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Corona macht's möglich: Forscher arbeiten an Beatmungsgeräten für jedermann

Mit der Ausbreitung der Corona-Pandemie werden in Krankenhäusern die Beatmungsmaschinen knapp. Deshalb widmen sich immer Forschungseinrichtungen aber auch Hobby-Tüftler der Entwicklung von Geräten, die auch Laien in wenigen Schritten zusammenbauen könnten.

Doctor holding oxygen over patients in ICU/Emergency Room
Immer mehr Forscher arbeiten an so genannten Do-It-Yourself-Beatmungsgeräten. (Bild: Getty Images)

Beatmungsgeräte gehören in Krankenhäusern in Zeiten von Corona zu den knappen medizinischen Ressourcen. Um die Lücke aus Bedarf und Angebot zu schließen, arbeitet nicht nur die Industrie auf Hochtouren. Auch Wissenschaftler, Ingenieure aber auch Hobby-Techniker auf der ganzen Welt wollen ihren Beitrag leisten. So wie die Forscher der Vanderbilt University und des Vanderbilt University Medical Centers in Nashville im US-Bundesstaat Tennessee, deren Beatmungsgerät Medienberichten zufolge fast marktreif ist.

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Beatmungsgerät für jedermann

Anders als so manche Konkurrenz wollen die Tüftler aus Nashville ein Beatmungsgerät entwickeln, das sich schnell und einfach "aus weithin verfügbaren Materialien" zusammenbauen lässt. "Wir wollen die Verwendung von 3D-Druckern oder andere spezielle Materialien und Herstellungsverfahren vermeiden", schreiben die Forscher auf der Webseite vandyvents.com, wo sie ihr Open-Source-Projekt Emergency Automated Bag Valve Compressor präsentieren.

Das Beatmungsgerät für jedermann also besteht vorwiegend aus zweckentfremdeten Alltagsgegenständen wie Schubladengleitern, Holzplatten und einem Silikonbeutel. Für die Präzisionsarbeit sorgen technische Vorrichtungen wie Sensoren. Herzstück des Ganzen ist ein Motor, der sonst die Windschutzscheiben-Wischer an Autos antreibt. Beim Emergency Automated Bag Valve Compressor diktiert er den Takt der Pumpmechanik, die auf dem Prinzip der Kurbelschleife, auch Scotch-Yoke-Kurbeltrieb genannt, basiert.

Die Techniker um die Maschinenbau-Dozenten Kevin Galloway und Robert Webster arbeiten gerade an der dritten Version des Prototyps, wie es in einem Video heißt, das Mashable auf Facebook veröffentlicht hat. In dieser Entwicklungsphase stecke auch der Input, den das Team im Austausch mit Ärzten erhalten habe, sagt Ingenieur Galloway. Das Gerät soll sich kurz vor Marktreife befinden. Man stehe in Kontakt mit Produktionsfirmen. Ziel sei es, schon in der kommenden Woche 100 Geräte übers Fließband rollen zu lassen.

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"Ich hoffe, dass wir ein Rezept hinbekommen, das jeder Mensch auf der Welt anwenden kann", so Galloway im Video. Wenn es so weit ist, dann sei ihr Beatmungsgerät nicht nur in Pandemie-Zeiten einsetzbar. Es könnte in jeder Notsituation "eine Lösung" sein.

Beatmungsgeräte nach dem Do-it-Yourself-Prinzip

Die Wissenschaftler aus Nashville sind nicht die einzigen, die an einem Eigenbau-Beatmungsgerät arbeiten. Die Corona-Krise und der damit zusammenhängende Mehrbedarf an medizinischen Ressourcen führen dazu, dass Projekte um Do-it-Yourself-Geräte wie Pilze aus dem Boden sprießen. Bei Beatmungsgeräten ist das technisch auch deshalb möglich, weil in der Praxis neben hochkomplexen auch vergleichsweise einfach konstruierte Geräte Anwendung finden.

Der einfache Gerätetyp besteht aus kaum mehr als einem mechanischen Kompressionsmechanismus, durch den Luft aus einem Silikonbeutel gepumpt wird. Die Umsetzung dieses Grundprinzips variiert je nach Forschungsansatz. Deren Zahl wächst mit dem Voranschreiten der Corona-Pandemie. Entsprechende Projekte gibt es auch an der University of Oxford und der MIT in Boston.

In Deutschland arbeiten unter anderem Wissenschaftler der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen an einem Modell. Auch der so genannte Coresponse besteht aus "wenigen Komponenten" und könnte "von Freiwilligen auf der ganzen Welt reproduziert und zusammengebaut werden", heißt es in einem Blog des Projekts.

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