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Smart Furniture

Smart Furniture Medizinisches Lattenrost für die häusliche Pflege Bachelorarbeit von Felix Nepper WiSe 2025/26

Abstract

In der nachfolgenden Arbeit wird sich mit der Frage beschäftig, ob das Lattenrost potenzielle Möglichkeiten in Hinsicht auf die häusliche Pflege bietet. Als Zielpersonen waren dabei in erster Linie ältere und unter cronischen Schmerzen leidende Menschen. Dafür wurden diverse Varianten von Lattenrosten recherchiert, sowie die Funktionalität medizinischer Matratzen. Mit diesem Wissen als Grundlage wurden Tests mithilfe von Prototypen durchgeführt, und dessen Ergebnisse analysiert. 

Aus diesem Vorgang entstanden anschließend drei Konzepte, mit jeweils unterschiedlichen Herangehensweisen. Hierbei wurden sowohl Latten- wie auch Tellerlattenroste als Grundbaustein verwenden und deren Eigenschaften gezielt angesteuert. 

Als Folge daraus war es möglich die Funktionen einer medizinischen Matratze zu imitieren.

Konzept A - Doppellattige Federung

Die doppellattige Federung stellt ein Konzept dar, das die funktionalen Vorteile medizinischer Matratzen mit denen eines elektrischen Lattenrostes verbindet. Diese Funktion basiert auf einer zweiten Reihe von Latten, die sich unter der oberen Trageebene befinden. Die unteren Latten sind auf einer Seite fest im Rahmen verankert, während sie auf der gegenüberliegenden Seite in einer motorisierten Halterung gelagert sind. Durch das Ansteuern des Motors (Linear Akturator) wird die Latte in ihrer Länge geringfügig zusammengepresst. Der dadurch entstehende Biegedruck führt dazu, dass sich die Latte stärker nach oben wölbt. Dieser Effekt beeinflusst sowohl die Höhe als auch die Flexibilität der Latte. Mit zunehmender Kompression steigt die Steifigkeit, wodurch eine härtere und unnachgiebigere Liegefläche entsteht, die zugleich einen Höhenunterschied erzeugt. Diese Eigenschaft kann sowohl zur gezielten Druckentlastung als auch für optionale Massage- oder Bewegungsfunktionen genutzt werden.

Konzept A - Einzelsektion

Konzept A - Wellenfunktion (einfach)

Konzept A - Wellensektion (dreifach)

Konzept B - Gespannte Tellerfederung

Bei diesem Konzept handelt es sich um eine Tellerfederung, deren Biegsamkeit durch gespannte Seile eingeschränkt wird. Auf jeder Seite der Federung befinden sich zwei Löcher auf mittlerer Höhe, durch die jeweils ein Seil gefädelt wird. Die Seile verlaufen einmal quer durch die Federung. Jedes Seil besitzt auf einer Seite einen Knoten: das erste auf der linken, das zweite auf der rechten Seite.

Ohne Spannung auf den Seilen verhält sich die Tellerfederung normal: sie ist biegsam und flexibel. Wird jedoch an den Seilen in entgegengesetzter Richtung gezogen, drücken die Knoten gegen die Wand der Federung und ziehen diese in Richtung des Mittelpunkts. Dadurch wird die maximale Biegsamkeit der Federung eingeschränkt. Da der Druckpunkt der Knoten nur einen kleinen Bereich der Wand belastet, bleibt der restliche Teil der Federung weiterhin flexibel und kann sich unter Belastung zwar noch biegen, jedoch deutlich weniger stark. Als Ergebnis entsteht eine Tellerfederung, die teilweise federnd bleibt, aber insgesamt härter ist. Dadurch befindet sich der Teller in der Höhe über dem Niveau unveränderter Federn.

Konzept B - Einzelsektion

Konzept C - Luftkammer Lattenrost

Das dritte Konzept arbeitet mit Luftkammern, wie sie auch in Anti-Dekubitus-Matratzen verwendet werden. Als Basis kann ein handelsüblicher Lattenrost dienen. Längs in der Mitte wird ein zusätzlicher Balken eingebaut, auf dem eine Aneinanderreihung von Luftkammern befestigt wird. Diese sind auf die Breite der Latten abgestimmt, sodass jede Kammer jeweils eine Latte beeinflusst.

Über einen Kompressor, der am Fußende des Bettes installiert wird, lässt sich der Luftdruck in den Kammern verändern. Dadurch werden die Luftkammern härter oder weicher. Unter Belastung liegen die Latten auf den Luftkissen auf, wodurch sie nicht weiter einsinken können.

Konzept C - Einzelsektion

Fazit

Abschließend stellt sich erneut die Frage, ob ein medizinisches Lattenrost für die häusliche Pflege realisierbar wäre und wie ein solches aussehen könnte. Ziel dieser Arbeit war es, dies zu testen. Es entstanden drei Konzepte, die auf unterschiedliche Art und Weise funktionieren und jeweils verschiedene Vor- und Nachteile aufweisen.

Die doppellattige Federung (Konzept A) bietet eine hohe Flexibilität in der Härte- und Höhenanpassung. Nachteilig sind jedoch die hohen Kosten, da etwa 15–30 Aktuatoren benötigt werden, sowie die Tatsache, dass sich die Härteänderung auf die gesamte Länge der Latte auswirkt und nicht punktuell.

Die gespannte Tellerfederung (Konzept B) ermöglicht eine punktuelle Härteanpassung und benötigt weniger Motoren. Bei größeren Lattenrosten, beispielsweise Doppelbetten, kann es jedoch vorkommen, dass sich die Seile gegenseitig behindern.

Beim Luftkammer-Lattenrost (Konzept C) besteht diese Gefahr nicht, da der Aufbau simpel ist und in jedes bereits existierende Lattenrost integriert werden kann. Aufgrund der Kosten für einen geeigneten Kompressor ist dieses Konzept jedoch ebenfalls vergleichsweise teuer.

Nichtsdestotrotz zeigt sich deutlich, dass alle drei Konzepte in der Lage sind, spürbare Härte- und/oder Höhenunterschiede in der Matratze hervorzurufen. Damit wird gezeigt, dass ein Lattenrost für medizinische Zwecke auch ohne spezielle Matratze eine Option sein kann. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für zukünftige Pflegebetten, wenngleich weitere Forschung in diesem Bereich erforderlich ist.

Ein Projekt von

Fachgruppe

Bachelor Industrial Design

Art des Projekts

Bachelorarbeit

Betreuer_in

foto: Prof. Marion Meyer foto: Cora Gebauer

Zugehöriger Workspace

Bachelor Kurzdokumentationen

Entstehungszeitraum

Wintersemester 2025 / 2026