Chronobiologische Arbeitsgestaltung

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Inhaltsverzeichnis

Einleitung

In der Arbeitsgesellschaft nimmt der Anteil geistiger Tätigkeiten an der Wertschöpfung zu. Um anstehende Herausforderungen erfolgreich zu bewältigen, gewinnt die Förderung und Entfaltung der kognitiven, emotionalen und sozialen Ressourcen des arbeitenden Menschen an Bedeutung. Sie bilden wesentliche Voraussetzungen für wissenschaftliche, technologische und kulturelle Innovationen. Der produktive Einsatz und die Entwicklung der menschlichen Ressourcen erfordert eine regelmäßige Regeneration. Dies kann durch die Einbeziehung menschlicher Rhythmen in die Arbeitsgestaltung erreicht werden.

Zeiterfahrung im Wandel

Während der gesamten Zeitgeschichte richtete die Menschheit ihr Leben mehr oder weniger freiwillig nach den Rhythmen der Natur aus. Jahrhunderte lang strukturierten natürliche Gegebenheiten wie der Tag-Nacht-Zyklus und die Witterung den Arbeitstag der meisten Menschen. Je nachdem, welche Aufgaben zu bewältigen waren, wechselten Zeiten hoher Arbeitsintensität mit Zeiten des Müßiggangs.

Im frühen 19. Jahrhundert setzte sich das industrielle Wirtschaftskonzept durch. Hier richtete sich das Interesse der Fabrikanten darauf, die von ihnen bezahlten Arbeitskräfte, aber auch die teuren Maschinen möglichst rentabel und damit nahezu ununterbrochen einzusetzen. Um die Zeit produktiv zu nutzen, wurde sie von den natürlichen Rhythmen abgekoppelt. Fortan verliefen die Tätigkeiten der meisten Arbeiter weitgehend gleichgeschaltet im Takt der Fließbandfertigung. Anfangs opponierten die Arbeiter gegen diese zeitliche Disziplinierung durch Unpünktlichkeit und Arbeitsunterbrechungen. Im Gegenzug wurde u. a. der Schlaf während der Arbeitszeit ausdrücklich verboten.

In der sich entwickelnden Zeitwirtschaft wurde die zu erbringende Arbeitsleistung systematisch an eine dafür aufzuwendende Arbeitszeit gekoppelt. Die rationalisierte Zeiterfahrung erforderte die Bereitschaft, nützliche und unnütz verbrachte Zeiten zu unterscheiden. Die Grundsätze, Bestehendes zu erhalten, Leistungs- und Gesundheitsressourcen zu pflegen und verbrauchten Kräften Zeit zur Regeneration zu geben, verloren sich allmählich.

Unzureichende Zeithygiene

Die rationale Zeitwirtschaft drängt auf eine Beschleunigung der Innovations- und Produktionsprozesse, um Kosten- und Wettbewerbsvorteile zu erzielen. Leitbild dieser Entwicklung ist die „24-Stunden-7-Tage-Gesellschaft". Allerdings stehen derart zeitlich und räumlich entgrenzte Produktions- und Konsumsysteme den biologischen Rhythmen des Menschen entgegen. Mittlerweile hält jeder dritte Beschäftigte den Anforderungen chronobiologisch unangemessener Arbeitsbedingungen nicht stand. Folgen sind chronische Erschöpfungszustände und psychische Gesundheitsstörungen. Beeinträchtigtes psychisches Befinden gehört zu den häufigsten Ursachen für mangelhafte Arbeitsleistung. Die als „Hurry Sickness“ bezeichnete Neigung, möglichst viele Aktivitäten gleichzeitig zu tun, fördert die Orientierungslosigkeit und vermindert die Handlungs- und Entscheidungsfähigkeit. Untersuchungen zeigen, dass eine anhaltende Missachtung der biologischen Rhythmen des arbeitenden Menschen dessen Leistungsbereitschaft, Auffassungs- und Konzentrationsfähigkeit, Denkvermögen, Reaktionsgeschwindigkeit und Geschicklichkeit einschränken. Derart ungünstige Voraussetzungen können bei anspruchsvollen Tätigkeiten zu gravierenden Schadensfolgen führen, wie die Reaktorunfälle von Harrisburg (1979) und Tschernobyl (1986), die Tankerunfälle der Matzukaze bei Seattle (1988), der Exxon Valdez vor Alaska (1989) und der Erika vor der bretonischen Küste (1999) beispielhaft belegen. Sie sind durchweg auf menschliches Versagen während des nächtlichen Leistungstiefs zurückzuführen. Hingegen werden Routinetätigkeiten durch eine Störung der biologischen Rhythmik weniger stark beeinflusst.

Biologische Ökonomie der Zeit

Die Notwendigkeit eines linearen Zeitkonzepts in der Arbeitsgesellschaft ist offensichtlich. Dennoch liegt eine „biologische Zeitökonomie“ nahe, um menschliche Leistungsressourcen wirksamer einzusetzen und unerwünschte Leistungsverluste zu vermeiden. Der gegenwärtige Umbruch in der Arbeitsgesellschaft eröffnet die Chance für eine chronobiologische Optimierung der Arbeitsbedingungen. Die schwindende Dominanz der industriellen Arbeitsweise führt dazu, dass immer mehr Beschäftigte über die Möglichkeit einer eigenständigen Zeiteinteilung verfügen. Eine zeitliche Strukturierung von Arbeit, die sich an den biologischen Rhythmen des Menschen orientiert, kann sich positiv auf Befinden, Gesundheit, Arbeitserfolg und Lebenserwartung auswirken.

Rhythmisches System des Menschen

Biologische Rhythmen sind ein Kennzeichen des Lebendigen. Sie finden sich in sämtlichen Bereichen des menschlichen Organismus. Häufig ist sich der Mensch seiner rhythmischen Prozesse nicht bewusst, wenn sie – wie etwa die Nervenaktionen – nicht unmittelbar wahrnehmbar sind. Hingegen kennt jeder die Beklemmung bei unregelmäßigem Herzschlag; ebenso die befreiende Wirkung einer ruhigen, tiefen Atmung. Das rhythmische System des menschlichen Organismus unterliegt lang-, mittel- und kurzfristigen Rhythmen:

  • Langwellige Rhythmen treten u. a. in Form des Circadianrhythmus (d. h. Tagesrhythmus) auf. Sie finden sich überwiegend im Stoffwechsel. Weitere Beispiele für circadiane Rhythmen sind der zeitliche Verlauf von Blutdruck und Körpertemperatur. Andere langzyklische Vorgänge, wie Entgiftung und Aufbau von Stoff- und Energiespeichern laufen unbewusst ab.
  • Mittelwellige Rhythmen, deren Zyklen Minuten oder Stunden dauern, betreffen vornehmlich die Herzfunktion und die Atmung, aber auch die Verdauung, den Transport und die Verteilung der Nahrungsstoffe im Körper sowie die Hormonfreisetzung und die Gewebeerholung. Darüber hinaus werden die Aktivitäten des Nervensystems sowie die perzeptiven und kognitiven Leistungen durch einen ultradianen Ruhe-Aktivitätszyklus, den Basic Rest Activity Cycle (BRAC), moduliert.
  • Kurzwellige Rhythmen haben eine Periodendauer von Millisekunden bis Sekunden. Sie sind die Grundlage des Nerven-Sinnessystems sowie der Wahrnehmungs- und Denktätigkeit.

Rhythmus als Voraussetzung von Gesundheit

Die biologischen Rhythmen stabilisieren die Funktion des Organismus und unterstützen ihn bei Regeneration und Gesundung. Hierzu werden die Frequenzen sämtlicher Rhythmen, die in komplexer Weise miteinander verschränkt sind, aufeinander abgestimmt. Diese Synchronisierung erfolgt im entspannten Zustand des Organismus, bevorzugt während des Schlafes.

Sind die biologischen Rhythmen gestört, so fehlt dem Organismus die Fähigkeit zur Regeneration – der Mensch gerät körperlich und psychisch aus dem Gleichgewicht. Die Ausgewogenheit von Aktivität und Entspannung zeigt sich besonders deutlich an der Schlafarchitektur. Beim Schlaf des gesunden Menschen gibt es eine klare Abfolge zwischen längeren, tief entspannten Ruhigschlafphasen sowie den Traum- und REM-(Rapid Eye Movement-) Phasen, in denen ein chaotischer Zustand dominiert. Wird der Organismus unangemessen beansprucht, so führt dies zur Störung dieser Abfolge.

Endogene und exogene Zeitgeber

Die biologischen Rhythmen des Organismus werden durch eine innere Uhr gesteuert. Endogene Zeitgeber sorgen für eine 25-Stunden-Periodizität der inneren Uhr. Je nach Ausprägung der inneren Uhr werden die Menschen in Chronotypen unterschieden: Die „Eulen“ gehen bevorzugt spät zu Bett und haben Schwierigkeiten, morgens früh aufzustehen. Die „Lerchen“ sind früh morgens aktiv, gehen jedoch früher am Abend zu Bett. Darüber hinaus wird die innere Uhr durch exogene Zeitgeber der natürlichen Umwelt auf eine Periodenlänge von 24 Stunden synchronisiert. Zu den wichtigsten exogenen Zeitgebern gehören neben dem Licht die sozialen Kontakte, die Aktivitätsphasen und der Zeitpunkt der Mahlzeiten.

Rhythmus und Leistung

Im circadianen Verlauf unterscheidet man eine ergotrope, leistungsorientierte Phase, die meist von 3 bis 15 Uhr mit Höhepunkt am Vormittag reicht, von einer trophotropen Phase (15 bis 3 Uhr). Hier dominieren Aufbau- und Regenerationsvorgänge. Zwischen 3 und 4 Uhr befindet sich der Organismus in einem absoluten Leistungstief (vgl. Abb. 1). Die nachts erbringbare geistige Leistung eines arbeitenden Menschen ist mit der Leistung nach Alkoholkonsum oder mit der Tagesleistung nach einer schlaflosen Nacht vergleichbar. Die innere Uhr sorgt dafür, dass der Mensch zur Nachtzeit (üblicherweise) nicht aktiv ist, sondern den Schlaf für Regenerationsvorgänge nutzt. Personen, denen Rhythmusverschiebungen besonders stark zusetzen, sind praktisch unfähig, zu ungewohnter Zeit anspruchsvolle Tätigkeiten zu verrichten. Ein weiterer relativer Leistungsabfall ist gegen 15 Uhr zu vezeichnen (sog. Nachmittagstief).

Physiologische Leistungsbereitschaft
Abb. 1: Schema der physiologischen Leistungsbereitschaft im Tagesverlauf (nach Hildebrandt et al. 1998)

Darüber hinaus werden der tageszeitliche Verlauf der perzeptiven und kognitiven Leistungen bzw. die entsprechenden Verhaltensweisen durch den Basic Rest Activity Cycle (BRAC) beeinflusst. Während einer Zeitspanne von etwa 90 Minuten aktiviert der BRAC den Organismus für jeweils etwa 70 Minuten. In dieser Aktivitätsphase fällt es leicht, die Aufmerksamkeit zu fokussieren und konzentriert an einer Aufgabe zu arbeiten. Anschließend folgen etwa 20 Minuten eines passiven, rezeptiven Zustands. Hier dominieren intuitive und kreative Hirnleistungen. In der passiven Phase werden Anspannungen abgebaut, die Rhythmen neu organisiert, Desynchronisationen ausgeglichen und Ressourcen regeneriert. Dies schafft günstigste Voraussetzungen für die Entfaltung latenter geistiger Fähigkeiten. Empirische Untersuchungen belegen, dass bei regelmäßig entspanntem Organismus die Fähigkeit, Informationen zu verarbeiten und zu behalten, signifikant ansteigt.

Im Arbeitsalltag werden die scheinbaren Tiefs der passiven BRAC-Phasen zumeist ignoriert oder durch Koffeingenuss „überlistet“. Regelmäßige Essens- und Schlafenszeiten werden häufig vermeintlich Wichtigerem geopfert. Während der arbeitende Mensch dadurch Leistungskraft demonstrieren will, erreicht er genau das Gegenteil, indem er die leistungserhaltende Regeneration des Organismus behindert. Zudem verliert der Organismus allmählich die Fähigkeit, von selbst in seine rhythmische Ordnung zurückzufinden.

Es ist unmöglich, während eines ganzen Arbeitstages dauerhaft körperliche und geistige Hochleistungen zu erbringen. Wirksamer als eine derartige Non-Stop-Aktivität ist es, die zeitlichen Leistungstiefs innerhalb der biologischen Rhythmik zu respektieren und die Hochphasen für umso bessere Arbeitsleistungen zu nutzen.

Ansätze für eine rhythmische Arbeitsgestaltung

Neben einer Sensibilisierung für biologische Rhythmen erfordert die Integration des Rhythmischen in die linearen Zeitkonzepte der Arbeitsgesellschaft pragmatische Ansätze, um Erkenntnisse der chronobiologischen Forschung im Alltag umzusetzen. Die folgenden Maßnahmen können zu einer ausgewogenen Arbeitsgestaltung beitragen, die individuelle Bedürfnisse mit betrieblichen Anforderungen verknüpft.

Zeitsensibilität
Zeitsensibilität erfordert vom arbeitenden Menschen, sich nicht mehr zu verausgaben, als dauerhaft verkraftet werden kann. Ein wesentliches Kriterium der angemessenen Verausgabung ist die Vielseitigkeit bzw. die Abwechslung der Tätigkeiten. Zeitsensibilität kann bedeuten, zwischen geistigen und körperlichen, zwischen sitzenden und stehenden, zwischen kommunikativen und nichtkommunikativen, zwischen rezeptiven und produktiven Tätigkeiten regelmäßig abzuwechseln. Dies beugt der Gefahr einseitiger Beanspruchung und frühzeitiger Erschöpfung vor. Mischarbeit räumt den Beschäftigten die Freiheit ein, eigenständig zu entscheiden, wie und in welcher Reihenfolge sie Aufgaben bearbeiten. Sie ermöglicht, Arbeiten angemessen über den Arbeitstag zu verteilen. Erst wenn die Gestaltungspotenziale des individuellen Tätigkeitsspektrums ausgeschöpft sind, soll eine Arbeitszeit- und Pausengestaltung auf betrieblicher Ebene einbezogen werden.

Chronobiologische Arbeitsgestaltung
Durch eine chronobiologisch günstige Gestaltung der Arbeit im zeitlichen Tagesverlauf können latente Leistungsressourcen genutzt und Fehlhandlungen verringert werden. Tab. 1 vermittelt einen Überblick eines chronobiologisch idealen Tagesablaufs.

Ablauf chrobnbiologischer Arbeitstag
Tab. 1: Ablauf eines Arbeitstages aus chronobiologischer Sicht (nach Zulley/Knab 2000)

Bei der chronobiologischen Gestaltung des Tagesablaufs muss der Chronotyp – d. h. Lerche oder Eule – berücksichtigt werden, da sich die Aktivitätszeiten je nach Typ um ein bis zwei Stunden verschieben. Eine chronobiologische Arbeitsgestaltung orientiert sich an folgenden Empfehlungen:

  • Zu Beginn des Arbeitstages soll ein Überblick über die Dinge verschafft werden, die zu erledigen sind. Dies betrifft die Beschaffung von Informationen, die Terminplanung und die Ordnung auszuführender Tätigkeiten nach ihrer Wichtigkeit und Dringlichkeit.
  • Die Konzentrationsfähigkeit ist vormittags gegen 11 Uhr am größten. Es ist sinnvoll, geistig anspruchsvolle Aufgaben auf diesen Zeitpunkt zu legen.
  • Innerhalb eines geschlossenen Handlungszyklus sollen Arbeitsunterbrechungen weitgehend verhindert werden, um konzentriert arbeiten zu können.
  • In einem Zeitraum von 90 Minuten sollen rund 75 Minuten konzentrierten Arbeitens, aber auch etwa 15 Minuten des Entspannens und Innehaltens Platz finden.
  • Ab zwölf Uhr lässt die Leistungsfähigkeit nach, das Mittagstief beginnt. Diese Zeit kann bevorzugt für Telefonate und kurze Besprechungen genutzt werden.
  • Die Mittagspause soll regelmäßig eingehalten werden. Nach dem Mittagessen, das nicht zu üppig ausfallen soll, empfiehlt sich eine 20-minütige Ruhepause.
  • Während des Tages sollen Phasen der Müdigkeit zur Entspannung genutzt werden und nicht ohne Not durch Koffeinkonsum kompensiert werden.
  • Der frühe Nachmittag ist ideal für Besprechungen und Konferenzen.
  • Ab 15 Uhr beginnt das zweite Aktivitätshoch des Tages. Das Langzeitgedächtnis funktioniert besonders gut, die manuelle Geschicklichkeit ist hoch.
  • Reizüberflutung, zum Beispiel durch überlange oder pausenlose Computerarbeit, soll vermieden werden.
  • Das Wochenende soll der Entspannung dienen, und nicht dem Freizeitstress.

Schlafhygiene
Schlaf dient der Regeneration der psychischen und physischen Leistungsfähigkeit. Das tägliche Schlafbedürfnis des Erwachsenen beträgt durchschnittlich 7 bis 8 Stunden; es kann nicht längerfristig ignoriert werden, ohne dass der Organismus Schaden nimmt. Schlafmangel führt zu Störungen der Aufmerksamkeit, der Wahrnehmung und der Gehirnleistung.

Der Schlaf erfolgt üblicherweise bei Nacht in einer Phase verringerter Körperaktivität. Das monophasige Schlafverhalten des zivilisierten, erwachsenen Menschen entspricht jedoch nicht dem natürlichen Rhythmus des Organismus. Empirische Untersuchungen offenbaren den Beginn einer weiteren Müdigkeitsphase gegen 13 Uhr. Um das biologische Leistungstief und die mittägliche Schlafneigung möglichst schnell zu überwinden, bietet es sich an, ein kurzes, etwa 20-minütiges Nickerchen einzulegen. Der über Jahrhunderte verpönte Mittagsschlaf wird in den westlichen Ländern zunehmend populär, da viele Menschen erfahren, dass sie nach einem „PowerNap“ konzentrierter arbeiten können. Das gesteigerte Schlafbedürfnis gegen 13 Uhr jedoch bedeutet nicht, dass der Mensch hier schlafen muss. Eine regenerierende Ruhe- oder Entspannungsphase am Mittag reicht aus, um einer verringerten Leistungsfähigkeit entgegenzuwirken.

Der Mittagsschlaf sollte die Dauer von etwa 20 Minuten nicht überschreiten, um nicht in eine Tiefschlafphase zu verfallen. Nach einem kurzen Schlaf fällt das Aufwachen leichter, da die Kreislaufaktivität nur geringfügig absinkt.

Die regenerierende Mittagsruhe erfordert eine bequeme, aber keine liegende Haltung. Lediglich der Kopf sollte abgestützt werden. Versuchspersonen, die auf einem Stuhl in einem beleuchteten Raum dösten, schliefen durchschnittlich ebenso schnell ein und wiesen physiologisch keine Unterschiede in der Schlafqualität auf wie Personen, die sich in einem dunklen Raum befanden.

Betrieblicher Nutzen rhythmischer Arbeitsgestaltung

Einige Unternehmen setzen die Erkenntnisse der Chronobiologie im Arbeitsalltag erfolgreich um. Sie erkennen, dass sich eine Orientierung an den biologischen Rhythmen positiv auf die Arbeitsproduktivität der Beschäftigten auswirkt, indem Leistungsspitzen im Tagesverlauf für anspruchsvolle Tätigkeiten genutzt und Leistungstiefs durch Ruhe- und Entspannungspausen überbrückt werden. Beispielhaft werden Gestaltungsansätze aufgezeigt, wie sie die Stadtverwaltung Vechta mit Erfolg umsetzt.

Im Rahmen eines Gesundheitsfürsorgeprogramms ermöglicht die Stadtverwaltung Vechta ihren Mitarbeitern eine mittägliche Entspannungspause, den sog. „PowerNap“. Die Entspannungsphase ergänzt die gesetzliche 30-minütige Ruhepause. Die Beschäftigten verpflichten sich, die zusätzliche Pausenzeit für Entspannungs- bzw. Bewegungsübungen zu nutzen. Während der 20-minütigen Entspannungsphase können sich die Mitarbeiter bei der Zentrale abmelden, ihr Zimmer abschließen und das Telefon umleiten; so werden Störungen vermieden. Je nach persönlicher Präferenz werden die Übungen sitzend auf dem Bürostuhl oder liegend auf einer Bodenmatte ausgeführt. Einige Beschäftigte nutzen anderweitige Möglichkeiten zur Entspannung im Rahmen der regulären Mittagspause.

Stieß die unkonventionelle Form der Pausengestaltung bei den Beschäftigten zunächst auf Skepsis, so fand sie rasch eine breite Akzeptanz. Nutzeneffekte der Entspannungspause lassen sich im Gesamtkontext des Gesundheitsfürsorgeprogramms identifizieren:

  • Hohe Arbeitsproduktivität: In keiner landesweit vergleichbaren Kommune ist die Arbeitsproduktivität der Mitarbeiter – bezogen auf den Tätigkeitsumfang und den Personalbestand – höher.
  • Hohe Leistungsbereitschaft: Anfallende Mehrarbeit wird von den Mitarbeitern akzeptiert und von den Teams eigenständig organisiert.
  • Der Krankenstand liegt deutlich unter dem Durchschnittswert deutscher Kommunalverwaltungen.
  • Aufgrund gegenseitiger Wertschätzung und Gesundheitsfürsorge besitzt die Stadtverwaltung Vechta eine hohe Beschäftigungsattraktivität für ihre Mitarbeiter und Auszubildenden.
  • Die Leistungs- und Gesundheitsorientierung der Mitarbeiter trägt zur Verbesserung der Lebens- und Arbeitsqualität bei.

Fazit

Vielfältige Erkenntnisse belegen die leistungs- und gesundheitsförderlichen Effekte einer chronobiologischen Arbeitsgestaltung, die biologische Rhythmen des Menschen einbezieht. Dennoch treffen derartige Gestaltungsansätze in den Betrieben bislang häufig auf Unverständnis. Vor dem Hintergrund der sich historisch entwickelten Arbeits- und Zeitkultur erscheinen regelmäßige Phasen der Passivität und Regeneration während der (bezahlten) Arbeitszeit ungeeignet, um dem Produktivitäts- und Rentabilitätsanspruch der Unternehmen zu genügen. Zudem orientiert sich das individuelle Zeitbewusstsein üblicherweise an äußeren Anforderungen der Tätigkeit, und weniger an den inneren Rhythmen des menschlichen Organismus.

Der Wandel hin zu eigenständigeren und flexiblen Arbeitsformen und der zunehmende Anteil geistiger Tätigkeiten legen nahe, die Arbeitsbedingungen stärker an den biologischen Leistungsvoraussetzungen des arbeitenden Menschen auszurichten. Unternehmerische Erfolge beruhen vornehmlich auf den kreativen Leistungen und dem Engagement der Mitarbeiter. Das chronobiologische Grundprinzip der Kreativität ist jedoch nicht die Geschwindigkeit – wie zuweilen angenommen wird –, sondern der Rhythmus.

Literatur

  • Hildebrandt, G.; Moser, M.; Lehofer, M.: Chronobiologie und Chronomedizin. Stuttgart: Hippokrates, 1998.
  • Piechulla, B.; Roenneberg, T.: Chronobiologie – Wie tickt unsere biologische Uhr? Biologen heute (1999) Nr. 4, S. 1-5.
  • Spath, D.; Braun, M.; Grunewald, P.: Gesundheits- und leistungsförderliche Gestaltung geistiger Arbeit. Arbeitsgestaltung unter Einbeziehung menschlicher Eigenzeiten und Rhythmen. Berlin: Schmidt, 2003.
  • Steiner, V.: Energiekompetenz. München, Zürich: Pendo, 2005.
  • Zulley, J.; Knab, B.: Unsere innere Uhr. Freiburg: Herder, 2000.

Kontakt

Dr. Martin BraunDr. Martin Braun
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