Studententeam „Soteria“ kreativ während COVID-19-Pandemie:

Atemmaske aus dem Drucker

Soteria Beatmungsmaske
Komplett aus dem 3-D Drucker: Der Prototyp der Beatmungsmaske von Soteria mit aufgestecktem Virenfilter. (Bild: Team Soteria)
Corona hält die Welt in Atem, im wahrsten Sinn des Wortes. Schnelle und flexible Lösungen sind gefragt. Hoch kreativ ist die Idee eines Studierendenteams von TUM und Uni Göttingen: Es hat eine Beatmungsmaske entwickelt, die komplett mit einem 3D-Drucker herstellbar ist.

Konzipiert ist die Maske für an COVID-19 erkrankte Patienten, die mit sauerstoffangereicherter Luft, aber noch nicht-invasiv, beatmet werden müssen. Alles, was zur Herstellung der Maske nötig ist, ist ein 3D-Drucker und das Filamentmaterial aus PLA und TPU. Die STL-Dateien der Einzelteile gibt es kostenlos unter Soteria-Facemask.com zum Download. Das Design ist open source zugänglich.

Ein 3D-Drucker sei, sagt Lukas Peschel vom Team „Soteria“, heutzutage ein erschwingliches Gerät. Auch das Team musste sich erst einen besorgen, berichtet der Medizintechnik-Student. “Während des ersten Lockdowns blieb uns nur die Möglichkeit, für rund 200 Euro eines über ein Kleinanzeigen-Portal zu kaufen.”. Inzwischen besitzen sie vier Geräte. Sie konnten im Rahmen der “Give a Breath-Challenge”, eines internationalen Wettbewerbs von Munich Re und Fraunhofer Gesellschaft, beschafft werden.

Flexible Herstellung vor Ort

Neben Peschel besteht das Team aus Georg Lubins, Louis Krause, Mira Mahavadi, Moe Koeppenkastrop-Lueker, Robert Roth und Thomas Wegele. Schon Anfang 2020, als es erstmals zu Engpässen von Lieferketten von Masken kam, war der Gedanke gereift: Wie können Menschen in abgelegenen Gebieten versorgt werden? So wurde die 3D-Maske entwickelt, die komplett dezentral herstellbar ist.

Flexibel und schnell kann sie weltweit vor Ort produziert werden. Es gibt keine Abhängigkeiten von teils langen und störanfälligen Lieferketten. Üblicherweise werden Atemmasken im Spritzgussverfahren hergestellt. Weiterer Vorteil der 3D-Masken: Jede technische Weiterentwicklung erfordert lediglich eine Änderung in der STL-Datei und kann sofort umgesetzt werden.

Wabenstruktur für jede Gesichtsform

Die Maske von Soteria hielt in Tests einem Luftdruck von mindestens 20 Millibar stand und ist mit verschiedensten Beatmungsgeräten kompatibel, aber passt sie auch auf jedes Gesicht? Lukas Peschel: „Um die bestmöglichen Passformen  zu finden, haben wir mithilfe von zahlreichen selbst erstellten Gesichtsscans die Maske stetig angepasst und optimiert.“

Nicht jede Gesichtsform ist gleich. Deshalb wurden verschiedene Versionen mit unterschiedlicher Form und Größe erstellt. Der Teil der Maske, der über Mund und Nase gestülpt wird, ist zwecks Kraftverteilung aus flexiblem TPU und im Inneren nach Vorbild einer sogenannten “Schwarz-P-Minimal-Oberflächenstruktur” konstruiert. So passt sie sich quasi jeder Gesichtsform an, während Material eingespart wird.

Testphase in Südafrika

Momentan findet eine Testreihe in Kooperation mit der Stellenbosch Universität in Südafrika statt. Medizinisches Fachpersonal führt an verschiedenen Kliniken Usability Tests durch. Passt die Maske ins Gesicht? Funktioniert der Zusammenbau nach der Video-Anleitung? Das Team hat alles selbst gemacht, bis hin zum Clipdreh, der die Montage-Instruktionen zeigt.

Helfen statt Profit machen

Woher stammt der Name „Soteria“? Altgriechisch bedeute der Begriff „Wohl, Bewahrung, Rettung“, so Lukas Peschel. „Außerdem besteht Soteria rückwärts gelesen aus den Worten ‚Air‘ und ‚Ethos‘. Das trifft es für uns: Wir wollen keinen Profit machen, sondern in diesen Zeiten helfen und einen kleinen, bestenfalls wertvollen Beitrag leisten.“


Kontakt: Team Soteria, support(at)soteria-facemask.com

Mehr Informationen:
soteria-facemask.com
munichre.com/giveabreath

 

Prototyp Soteria Beatmungsmaske
Die Soteria-Beatmungsmaske: Auch die größenverstellbare Kopfbefestigung ist vollständig 3D-gedruckt. (Foto: Team Soteria)
Einzelteile der Soteria Beatmungsmaske
Alle Teile der Soteria-Maske aus dem 3D-Drucker in der Übersicht. (Foto: Team Soteria)
Explosionszeichnung der Soteria Beatmungsmaske
Explosionszeichnung veranschaulicht den Zusammenbau der 3D-druckbaren NIV-Beatmungsmaske. (Grafik: Team Soteria)
Videokonferenz vom Team Soteria
Team Soteria hat die Maske entwickelt: Mira Mahavadi, Thomas Wegele, Georg Lubins, Louis Krause, Moe Koeppenkastrop-Lueker, Robert Roth und Lukas Peschel (v.l.n.r. im Uhrzeigensinn). (Foto: Team Soteria)