Der Kampf gegen eine weitere Ausbreitung des Corona-Virus (beziehungsweise die Verlangsamung dessen Verbreitung) beherrscht in diesen Tagen weltweit nahezu alle Bereiche des öffentlichen und privaten Lebens. Auch die industrielle Produktion ordnet sich, sofern sie nicht durch politische Entscheidungen vorerst zum Erliegen gebracht wurde, dieser neuartigen Aufgabe bis auf weiteres unter.
In diesem Zusammenhang ist gerade auch der 3D Druck gefragt, handelt es sich dabei doch nicht zuletzt um eine Technologie schneller und kostengünstiger Fertigung. Auch die durch das Virus unterbrochenen globalen Lieferketten spielen dabei eine Rolle. So bittet die Möglichkeit der additiven Fertigung eine wichtige Ressource, um die bisher weitgehend nach China verlagerte Produktion medizinischer Produkte zurück nach Deutschland und Europa zu holen.
Umstellung der industriellen Produktion
Wir beobachten derzeit bereits, wie die Industrie binnen kürzester Zeit ihre Produktion umstellt. Statt Autositzen oder Flugzeug-Bauteilen sind plötzlich Atemmasken, Schutzkleidung, Beatmungsgeräte oder Türgriffe gefragt. Auch und gerade für Unternehmen im Bereich der additiven Fertigung stellt sich nun die Frage, welchen Beitrag sie in dieser Situation leisten können, um Menschenleben zu retten.
Schnelles Verständnis in Sachen Medizintechnik gefragt
Entscheidend ist dabei jedoch, nicht einfach wild drauf los zu produzieren, sondern die besonderen Anforderungen, sowie Sicherheits- und Qualitätsstandards zu beachten. „Eine große Herausforderung ist das schnelle Verständnis der besonderen Anforderungen der Medizintechnik”, so Dr. Martin Leonhard, Vorsitzender der Medizintechnik beim deutschen Medizinverband Spectaris. „Diese Kenntnisse können klassische Medizintechnik-Unternehmen grundsätzlich gut vermitteln. Daher empfehlen wir dringend, die Hilfsangebote eng mit der breit aufgestellten deutschen Medizintechnik-Industrie abzustimmen“, so Leonhard weiter.
Aufruf der EU-Kommission
Da sowohl Schutzmasken als auch Ventile für Atemmasken auf dem europäischen Markt zunehmend knapp werden hat auch die EU-Kommission eine wichtige Initiative gestartet. So folgen inzwischen bereits über 250 Unternehmen der Initiative Mobility goes Additive (MGA). Diese Unternehmen stammen aus praktisch allen Branchen, von Automobil bis Sportbekleidung, und bringen nun ihre Materialien und Kapazitäten im Kampf gegen das Corona-Virus ein. Hilfswillige Unternehmen können sich beim MGA-Portal selbst oder auch beim VDI melden.
Corona-Virus und 3D-Druck – ein paar Use Cases
Kleiner 3D Druck-Haken als großer Helfer |
– Das Beatmungsgerät aus dem 3D Drucker
Im spanischen Technologiezentrum Leitat wurde in diesen Tagen das 3D Modell eines Beatmungsgeräts entwickelt. Das unter der Bezeichnung Leitat 1 entworfene Gerät wurde entworfen von Herrn Magí Galindo, einem Ingenieur des spanischen Zentrums, bevor Dr. Lluís Blanch, der Direktor für Innovation des Krankenhauses Parc Taulí in Sabadell und ein Experte für mechanische Beatmung die medizinische Validierung übernahm.
Das Entscheidende am Leitat 1: Dieses Beatmungsgerät wurde hinsichtlich seiner Anzahl an Komponenten, sowie seiner Komplexität so vereinfacht, so dessen Herstellung möglichst schnell und einfach erfolgen kann. Zugleich ist dabei jedoch auch eine gewisse Widerstandskraft gegeben.
Nachdem ein Prototyp des Leitat 1 sehr schnell durch 3D Drucker der verschiedenen Projektpartner gefertigt worden war, zeigte sich, dass er alle Anforderungen und Funktionalitäten erfüllt, die von einem Beatmungsgerät erwartet werden. Leitat kündigte daher an, dass bereits ab nächste Woche 50 bis 100 Geräte dieses Typs gefertigt werden sollen.
Unterdessen arbeiten die spanischen Ingenieure bereits am Leitat 2, einem Beatmungsgerät, das den Vorschriften der spanischen Agentur für Arzneimittel und Medizinprodukte noch besser entsprechen soll.
– Ventile für Beatmungsgeräte
Eine andere Herausforderung besteht darin, bereits vorhandene Beatmungsgeräte wieder in Stand zu setzen, für die ein bestimmtes Ventil fehlt oder defekt ist. Insbesondere in italienischen Kliniken trat dieses Problem zuletzt leider sehr häufig auf.
Auch für diese Fälle bietet der 3D Druck ebenso schnelle wie kostengünstige Abhilfe.
So erwiesen sich die beiden italienischen Ingenieure Cristian Fracassi und Alessandro Romaioli geradezu als Helden der Corona-Krise, indem sie die fehlenden Teile jeweils am 3D Drucker fertigten und somit zahlreiche Menschenleben retteten.
Auch der US-amerikanische 3D-Druck-Anbieter Stratasys erweist sich in diesen Tagen als beherzter Corona-Krisenhelfer. So setzte sich dieses Unternehmen zum Ziel, mindestens 5000 Ventile für Beatmungsgeräte im Laufe der kommenden Woche zu produzieren, und zwar an seinen 3D Druckern in Texas, Kalifornien und Minnesota.
(Bild – Isinnova)
– Gesichtsmasken aus dem 3D Drucker
Neben Beatmungsgeräten und den zugehörigen Ventilen gehören auch Gesichtsmasken zu den in der Corona-Krise dringend benötigten medizinischen Utensilien. Da gerade in diesem Bereich ein zunehmender Mangel auf dem Weltmarkt besteht sind auch hier dringend schnelle und kostengünstige Lösungen gefragt, wie sie der 3D Druck bietet.
Ein interessanter Ansatz hierzu kommt vom tschechischen 3D-Druck-Anbieter Prusa. Weil das Prusa-Team Bedenken gegenüber 3D-gedruckten Schutzmasken im engeren Sinne hegt (schlecht getestet, zu unsicher) entschied man sich für 3D-Druck-Gesichtsschutz, dessen Design bereits seit längerem online verfügbar ist und verbesserte diese Vorlagen für einen einfacheren 3D Druck. Dabei kam eine Halterung für ein Schild heraus, welches vor dem Gesicht montiert wird. Auf diese Weise kann medizinisches Personal geschützt werden.
Nach einer Phase der Prototypen-Fertigung wäre Prusa in der Lage, mit seinen über 500 3D Druckern täglich rund 800 Stück zu fertigen.
Open Source statt firmeneigene Lösungen
Einen anderen Ansatz verfolgt die Open Source Masked Platform, die sich zum Ziel gesetzt, Entwickler von 3D-Dateien für Gesichtsmasken dazu zu bringen, ihre Entwürfe der Allgemeinheit als Open Source-Programme zur Verfügung zu stellen, um so möglichst viele Menschenleben zu retten.
Lesen Sie demnächst mehr darüber, welchen Beitrag 3D Druck zur Behebung der Corona-Krise leisten kann in unserem Blog.