Not macht erfinderisch – dieses Sprichwort gilt auch für das Coronavirus. Auf Initiative des brasilianischen Studenten Gustavo Pinto arbeitet ein Entwicklerteam der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt (FHWS) aktuell an einem Beatmungsgerät. Dieses soll in der Herstellung günstig sein und weltweit nachgebaut werden können. Das Team an der FHWS besteht aus Professoren, Mitarbeitern der Hochschule und Studenten.

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Entwickelt wird dieses Gerät, um einem möglichen Mangel an Beatmungsgeräten zur Versorgung in der Corona-Krise entgegenzuwirken. "Das Coronavirus zeigt, wie verletzlich unsere Strukturen sind und wie sehr gerade heute ein funktionierendes Gesundheitssystem benötigt wird", sagt Professor Volker Bräutigam von der Fakultät für Wirtschaftsingenieurwesen. Hochentwickelte Beatmungsgeräte seien derzeit eine wertvolle Ressource.

Jedoch liege der Fokus des Projekts weniger auf einem Einsatz des Apparats in der westlichen Hemisphäre, sondern in Ländern, die keine gute medizinische Versorgung haben, erklärt Bräutigam. In vielen afrikanischen Länder, sei die Zahl vollautomatischer Beatmungsgeräte beispielsweise sehr limitiert. Dort kann ein Beatmungsgerät nach den Plänen der FHWS als Notlösung helfen.

Beatmung ohne großen Personalaufwand

Die Entwickler wollen die Bedienung eines gebrauchsüblichen Beatmungsbeutels automatisieren. In der Regel müssten die Beatmungsbeutel durch eine Person mit der Hand zusammengedrückt werden, heißt es in der Mitteilung der FHWS. Da die Beatmung ein wiederholtes Zusammendrücken erfordere, brauche es einen ununterbrochenen Personaleinsatz. Das sei ermüdend und berge die Gefahr eines nachlassenden Drucks und wechselnder Frequenz.

Die Anleitung zum Bau des Geräts will das Entwicklerteam kostenlos im Internet zu Verfügung stellen. Einige Bauteile lassen sich laut Bräutigam per 3D-Drucker herstellen. Darüber hinaus gehört unter anderem ein Elektromotor und ein programmierbarer Mikro-Computer zu den essentiellen Bestandteilen. Etwa 30 Stunden dauere es momentan, das Beatmungsgerät zu bauen. Die Gesamtkosten für die Materialien liegen bei rund 100 Euro, sagt Bräutigam. Ein modernes Gerät koste bis zu 30 000 Euro. 

Bisher keine medizinische Freigabe

An der Vorrichtung sollen Frequenz und Einpresstiefe des Sauerstoffs einstellbar sein, sodass die Patienten optimal beatmet werden können. Doch da liegt das Problem. "Die Druckregelung ist essentiell, damit die Lunge nicht geschädigt wird", sagt Bräutigam. Und die Beatmung eines Covid-19-Patienten sei äußerst komplex. Zwar funktioniert die Technik aus Sicht der Entwickler, allerdings braucht das Gerät auch eine medizinische Freigabe – und das kann wohl dauern. Die Standards in Deutschland seien nicht einfach zu erreichen, so der Wirtschaftsingenieur. "Wir werden kein System verfügbar machen, das Menschen schadet. Es kann sogar sein, dass es nie zum Einsatz kommt."

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Die Fachhochschule arbeitet mit der Leo Academy des Leopoldina Krankenhauses in Schweinfurt, der Ausbildungswerkstatt des Automobilzulieferers Jopp in Bad Neustadt (Lkr. Rhön Grabfeld) und der Johanniter-Unfall-Hilfe in Schweinfurt zusammen. 

Weiteres Projekt: FHWS arbeitet auch an Gesichtsmasken

Das Beatmungsgerät ist nicht das einzige Projekt, mit dem die Hochschule in der Corona-Krise helfen will. Ein Team der Fakultät Maschinenbau entwickelt derzeit günstige und einfach zu fertigende Gesichtsmasken. Diese sollen desinfiziert und mehrfach verwendet werden können. Die Masken sollen den Menschen zu Gute kommen, die "für uns alle in der vordersten Front gegen die Krankheit kämpfen", so die Pressestelle der FHWS über die Motivation der Entwickler.

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Wenn Partikelfilter in die Maske eingesetzt werden, würde diese der Schutzklasse FFP 2 oder 3 entsprechen und damit Schutz gegen den Corona-Erreger bieten. Derzeit stehe die FHWS im Austausch mit Firmen in der Region, um die erfoderlichen Materialien zu erhalten. Sobald diese eingetroffen sind, wolle man mit der Produktion beginnnen.