Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) will seine 3D-Drucker verstärkt für die Produktion medizinischer Schutzausrüstung einsetzen und so seinen Teil zum Eindämmen der Corona-Krise beitragen. Normalerweise werden in den Geräten fürs Rapid Prototyping der Forschungsinstitution Modelle für Flugzeuge und Raketen fabriziert, wobei die Palette bis hin zu Triebwerken für die Ariane 6 geht. Nun hat das DLR nach eigenen Angaben einen erfolgreichen Probelauf absolviert, um die Geräte auf die aktuelle Not- und Bedarfslage auszurichten.

Tests ohne offizielle CAD-Daten gelungen

Der Probelauf geht zurück auf eine Anfrage der EU-Kommission, die um Unterstützung gebeten hat bei der Produktion dringend benötigter medizinischer Geräte wie Schutzmasken und Ventilen für Beatmungsgeräte im 3D-Druckverfahren. Die DLR-Experten aus dem internen Systemhaus Technik und der technischen Ausbildungsstätte fanden zwar laut einem ersten Ergebnisbericht keine einschlägigen technischen Spezifikationen (CAD-Daten), mit denen sie die Maschinen hätten füttern können. Trotz fehlender offizieller Blaupausen sei es ihnen aber gelungen, "Tests mit Bauteilen auf Basis frei verfügbarer Vorlagen und mit für den Medizinbereich zugelassenen Kunstoffen durchzuführen".

Vor allem die für die gefertigte Atemschutzmaske ausgewählten gummiartigen Materialien "sorgen für eine gute Passform und hohen Tragekomfort", heißt es bei dem Zentrum. Der nächste Schritt sei es nun, die vorhandenen 3D-Druckerkapazitäten im DLR zu erfassen. Das Systemhaus Technik verfügt prinzipiell bereits über einen recht großen Maschinenpark für die sogenannte additive Fertigung. Dazu gehören neben vergleichsweise kleinen Fabrikationsgeräten auch größere Rapid-Prototyping-Anlagen, die auf Verfahren wie Fused Deposing Modeling (FDM) und selektives Lasersintern setzen.

Bis zu zehn Schutzmasken pro Tag

Je nach Modell unterscheide sich die Leistungsfähigkeit der Maschinen, erläutert das DLR. So verfügt man etwa über Drucker, "die wie eine automatische Heißklebepistole Kunststoffgranulat verflüssigen" und schichtweise übereinander legen. Bei anderen werde flüssiger Kunststoff mittels UV-Licht ausgehärtet.

Die leistungsfähigsten Drucker im DLR können laut den Systemtechnikern bis zu zehn Schutzmasken oder 15 Ventile für Beatmungsgeräte pro Tag herstellen. Es sei zudem denkbar, weitere Institute und Einrichtungen zu vernetzen und so größere Mengen zu produzieren. Aktuell werde daran gearbeitet, die auf diesem Weg gefertigten Produkte für den medizinischen Gebrauch zu zertifizieren und zuzulassen. Die eigenen Erfahrungen beim Umrüsten von 3D-Druckern stelle das Systemhaus gern auch anderen wissenschaftlichen Einrichtungen zur Verfügung.

Maker-Szene und #WirVsVirus

Vertreter der Maker-Szene etwa aus Mailand sind schon seit einigen Tagen dabei, Beatmungsventile und Schutzmasken per 3D-Druck herzustellen. Zudem fanden sich Mitstreiter des #WirVsVirus Hackathon der Bundesregierung am vorigen Wochenende zusammen, um an einem kompletten Beatmungsgerät Marke Eigenbau zu werkeln. Parallel haben eine Stiftung und ein Forschungsinstitut in Montreal einen Wettbewerb ausgelobt, bei dem es darum geht, bis Monatsende einfache Beatmungsmaschinen etwa mithilfe von Rapid Prototyping oder CNC-Maschinen zu produzieren.

(bme)