Forscher entwickeln Treppenhilfe mit beweglichen Stufen

Wer aufgrund seines Alters oder einer anderen Beeinträchtigung keine normalen Treppen steigen kann, ist bisher auf einen Treppenlift oder Aufzug angewiesen. Der amerikanische Forscher Yun Seong Song von der Missouri University of Science and Technology hat gemeinsam mit Kollegen ein System entwickelt, das die Bewegung beim Hinauf- oder Herabsteigen einer Treppe unterstützt. Dazu kommen bewegliche Treppenstufen zum Einsatz, die Energie zwischenspeichern können.

Schlaue Stufen

Und das funktioniert so: Die Treppenstufen sind mit Metallfedern an einem Aluminiumgestell befestigt und können sich darin auf und ab bewegen. Zudem besitzt jede Stufe eine elektromagnetische Sperre und einen Drucksensor. Geht eine Person die Treppe hinunter, senkt sich die Stufe durch das Gewicht ab und die Metallfedern speichern die Energie. Der Drucksensor sendet ein Signal an die elektromagnetische Sperre, die dafür sorgt, dass die Treppenstufe in der unteren Position bleibt. Beim Hinaufgehen löst sich der Elektromagnet einer Stufe immer erst dann, wenn ein Fuß die nächsthöhere Stufe berührt. Zieht die Person das hintere Bein nun nach oben, wird diese Bewegung durch die sich zusammenziehenden Metallfedern unterstützt. Ob eine Person nun die Treppe hinauf oder hinunter gehen möchte, erkennen Sensoren an den Stufen anhand des Tritts.

Der Körper benötige so rund 17 Prozent weniger Energie beim Hinaufsteigen und 22 Prozent weniger beim Herabsteigen der Stufen im Vergleich zu einer normalen Treppe, heißt es in der Studie, die heute im Wissenschaftsjournal "Plos One" veröffentlicht wurde. Zudem würden die Knie und Knöchel weniger belastet. Andere Hilfssysteme wie Aufzüge und Treppenlifts "sind teuer, benötigen viel Energie und helfen nicht, die Fähigkeit der Menschen, Treppen selbst zu steigen, zu erhalten", schreibt Studienautor Yun. "Es ist wichtig, motorische Hilfestellungen anzubieten, die den Menschen weiterhin die Möglichkeit geben, Treppen benutzen zu können und einen fortlaufenden Abbau der motorischen Fähigkeiten verhindern."

Bislang nur ein Prototyp

Die Hilfskonstruktion mit dem Namen "Energy Recycling Assistive Stairs" (ERAS) kann laut Erfindern mit wenig Aufwand auf bestehenden Treppen angebracht werden, sodass die oberste Stufe mit dem oberen Etagenboden abschließt. Die Technikkomponenten wie Drucksensor, Elektromagnet und Federn kosteten pro Stufe unter 50 US-Dollar.

Bis das System jedoch über den Status eines Prototyps hinaus kommt, wird es noch weitere Anpassungen geben müssen. So könne bisher der Härtegrad der Federn nicht ohne weiteres verändert werden. Wenn mehrere Personen mit unterschiedlichem Körpergewicht in einem Haushalt die federnde Treppe nutzen möchten, könnte das jedoch notwendig sein.