so dass die Tester aktiv beim Treppensteigen unterstützt wurden und diesen Akt nicht aus komplett eigener Kraft meistern mussten. Somit wurde beim Treppensteigen rund 20 Prozent weniger Kraft benötigt. Die Belastung der Kniegelenke der Probanden konnte sogar um fast 38 Prozent gemindert werden.
Wenngleich die Kraftersparnis beim Abstieg nicht ganz so hoch ausfiel, sind die Forscher aus Atlanta davon überzeugt, dass ihre Innovation durchaus Zukunftspotential mitbringt. Aktuell ist die Federtreppe allerdings nur für Personen mit einem Körpergewicht von nicht mehr als 122 Kilogramm angedacht. Wann die passive Steighilfe von einem Prototyp zu einem verbrauchertauglichen Produkt weiterentwickelt und dann am freien Markt eingeführt wird, ist zum aktuellen Zeitpunkt leider noch nicht bekannt.

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