Arbeits- und Schutzkleidung

Feldtest zur Wirksamkeit des Umknickschutzes bei Sicherheitsschuhen

Einsatz von Sicherheitsschuhen mit erhöhtem Schutz gegen Umknicken in der Praxis

Das Sachgebiet Fußschutz im Fachbereich „Persönliche Schutzausrüstungen“ der DGUV e. V. führte einen Feldtest durch, um die Wirksamkeit von Sicherheitsschuhen mit erhöhtem Schutz gegen Umknicken in der Praxis zu prüfen. Der Schwerpunkt lag dabei auf dem Gleisbau, schweren Tiefbau sowie dem Garten- und Landschaftsbau. Im Folgenden werden Ablauf und Auswertung des Feldtests geschildert.

 

Als „Umknicken“ im Fußbereich wird die über den natürlichen Bewegungsspielraum des Sprunggelenks hinausgehende Drehung verstanden. Diese Alltagsverletzung findet sich in allen Lebensbereichen wieder, sei es beim Sport, im Garten oder bei der Arbeit. Die Folgen können harmlos sein, wenn es sich z. B. um ein leichtes Vertreten handelt, auf der anderen Seite können aufgrund hoher Energien auch Bänderrisse oder Knöchelbrüche resultieren. Die Anfälligkeit für Verletzungen in dieser Fußregion ist auch im gewerblichen Bereich belegbar.

Zum Schutz vor der Gefährdung des Umknickens bieten mehrere Schuhhersteller Sicherheitsschuhe nach DIN EN ISO 20345: 2012 an, die einen erhöhten Schutz vor Umknicken bieten sollen und dabei teilweise mit Zusatzkomponenten ausgestattet sind. Ob der Umknickschutz in der Praxis wirksam ist, sollte ein Feldtest feststellen.

 

Ausgangssituation

Die Unfallstatistik der DGUV weist für den Fußbereich „Oberes Fußgelenk, Knöchel, Bänder“ eine starke Unfallhäufigkeit auf. Etwa 60 % der meldepflichtigen Arbeitsunfälle und etwa die Hälfte aller neuen Unfallrenten die in Zusammenhang mit dem Fuß als verletztes Körperteil stehen, betreffen Jahr für Jahr diesen Fußbereich (Tabelle 1).

Beschäftigte, deren Arbeitsplätze und Verkehrswege auf besonders unebenen Untergründen sind, sowie Beschäftigte, die häufig von höher gelegenen Arbeitsplätzen absteigen, wurden dabei als besonders gefährdeter Personenkreis ausgemacht.

Dies betrifft insbesondere Bereiche mit zum Teil sehr unebenen Verkehrs- und auch Arbeitsflächen wie Gleisbau, schwerer Tiefbau, Garten- und Landschaftsbau, aber auch Arbeitsplätze bei denen von Maschinen- bzw. Fahrerständen (z. B. Lkw) und Tritten abgestiegen werden muss. Außerdem sind auch Beschäftigte gefährdet, die erhöhte Kanten und Stufen überschreiten müssen, wie z. B. die Beschäftigten der Müllbeseitigung beim Überqueren der Bordsteinkanten.

 

Meldepflichtige Arbeitsunfälle, Neue Unfallrenten, Körperregion: Bein, Fuß
Bildquelle: DGUV

 

Wanderschuhe als Vorbild

Auch im Freizeit- und Sportbereich treten Umknickunfälle wiederkehrend häufig auf. Besonders hervorzuheben ist hierbei der Wandersport. Gerade beim Bergwandern können Umgebungsbedingungen vorgefunden werden, die teilweise mit einigen beruflichen vergleichbar sind. Die Untergründe, die zum Teil sehr rau, uneben und mit Schotter oder Fels versehen sind, ähneln einigen Untergründen des Gleis-, schweren Tief- oder GaLa-Baus. Auch hier zählt das Umknicken zu einer wesentlichen, vorzubeugenden Gefährdung.

Bei der Schuhentwicklung des Bergwandersports haben sich die nachfolgenden Anforderungen zum Schutz vor Umknicken bewährt:

  • Mindestens knöchelhoher Schuh mit vollständiger Schnürung
  • Enganliegend und stabiler Oberschuh, aber dennoch komfortabler Sitz
  • Dadurch seitliche Fixierung / Verstärkung im Knöchelbereich
  • Gute Kraftverteilung beim Verschlusssystem

Einige Schuhhersteller haben deshalb Entwicklungen vorangetrieben, um auch Fußschutz (Sicherheits-, Schutz- und Berufsschuhe nach DIN EN 20345-20347) mit erhöhtem Schutz gegen Umknicken herzustellen.

In den Normen für Sicherheits-, Schutz- und Berufsschuhe nach DIN EN 20345-20347 werden explizit aktuell keine Anforderungen an „Schutz gegen Umknicken“ gestellt. Ein unabhängiges Prüfverfahren, das diesen zusätzlichen Schutz belegt, gibt es aktuell nicht.

Um Orientierungswerte zur Wirksamkeit und den Einfluss dieser Systeme zu erhalten, entschloss sich das Sachgebiet Fußschutz, einen Tragetest zu initiieren.

Sprunggelenksbandagen oder anderweitige Orthesen, die an den Fuß angelegt und dadurch dem Sprunggelenk zusätzlichen Halt geben sollen, wurden bei dem Feldtest nicht betrachtet. In Kombination mit baumustergeprüftem Fußschutz (z. B. Sicherheitsschuhe nach DIN EIN ISO 20345) besteht zudem die Gefahr, dass Schutzfunk-tionen des Schuhs, z. B. Fersenbeindämpfung oder Antistatik, nicht mehr hinreichend vorhanden sind.

 

Schuhhersteller und Testmodelle

Für diesen Feldtest konnte das Sachgebiet Fußschutz auf freiwilliger Basis drei Schuhhersteller (Elten GmbH, Haix-Schuhe Produktions- und Vertriebs GmbH, L. Priebs GmbH & Co. KG/Lupriflex) gewinnen, die entsprechende Schuhmodelle (Sicherheitsschuhe nach DIN EN 20345) im Repertoire haben. Im Folgenden werden die Modelle vorgestellt:

ELTEN BIOMEX
ELTEN BIOMEX
Bildquelle: Elten GmbH
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Beschreibung Umknickschutz Elten GmbH
Bildquelle: Elten GmbH
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Elten GmbH zur Funktionsweise des Umknickschutzes

Die flexible, biomechanische Manschette ist eine Entwicklung des sportwissenschaftlichen Teams der Klinik Gut in St. Moritz, um Unfälle durch Umknicken weitestgehend zu vermeiden. Sie verleiht dem Gelenk ausreichend Stabilität und lenkt den Fuß so, dass er im Falle eines drohenden Umknickens sekundenschnell die Bewegung korrigieren kann und damit die Unfallfolgen vermindert.

Das Biomex-System umschließt den Schuh im Fersen- und Knöchelbereich; die Bewegung wird nicht eingeschränkt, weil die Manschette der Fuß- und Beinbewegung beim Abrollen folgt.

Seit 2003 arbeitet Elten mit der bewährten Biomex Protection Technologie und hat diverse Outdoor- und Indoor- Varianten als Ergänzung zu herkömmlichen, knöchelhohen Schuhen im Angebot. Stiefel schützen vor vielen Gefahren, durch tägliche Nutzung jedoch bilden sich nach und nach Falten, die die Stabilität verringern können und damit nicht mehr ausreichend vor erhöhten Umknickgefahren schützen können. Die Biomex Protection Manschette behält ihre Form dauerhaft.

 

HAIX Trekker Pro S3
HAIX Trekker Pro S3
Bildquelle: Haix-Schuhe Produktions- und Vertriebs GmbH
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HAIX BLACK EAGLE Safety
Bildquelle: Haix-Schuhe Produktions- und Vertriebs GmbH
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Haix-Schuhe Produktions- und Vertriebs GmbH zur Funktionsweise des Umknickschutzes

Die Entwicklung von Sicherheitsschuhen, wie dem TREKKER PRO S3 oder den Modellen der BLACK EAGLE Safety Kollektion, basieren auf den Erkenntnissen und Erfahrungen in der Konzeption von modernen Trekkingstiefeln. Also Modellen, die für lange Tragezeiten in wechselhaften und teilweise anspruchsvollen Terrains entworfen sind.

Der stabile Schaft, der deutlich über den Knöchel reicht, gibt dem Fuß halt. Durch den weichen Abschluss umschließt er Fuß und Knöchel fest, schützt vor Umknicken und ist gleichzeitig bequem. Der Knöchel ist durch einen Schlagschutz an den Seiten der Stiefel extra geschützt. Für zusätzlichen Tragekomfort ist eine weiche Polsterung in den Schuh eingearbeitet. Damit sich auch Fahrzeuge bequem bedienen lassen, ist der hintere Schaft nach unten gezogen.

Voraussetzung für einen guten Schutz vor Umknicken ist, dass der Schuh ordentlich geschnürt ist und sich der Schaft komfortabel an den Fuß anpasst.

 

Lupriflex 3 – 127N Anti-Knick Industrie mit Visualisierung Umknickschutz
Bildquelle: : L. Priebs GmbH & Co. KG

L. Priebs GmbH & C. KG/Lupriflex zur Funktionsweise des Umknickschutzes

Als Vorbild für den Lupriflex® Stiefel Anti-Knick Industrie mit Umknickschutz dienten Stiefel von Gleitschirmfliegern, die insbesondere bei der Landung einen sicheren Stand liefern. Das System wurde auf Sicherheitsschuhe übertragen und entsprechend modifiziert. Es stabilisiert das Sprunggelenk seitlich.

Der eingearbeitete Umknickschutz ist zweilagig aufgebaut, so dass er stützt, aber gleichzeitig den Bewegungsablauf am Knöchel nicht beeinflusst. Der Knöchel wird jeweils innen und außen durch ein Stabilisator-Element aus Kunststoff gestützt. Darüber liegt jeweils ein Außenelement aus Leder. Die stabilisierende eingebettete Komponente ist exakt auf die Fußanatomie abgestimmt. Die außenliegende Komponente ist bewusst flach angelegt, um ein Hängenbleiben und ein daraufhin mögliches Stolpern zu vermeiden. Diese beiden Komponenten können so gegeneinander arbeiten und beeinträchtigen den Laufkomfort nicht. Dieses bereits seit 1988 bestehende - inzwischen mehrfach überarbeitete und verbesserte - Umknickschutz-System wird seit mehr als 30 Jahren meldefrei eingesetzt.

 

Vorbereitung und Durchführung des Feldtests

Nach Festlegung der Einsatzbereiche wurden mithilfe der im Sachgebiet vertretenen Unfallversicherungsträger gezielt Unternehmen angesprochen. Von den acht beteiligten Unternehmen waren drei dem Gleisbau, zwei dem GaLaBau bzw. der GaLaPflege, zwei dem schweren Tiefbau sowie ein Unternehmen der Müllbeseitigung und -entsorgung zuzuordnen. Insgesamt nahmen rund 200 Probanden teil.

Die Dauer des Feldtests war für einen Zeitraum von mindestens vier Monaten festgelegt worden. Zu Beginn des Tragetests, aber noch bevor die „neuen“ Schuhe verteilt und getragen wurden, füllten die Probanden einen Fragebogen aus. Dieser enthielt Fragen zu den Umgebungsbedingungen, der Arbeitsweise und -dauer sowie deren persönlichen Erfahrungen in Sachen „Umknicken“. Auf dem Fragebogen war zudem der Hinweis vermerkt, dass die Schnürung stets bis nach oben zu führen sei. Auf dieses wichtige Detail wurden auch die Unternehmen nochmals ausdrücklich hingewiesen. Denn durch ein Fehlverhalten der Probanden hinsichtlich Schnürung wäre der „Umknickschutz“ faktisch unwirksam und das Ergebnis des Feldtests verfälscht.

Ein zweiter Fragebogen wurde nach Ende der viermonatigen Laufzeit an die Probanden ausgeteilt. Er beinhaltete Fragen zu ihren persönlichen Eindrücken in Bezug auf das Umknickverhalten, aber auch zum Komfort und zum Gesamteindruck. Die Probanden hatten neben Ankreuzfeldern nun auch die Möglichkeit, ihre persönlichen Meinungen frei zu formulieren.

Die Verteilung der Schuhe übernahmen die Schuhhersteller. Überwiegend wurden die Schuhe an den jeweiligen Probanden direkt überreicht. Dabei wurde von den Herstellern teilweise auch eine Fußvermessung mit angeboten, zum einen um die richtige Passform (Länge und Weite) zu bestimmen und zum anderen um zugleich mögliche Fußfehlstellungen zu identifizieren. Zudem wurden die Schuhe so verteilt, dass eine Kolonne nach Möglichkeit immer mit demselben Schuhmodell ausgestattet war. Damit sollte auch ein Vergleich der Schuhmodelle und deren Konzepte durch die Probanden vermieden werden, da der Feldtest vielmehr das Ziel hatte, die generelle Eignung eines erhöhten Umknickschutzes festzustellen.

 

 

Fragebogen Umknickschutz nach Ende der Laufzeit (Teil 2)
Bildquelle: DGUV
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Fragebogen Umknickschutz nach Ende der Laufzeit (Teil1)
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Fragebogen Umknickschutz vor Tragetest (Teil 1)
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Fragebogen Umknickschutz nach Ende der Laufzeit (Teil 2)
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Auswertung

Überwiegend gab es positive Rückmeldungen der Probanden und Unternehmen zum Umknickverhalten, zu Komfort und Qualität der Sicherheitsschuhe sowie zum Service der Schuhhersteller.

Auswertung „Umknickschutz“

Im Detail wurde in fast der Hälfte der ausgewerteten Fragebögen davon berichtet, dass ein (vermeintliches) Umknicken durch das Tragen der Schuhe verhindert wurde, z. B. bei „Schrägen im Schotterbett“, beim „Laufen im Schotter“, auf „Rasenflächen mit vielen Erdlöchern“, beim „Aussteigen aus dem Lkw“, beim „Betreten der Bordsteinkante“, beim „Abstieg einer steilen Böschung“ oder auf „unebenem Gelände“. Dieselbe Anzahl gab an, dass der „Umknickschutz“ positiven Einfluss auf den Tragekomfort hat.

Sogar ca. zwei Drittel gaben an, dass der „Umknickschutz“ positiven Einfluss auf die Stabilität des Fußgelenks hat und drei Viertel fühlten sich gar sicherer beim Gehen.

Ein Rückschluss auf mögliche Wechselwirkungen im Zusammenhang mit früheren Umknickverletzungen der Probanden sowie das Tragen privater Schuhe konnte nicht gezogen werden. Ebenso wenig konnten Rückschlüsse auf die Dauerhaftigkeit und Haltbarkeit des erhöhten Umknickschutzes gezogen werden.

Vereinzelt wurde auch negative Kritik geäußert, etwa dahingehend, dass der Knöchelbereich „zu steif“ eingespannt und der Schuh „zu wenig flexibel“ sei und somit ein Knien erschwert werden würde. Ein Teilnehmer beklagte sich über ein „Gefühl der Beengtheit“. Zudem gaben einige teilnehmende Fahrzeug-/Maschinenführer an, dass das Bedienen von Pedalen aufgrund eines zu hohen oder zu steifen Schafts unmöglich sei. Aus dieser Teilnehmergruppe wurde des Weiteren eine fehlende Praktikabilität bei wechselnden Arbeitsplätzen (Gleisbett/Maschine) angegeben.

Auswertung „Sonstige Eigenschaften“

Auch die sonstigen Eigenschaften der Sicherheitsschuhe, wie Gewicht, Tragekomfort (u. a. mögl. Druckstellen) oder Qualität, wurden überwiegend positiv von den Probanden bewertet. So fielen Aussagen wie „Gute Passform und Tragegefühl“, „Leicht“, „stabiler Halt“, „stabil im Knöchelbereich“, „gute Verarbeitung“, „Isolierung“, „stabile Sohle“ oder „wasserdicht“.

Fast zwei Drittel der Befragten gaben an, „sie würden den Testschuh auch zukünftig tragen“.

Mehr als ein Drittel jedoch sagte das Gegenteil aus. Folgende Begründungen wurden dabei genannt: „das Kniegelenk muss alles abfangen“, „nur für Winter geeignet“, „zu schwer“, „fehlende Bequemlichkeit beim Hocken“, „Zu hoch“ oder „Zu teuer“. Die ablehnende Haltung gegenüber dem getragenen Testschuh begründete sich somit nicht ausschließlich durch den erhöhten Umknickschutz des Schuhs, sondern auch durch andere Eigenschaften.

 

Ergebnisse und Standpunkt des Sachgebiets

Die Auswertung des Feldtests hat gezeigt, dass diese speziellen Sicherheitsschuhe bei sehr unebenem Gelände im schweren Tief-, aber auch im Garten- und Landschaftsbau und auch auf sehr unebenen Untergrundmaterialien, wie Schotter, einen erhöhten Schutz gegen Umknicken bieten.

Auch das Umknicken an Kanten, wie z. B. bei Bordsteinen, oder beim Absteigen von Trittstufen, z. B. des Fahrerhauses, wird mit diesen Schuhen anscheinend verlässlicher vermieden als mit anderen, ebenfalls knöchelhohen Sicherheitsschuhen. Das wesentliche Konstruktionsmerkmal dieser Schuhe ist, den natürlichen Bewegungsablauf (in Längsachse) möglichst nicht zu beeinflussen, dabei aber ein seitliches Ausbrechen des Knöchels gleichermaßen zu verhindern.

Auf der anderen Seite hat sich aber auch gezeigt, dass diese Schuhe insbesondere bei knienden Tätigkeiten und wechselnden Arbeitsaufgaben eines Beschäftigten, wie z. B. beim Bedienen der Pedale im Fahrerstand, an ihre Grenzen stoßen. Mit einer größeren Steifigkeit der Schaftkonstruktion wird das Umknickrisiko minimiert, sie schränkt aber möglicherweise zugleich den Tragekomfort und die Praktikabilität der Schuhe für bestimmte Tätigkeiten ein (Vergleiche: Gehen mit Skistiefeln).

Ein Aspekt, zu dem im Feldtest keine hinreichenden Rückschlüsse gezogen werden konnten, ist die Dauerhaftigkeit des Umknickschutzes, d. h., wie lange der Umknickschutz wirksam ist.

Beim „Einlaufen“ von Schuhen, die mindestens knöchelhoch oder höher geschnürt sind, wird der Schaft im Knöchelbereich aufgrund der natürlichen Abrollbewegung des Fußes unzählige Male beansprucht bzw. gedehnt. Am Ansatz des Schuhschafts bilden sich bei herkömmliche, knöchelhohen Schuhen üblicherweise Falten bzw. Verformungen. Dabei kommt es unweigerlich zu Stabilitätsverlusten aufgrund der Materialermüdung und somit zu einer Verminderung des Umknickschutzes. Ein dauerhafter erhöhter Schutz gegen Umknicken ist gerade bei den herkömmlichen knöchelhohen Schuhen oftmals nicht über einen längeren Tragezeitraum gegeben. Die Materialermüdung ist zudem ein schleichender Prozess, der vom Träger häufig gar nicht wahrgenommen und beurteilt werden kann.

Gemäß § 29 (1) der DGUV Vorschrift 1 „Grundsätze der Prävention“ in Verbindung mit § 2 der PSA-Benutzungsverordnung hat der Unternehmer den Versicherten geeignete persönliche Schutzausrüstungen bereitzustellen. Hierzu gehört auch Fußschutz.

Ob Fußschutz zur Verfügung zu stellen ist, entscheidet die tätigkeitsbezogene Gefährdungsbeurteilung (u. a. § 5 Arbeitsschutzgesetz und § 3 DGUV Vorschrift 1 „Grundsätze der Prävention“). Hierin müssen alle Gefährdungen, die individuellen Voraussetzungen, aber auch die Arbeitsabläufe und Arbeitsumgebungen berücksichtigt werden. Auf dieser Grundlage sind die möglichen Schutzfunktionen des Fußschutzes zu ermitteln.

Die Schutzfunktion „Umknicken“ ist bisher keine normierte Anforderung von Fußschutz nach DIN EN 20245-20347. Aus diesem Grund gibt es auch keinen standardisierten Versuchsaufbau, der unabhängig vom Träger eine qualitative Auswertung der Schutzfunktion zulassen würde. Die individuelle Eignung eines Schuhs und der Schutzgrad gegen Umknicken können derzeit nur durch subjektive Eindrücke, z. B. mithilfe von Trageversuchen, festgestellt werden.

Die Auswahl einer knöchelstabilisieren- den Sprunggelenksbandage oder Orthese zur Verwendung in Fußschutz (Sicherheits-, Schutz- oder Berufsschuhe nach DIN EN ISO 20345-20347) birgt die Gefahr, dass andere Schutzfunktionen des Fußschutzes, wie z. B. Fersenbeindämpfung oder Antistatik, negativ beeinflusst werden.

Fußschutz gehört entsprechend der Einstufung der PSA-Verordnung (Verordnung [EU] 2016/425) mindestens der Risikokategorie II an. D. h. für jeden Fußschutz müssen eine EU-Baumusterprüfbescheinigung und eine EU-Konformitätsbewertung vorliegen. EU-Baumusterprüfungen werden von einer notifizierten Stelle durchgeführt. Dabei wird eine unabhängige Überprüfung der Schutzfunktionen durch vorgegebene Prüfverfahren durchgeführt. Mit dem Tragen von Sprunggelenksbandagen/Orthesen werden deshalb Schutzfunktionen des Fußschutzes, die in der Baumusterprüfung bereits nachgewiesen wurden, möglicherweise negativ beeinflusst.

 

Fazit

Grundsätzlich sind zum Schutz vor der Gefährdung „Umknicken“ nachfolgende Punkte immer zu beachten:

1.       Auswahl eines mindestens über den Knöchel ragenden Sicherheitsschuhs mit einem stabilen Schaft (Schuhform B oder höher).

2.       Das Verschlusssystem des Schuhs (i. d. R. Schnürbänder) muss über ein gutes Umlenkvermögen an den Senkel-/Seilaufnahmen verfügen, damit ein gleichmäßiges, enges Anliegen des gesamten Schuhs an den Fuß ermöglicht wird.

3.       Außerdem muss das Verschlusssystem stets bis nach oben geschnürt/geschlossen sein. Verhaltensfehler der Träger können dazu führen, dass ein möglicherweise vorhandener erhöhter Umknickschutz erst gar nicht wirksam werden kann, wenn die Schnürung unterhalb des Knöchels endet.

4.       Idealerweise einen Schuh auswählen, dessen Verschlusssystem bauart- und systembedingt immer über die Gesamtlänge den Schuh am Fuß fixiert. Damit wird das unter 3. beschriebene Fehlverhalten von vornherein vermieden.

Das Sachgebiet Fußschutz empfiehlt, im Rahmen der tätigkeitsbezogenen Gefährdungsbeurteilung zu prüfen, ob Schuhe mit „erhöhtem“ Umknickschutz (z. B. Schuhe mit zusätzlichen Umknicken verhindernden Komponenten) bereitgestellt werden sollen.

 

Autoren

Dipl.-Ing. Andreas Vogt

Leiter Sachgebiet Fußschutz
Fachbereich Persönliche Schutzausrüstung (PSA)
Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e. V. (DGUV)

Dipl.-Ing. Marc Schimweg

Stellv. Leiter Sachgebiet Fußschutz
Fachbereich Persönliche Schutzausrüstung (PSA)
Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e. V. (DGUV)


Ausgabe

BauPortal 4|2020