Erster Platz: Komplett 3D-druckbare Atemmaske

(umg) Kreativ in Zeiten von Corona: Mit ihrer Idee für eine Atemmaske, die sich komplett mit allen ihren Einzelteilen in einem 3D-Drucker herstellen lässt, hat ein Team von Studierenden aus Göttingen, München und Baltimore in einem weltweit ausgeschriebenen Wettbewerb der Fraunhofer Gesellschaft und Munich Re gewonnen. In der Kategorie „Atemmaske“ des Wettbewerbs überzeugte das studentische Team „Soteria“ mit seinem gleichnamigen Modell und erhielt den ersten Preis. Louis Krause, Student der Humanmedizin im 5. Semester an der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), hat die prämierte 3D-druckbare Atemmaske mit entwickelt. Die feierliche Preisverleihung fand Ende Juli in München statt.

Der erste Preis für das Team „Soteria“ im Ideenwettbewerb ist mit einem Preisgeld von 100.000 Euro verbunden. Zudem erhält das Gewinnerteam ein Realisierungsbudget in Höhe von 12.000 Euro, um seine Idee dort in die Tat umzusetzen, wo sie gebraucht wird. Die Idee für die innovative Atemmaske bekommt darüber hinaus weitere Unterstützung von den Initiatoren des Ideenwettbewerbs: Eine Blaupause der prämierten Atemmaske einschließlich der Informationen zu Herstellung, Montage und Verwendung stellen die Initiatoren des Ideenwettbewerbs Partnern in Ländern mit hohem Bedarf kostenfrei zur Verfügung. So sollen Regierungen und Partner in aller Welt in die Lage versetzt werden, die prämierte Atemmaske lokal herstellen und einsetzen zu können. Für den Piloteinsatz der entwickelten Geräte wurde ein Konzept für eine Zusammenarbeit mit der Universität Stellenbosch in Südafrika entwickelt. Aktuell werden die Maske und auch alle anderen prämierten Entwicklungen der Challenge dort schon das erste Mal getestet.

Prämierte Atemmaske

Die Beatmungsmaske des Teams „Soteria“ ist für die Beatmung von akut erkrankten COVID-19-Patienten gedacht, die unter Umständen auch sauerstoffangereicherte Luft, aber noch keine invasive Beatmung benötigen. Es handelt sich also um eine Beatmungsmaske für die nicht-invasive Beatmung.

„Das Einzigartige und Neue an unserer nicht-invasiven-Beatmungsmaske ist, dass sie zu hundert Prozent in 3D druckbar ist. So kann sie dezentral und unabhängig von bestehenden, möglicherweise nicht zuverlässigen Lieferketten hergestellt werden“, sagt Louis Krause für das Team „Soteria“. Herkömmliche Beatmungsmasken werden in der Regel mit Hilfe von Spritzguss als Massenprodukt gefertigt. Für die Herstellung im 3D-Drucker werden keine Spritzgussmaschinen benötigt und die Maske kann innerhalb eines Tages ready-to-use gedruckt werden.

„Unser Maskendesign ist darauf ausgelegt, durch 3D-Druck weltweit dezentral produziert werden zu können“, so Louis Krause für das Team „Soteria“. „So kann im Worst-Case, wenn Logistikketten zusammenbrechen, aber auch in Entwicklungsländern mit schlechter ausgebauter Infrastruktur und ohne große Fertigungsstätten die Nachfrage nach Beatmungsmasken gestillt werden. Unsere Maske konkurriert nicht mit bestehenden Lösungen etablierter Medizintechnikunternehmen, sondern ist konzeptionell optimiert während dieser Pandemie mit Lowcost und Lowtech Entwicklungsländer und Krisengebiete zu unterstützen und entstehende Unterversorgung zu vermeiden“, so Krause.

Die Maske des Teams „Soteria“ kann nicht nur vollständig im 3D-Drucker produziert werden. Sie passt sich aufgrund einer innovativen inneren Wabenstruktur flexibel an unterschiedliche Gesichtsformen an und dichtet daher optimal ab. Darüber hinaus kann sie für viele verschiedene Beatmungsgeräte verwendet werden. Eine bildbasierte Montageanleitung sowie ein Video-Tutorial erleichtern die schnelle Verwendung.

Der Wettbewerb

Unter dem Motto „Innovationen, die Leben retten“ hatten die Fraunhofer Gesellschaft und Munich Re gleich zu Anfang der Corona-Pandemie in Deutschland zu einem weltweiten Ideenwettbewerb zur COVID-19-Behandlung aufgerufen. Das Ziel der Initiative „Give a Breath-Challenge“: Es sollten digitale Entwürfe und Konzepte für Beatmungsgeräte und notwendiges Zubehör gefunden werden, um COVID-19-Patienten in Krisenzeiten dezentral behandeln zu können.

Weltweit waren über 150 Projektentwürfe eingereicht worden. Sieben Teams wurden im April für das Finale ausgewählt und bei der Herstellung von Prototypen unterstützt. Mitte Juli wurden die Prototypen von Experten an der ETH Zürich und von Prof. Dr. Dieter Köhler, dem ehemaligen Präsidenten der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie (DGP), auf Basis von international anerkannten Testprotokollen geprüft. Die Jury hat auf dieser Grundlage die Gewinner ermittelt.

Weitere Informationen zum Ideenwettbewerb: www.munichre.com/giveabreath

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