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Wie Gummiseile beim Schleppen helfen können

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Der neue Rucksack basiert auf der Wirkung von zwei elastischen Seilen, die die Last während des Gehens an etwa der gleichen Position halten. Illustration: Peggy Choi
Amerikanische Forscher haben einen Rucksack entwickelt, der beim Tragen von schweren Lasten hilft. Er besteht aus einem Tragegestell und einer inneren Tasche, die mit Gummiseilen am Rahmen befestigt ist. Der Clou: Während sich normale Rucksäcke beim Gehen genau wie die Hüfte des Trägers auf und ab bewegen, bleibt das Gewicht beim neuen Tragesystem dank der elastischen Aufhängung an ein und derselben Stelle. Dadurch reduzieren sich die Kräfte, die auf den Träger wirken, und er benötigt zum Tragen weniger Energie. Gleichzeitig wird der Bewegungsapparat weniger belastet, was etwa für Schulkinder mit schweren Büchertaschen von Vorteil ist. Inspiriert wurde der neue Rucksack von den in Asien häufig zum Transport schwerer Lasten verwendeten flexiblen Bambusgestellen.

Das Team um den Biologen Lawrence Rome hatte bereits im Herbst 2005 ein Rucksacksystem vorgestellt, bei dem Tragetasche und Tragegestell lediglich durch Federn miteinander verbunden waren. Während bei diesem früheren Modell die Bewegungen beim Gehen jedoch in elektrische Energie umgesetzt wurden, ist die Aufhängung bei der neuen Variante so konzipiert, dass der Träger leichter gehen und laufen kann als mit herkömmlichen Rucksäcken. Bei solchen statischen Systemen überträgt sich nämlich die Auf- und Abbewegung der Hüfte beim Gehen auch auf den Rucksack ? mit der Konsequenz, dass die Kräfte, die das Gewicht auf den Körper ausübt, beim Gehen doppelt und beim Rennen sogar dreimal so hoch sind wie im Ruhezustand.

Genau dieser schaukelnden Bewegung wirken die Gummiseile bei dem neuen System entgegen, erklären die Forscher: Sie halten die Last auch dann auf der gleichen Höhe, wenn sich das Tragegestellt vertikal bewegt. Dadurch vermindern sich die dynamischen Kräfte auf den Körper während des Gehens um 82 bis 86 Prozent, und auch die zum Tragen benötigte Energie nimmt ab. So können mit dem neuen System im Vergleich zu herkömmlichen Rucksäcken mehr als fünf Kilogramm zusätzlich getragen werden, ohne dass der Energieaufwand größer würde, so die Wissenschaftler.

Gedacht ist der neue Rucksack nach Angaben der Forscher beispielsweise für Notärzte und Ersthelfer, die häufig schwer bepackt rennen müssen. Doch auch Schulkinder könnten davon profitieren, da die geringere Belastung des Bewegungsapparates das Risiko für Muskel- und Gelenkschädigungen vermindert. Wann der Rucksack erhältlich sein wird, können Rome und sein Team noch nicht sagen. Im Moment suchen sie noch nach einem Partner für die Optimierung und die kommerzielle Vermarktung des Systems.

Lawrence Rome (University of Pennsylvania) et al.: Nature, Bd. 444, S. 1023 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
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