06.11.2025

Neue Publikation: Vibration, temperature, and humidity influence the perception of electrocutaneous stimulation for occupational warning

Figure copyright: Figure reproduced from Dölker E.-M. et al., Scientific Reports (2025), DOI: 10.1038/s41598-025-25166-2, CC BY 4.0. Übertragung mechanischer Vibration während elektrokutaner Stimulation mittels Vibroshaper in drei Amplituden (a): 2, (b): 5 mm und (c): 8 mm.

Mit der Veröffentlichung in Scientific Reports präsentieren Forschende der TU Ilmenau gemeinsam mit Partnern der TU Dresden eine umfassende Untersuchung darüber, wie Umwelteinflüsse wie mechanische Vibration, Temperatur und Luftfeuchtigkeit die Wahrnehmung von elektrokutaner Stimulation beeinflussen – einem vielversprechenden Kanal zur Warnung in industriellen Arbeitsumgebungen.

Elektrokutane Stimulation nutzt kurze elektrische Impulse, die über Elektroden auf der Haut appliziert werden. Sie könnte künftig dazu beitragen, Warnsignale direkt über den Körper zu vermitteln, etwa wenn akustische oder optische Signale im Lärm oder bei hoher visueller Belastung übersehen werden.

Zur Untersuchung führten die Forschenden zwei getrennte Studien durch. In der Vibrationsstudie mit 94 Teilnehmenden (TU Ilmenau) zeigte sich, dass mechanische Vibrationen mit die elektrosensorischen Schwellen erhöhen. Die Klimastudie mit 52 Teilnehmenden umfasste vier Bedingungen: trockenwarm, trockenfeucht, feuchtwarm und feuchtkalt und ergab, dass Temperatur und Luftfeuchtigkeit die Wahrnehmung elektrokutaner Reize nur gering beeinflussen.

Frauen wiesen im Mittel niedrigere Wahrnehmungs- und Aufmerksamkeits­schwellen sowie weniger Muskelzuckungen auf als Männer. Die Ergebnisse zeigen, dass elektrokutane Warnsysteme grundsätzlich auch unter variablen Umweltbedingungen zuverlässig funktionieren können. Unter Vibration ist jedoch eine adaptive Anpassung der Stimulationsintensität erforderlich, um eine konstante Wahrnehmbarkeit sicherzustellen. Damit leistet die Studie einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung robuster, körperintegrierter Warnlösungen für die Arbeitssicherheit.

Die Arbeit entstand am Fachgebiet Biomedizinische Technik der TU Ilmenau in Zusammenarbeit mit dem Institut für Technische Logistik und Arbeitssysteme (TLA), Professur für Arbeitswissenschaft der TU Dresden.

Beitrag: Dölker, EM., Gröllich, D., Schmauder, M. et al. Vibration, temperature, and humidity influence the perception of electrocutaneous stimulation for occupational warning. Sci Rep 15, 38471 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-25166-2