Akkulaufzeit von Exoskeletten: was Sie erwarten können

Was Laufzeitangaben wirklich bedeuten

Veröffentlichte Laufzeiten unterscheiden sich stark zwischen den Modellen, und ein einzelnes Produkt kann zwei ehrliche Werte haben: einen bei starker Belastung und einen längeren bei leichterer Arbeit. Der Unterschied zwischen beiden ist der Lastzyklus.

Die Forschung bietet eine nützliche Denkweise dafür. Eine Laborstudie zu einem Gehexoskelett leitete die Laufzeit direkt aus der Energie ab: Die gesamten 432 kJ des Akkus ergäben 2,7 Stunden Betrieb (Autonomous exoskeleton reduces metabolic cost of human walking). Das ist ein Gerät zum Gehen und kein industrieller Maßstab, aber die Logik lässt sich übertragen. Die Laufzeit ist die gespeicherte Energie geteilt durch die durchschnittliche Leistungsaufnahme, und die durchschnittliche Leistungsaufnahme hängt davon ab, was die tragende Person gerade tut. Ein simulationsbasierter Vergleich von Exoskeletten hält zudem fest, dass die maximale Akkulaufzeit tragbarer Exoskelette auf rund 5 Stunden begrenzt ist, was mehrere Ladepausen am Tag bedeutet.

Betrachten Sie veröffentlichte Werte als Richtwerte und rechnen Sie damit, dass sich Quellen widersprechen. Nutzen Sie beim Vergleich das aktuelle Datenblatt des Herstellers und fragen Sie, welche Arbeitslast hinter der Zahl steckt.

Passiv oder aktiv: wann die Akkulaufzeit zählt

Die Akkulaufzeit von Exoskeletten spielt nur bei motorisierten Geräten eine Rolle. Passive Exoskelette speichern und geben Energie über Federn oder elastische Elemente zurück, sodass sie die ganze Schicht über gleichmäßig unterstützen, ohne Laden und ohne Risiko eines Stromausfalls. Für viele Rücken- und Schulterunterstützungen ist diese Einfachheit das wichtigste Argument für passive Bauarten.

Aktive Geräte haben ihren Platz dort, wo ein passives Design nicht genug Unterstützung liefern kann oder wo sich die Unterstützung wechselnden Lasten und Bewegungen anpassen muss. Der Preis ist betrieblicher Natur: Akkus müssen verwaltet werden, und aktive Geräte sind in bestimmten Gefahrenbereichen in der Regel eingeschränkt, sofern sie nicht die passende Zertifizierung haben. Wenn Ihr Standort explosionsgefährdete Bereiche hat, prüfen Sie die Zertifizierung, noch bevor die Akkulaufzeit überhaupt Thema wird.

Praktisch entscheiden Sie am besten von der Tätigkeit aus, nicht von der Energiequelle. Deckt ein passives Gerät das Belastungsmuster der Tätigkeit tatsächlich ab, erledigt sich die Akkufrage. Wenn nicht, nehmen Sie eine Laderoutine als Preis für die zusätzliche Unterstützung in Kauf. Der Exoskelett-Berater kann helfen, das passende Rücken- oder Schultergerät für einen Betrieb einzugrenzen, und im Exoskelett-Katalog vergleichen Sie passive und motorisierte Optionen direkt nebeneinander.

Welchen Weg Sie auch wählen: Passform und Komfort entscheiden weiterhin, ob die Mitarbeitenden das Gerät eine ganze Schicht lang tragen. Ein Gerät mit hervorragender Laufzeit, das nach zwei Stunden abgelegt wird, bringt nichts.

Die Laufzeit auf einen Mehrschichttag abbilden

Eine angegebene Laufzeit kann gegenüber einer 8-Stunden-Schicht komfortabel klingen, bis man sich ansieht, wie ein echter Arbeitstag aufgebaut ist. Schreiben Sie ihn zuerst auf: Start, produktive Arbeit, Pausen, Übergaben und Leerlaufzeiten. Motorisierte Geräte ziehen oft weniger Strom, wenn die tragende Person gerade keine Lasten handhabt; eine Schicht mit langen Phasen des Stehens oder Gehens kann daher über den Wert für Schwerarbeit hinaus reichen. Eine Schicht mit durchgehendem Heben bewirkt das Gegenteil.

Vergleichen Sie dann drei Zahlen: die Laufzeit, die Sie realistisch erwarten können, die Länge der Arbeitsphase und das verfügbare Ladefenster. Reicht die Laufzeit nicht für die Schicht, haben Sie einige Möglichkeiten:

• In den planmäßigen Pausen laden, sofern die Ladezeit hineinpasst.
• Ersatzakkus bereithalten und zwischen den Nutzenden tauschen.
• Ein Gerät mit Hot-Swap wählen, bei dem sich ein leerer Akku wechseln lässt, während das Gerät in Betrieb bleibt.

In einem Mehrschichtbetrieb zählt die Hot-Swap-Fähigkeit oft mehr als die Stundenzahl auf dem Datenblatt, denn sie beseitigt Stillstand, statt ihn nur aufzuschieben.

Beziehen Sie bei einer Zweischichtlinie die Übergabe mit ein. Wechselt dasselbe Gerät von einer Person zur nächsten, muss der Akku in der Lücke nachgeladen und die Passform für die neue Person angepasst werden. Legen Sie vorab fest, wo Akkus geladen werden, wer für den Tausch zuständig ist und was passiert, wenn ein Akku fehlt. Die Ladeinfrastruktur gehört zu den Gesamtbetriebskosten, nehmen Sie sie daher zusammen mit der Amortisationsdauer in Ihren Business Case auf.

Akkuzustand, Zyklenfestigkeit und Laderegeln

Ein Akku, der im Neuzustand sechs Stunden Laufzeit liefert, liefert nach einem Jahr nicht unbedingt dasselbe, denn Lithium-Ionen-Akkus verlieren mit jedem Lade- und Entladezyklus an Kapazität. Betrachten Sie jede genannte Zyklenzahl oder Alterungsangabe als Frage an den Hersteller, nicht als Planungszahl.

Sie können den Hersteller schriftlich um konkrete Angaben bitten:

• die angegebene Zyklenfestigkeit und wie viel Kapazität an diesem Punkt noch bleibt;
• die Garantiebedingungen für den Akku, die oft kürzer sind als die Garantie auf das Gestell;
• die Kosten und Lieferzeit für einen Ersatzakku;
• die Ladezeit von leer und ob Teilladungen zulässig sind;
• das Gewicht des Akkus, da es zu dem hinzukommt, was die tragende Person trägt.

Laderegeln sind ebenso wichtig wie die Zellchemie. Laden Sie in einem trockenen, belüfteten, temperaturgeregelten Raum, befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers und lassen Sie nie einen beschädigten Akku im Einsatz. Kalte Umgebungen wie Kühllager können die nutzbare Kapazität verringern, ein bei Raumtemperatur gemessener Wert muss dort also nicht gelten. Bauen Sie eine einfache Routine auf: Akkus kennzeichnen, Zyklen protokollieren, wo der Hersteller das unterstützt, und jeden Akku ausmustern, der aufquillt oder plötzlich Kapazität verliert.

Die Akkuleistung im eigenen Test messen

Das Datenblatt ist ein Ausgangspunkt. Entscheidend ist die Akkulaufzeit des Exoskeletts an Ihrem eigenen Arbeitsplatz, mit Ihren Lasten und Ihren Mitarbeitenden. Ein Test ist der verlässlichste Weg, das herauszufinden, und das Deploy & Decide-Programm ist genau dafür gemacht: Sie testen ein Gerät in Ihrem eigenen Betrieb 2, 4 oder 8 Wochen lang, bevor Sie sich festlegen. Hintergründe zu den kaufmännischen Bedingungen finden Sie in unserem Leitfaden zu den Kosten von Exoskelett-Tests und im weiter gefassten Leitfaden zum Testen vor dem Kauf.

Damit die Akkudaten nützlich sind, legen Sie vor Testbeginn fest, was Sie erfassen:

• Ladestand zu Beginn und am Ende jeder Schicht, pro Gerät.
• Die Zahl der nötigen Akkuwechsel oder Zwischenladungen und wann sie stattfanden.
• Ungeplante Stillstände wegen eines leeren Akkus.
• Die Tätigkeitsmischung des Tages, damit Sie schwerere Arbeitslasten mit schnellerer Entladung verknüpfen können.
• Tatsächlich erreichte Ladezeit und ob sie in den Pausenplan passte.
• Rückmeldungen der Beschäftigten zu Akkugewicht und Handhabung.

Vergleichen Sie die Ergebnisse mit der vom Hersteller angegebenen Akkulaufzeit. Deckt das Gerät Ihre längste Schicht mit Reserve ab, ist die Akkulaufzeit kein Thema. Reicht es gerade so, wissen Sie, dass Sie Ersatzakkus oder ein anderes Design einplanen müssen. Beide Antworten sind nützlich, und es ist weit günstiger, sie während eines Tests zu erfahren als nach dem Kauf einer ganzen Flotte.

Behalten Sie das Akkuergebnis schließlich im richtigen Verhältnis. Die Laufzeit ist ein Kriterium neben Passung zur Tätigkeit, Komfort und Akzeptanz. Ein Gerät, das Ihre Stunden erreicht, aber beim Komfort durchfällt, ist trotzdem das falsche Gerät.