Mit 3D-Druck gegen die Pandemie: Paderborner Forscher und regionale Projektpartner produzieren Gesichtsschilder

Seit dem 27. April gilt in Deutschland die Maskenpflicht. Während für den privaten Gebrauch auch selbstgebastelte Gesichtsbedeckungen zulässig sind, müssen Masken im Gesundheitswesen dagegen strengere Mindestanforderungen erfüllen. Damit es also gerade dort, wo sie am dringendsten benötigt werden, zu keinen Engpässen kommt, hat ein regionales Projektteam Gesichtsschilder entwickelt und produziert. Daran beteiligt sind Wissenschaftler der Universität Paderborn sowie die Unternehmen Condor MedTec GmbH, Centroplast Engineerings Plastics und LST-Laserschneidtechnik.

Insgesamt sollen bis zu 4.500 Stück der sogenannten „Faceschields“ in der Region OWL kostenfrei an Krankenhäuser, Arztpraxen, Pflegeheime und weitere Einrichtungen des Gesundheitswesens ausgeliefert werden. Das Brüderkrankenhaus St. Josef in Paderborn hat seine Lieferung nun erhalten. Interessierte Einrichtungen können sich unter info@dmrc.de für eine Bestellung melden.

Additive Fertigungsverfahren, auch 3D-Duck genannt, stoßen in Wissenschaft und Industrie auf ein zunehmendes Interesse. An der Universität Paderborn gibt es mit dem „Direct Manufacturing Research Center“ (DMRC) eine Forschungseinrichtung, die das Ziel verfolgt, genau diese Verfahren zu industrialisieren. Zusammen mit der Condor MedTec GmbH, Mediziner*innen und Fachpfleger*innen für Anästhesie und Intensivmedizin haben vier Wissenschaftler des DMRC ein Kernteam gebildet, um mithilfe von additiven Fertigungsverfahren die Region mit industriell hergestellten Gesichtsschildern zu versorgen. Das für die Produktion notwendige Pulver spendeten die Eos GmbH und die Evonik Industries AG. Dr.-Ing. Christian-Friedrich Lindemann, Geschäftsführer des DMRC und Koordinator der vierköpfigen Forschergruppe, freut sich über das Ergebnis: „Das aktuelle Beispiel zeigt wunderbar, dass die Additive Fertigung kurzfristig lokalen Ersatz für sonst global aufgestellte Lieferketten leisten kann. Aufgrund der vielen Vorteile der Technologie, ist 3D-Druck inzwischen ein fester Bestandteil in der Landschaft der industriellen Produktion geworden.“

In der Frühphase des Projekts verschafften sich die Beteiligten in Videokonferenzen zunächst einen Überblick über den aktuellen Markt, diskutierten Ideen, Prototypen und medizinische Einsatzmöglichkeiten. Schließlich fiel die Entscheidung auf die Fertigung von Gesichtsschildern. Ein wichtiges Kriterium für das Projektteam: Die Gesichtsschilder, die im klinischen Alltag zusätzlich zum Mund-Nasen-Schutz getragen werden, müssen den medizinischen und hygienischen Anforderungen eines Krankenhauses entsprechen. Ira Fecke-Schulte, Geschäftsführerin bei Condor MedTec: „Die Faceshields müssen zum einen voraussetzen, dass man sie gut desinfizieren kann. Zum anderen müssen sie eine Einheitsgröße aufweisen, um für viele Kopfgrößen geeignet zu sein. Darüber hinaus sollten sie natürlich auch einen Tragekomfort bieten, sicher sowie einfach abnehmbar sein. In der Hinsicht war es für uns auch wichtig, dass die Träger die Faceshields bis auf das Kopfband nicht selber zusammenbauen müssen.“ Um das alles sicherzustellen, testeten sie mehrere Prototypen und holten sich Rückmeldung von Anwendern ein, um den Entwicklungsprozess weiter optimieren zu können. Daran hatte vor allem auch DMRC-Entwickler Christian Schumacher einen hohen Anteil, von dem das Design stammt. „Uns war wichtig, eine professionelle und langlebige Lösung zu entwickeln, die höchsten industriellen Standards entspricht“, erläutert der Konstrukteur.

Bei der Fertigung der Schutzfolie, an der die Unternehmen Centroplast und Laserschneidtechnik mitwirkten, wurde der Kunststoff PET (Polyethylenterephthalat) verwendet. Die Folie ist einen halben Millimeter dick und weist eine Größe von 23 mal 37 Zentimetern auf, was von den Entwicklern als optimale Größe für den Einsatz in Krankenhäusern empfohlen wird. Zusätzlich zu der Auslieferung von Gesichtsschildern stellt das DMRC die Konstruktionsdateien zum Nachbauen kostenfrei auf der Seite www.dmrc.upb.de/content/downloads zur Verfügung. Da die eingesetzten Fertigungsanlagen preislich auf dem Niveau eines Einfamilienhauses liegen, richtet sich dieses Angebot vor allem an Industrieunternehmen.