Die Zukunft der Medizintechnik: Carbonfaserverstärkte Werkstoffe

Interview mit Dr. Wolfgang Sening, Geschäftsführer der senetics healthcare group GmbH & Co. KG

Carbon ist der Werkstoff der Zukunft. Auch die Medizintechnikbranche könnte von ihm profitieren, wenn die Material- und Fertigungskosten nicht so immens hoch wären. Das Netzwerk CarboMedTech hat sich daher zum Ziel gesetzt, Carbonfaserwerkstoffe durch Kompetenzbündelung entlang der gesamten Wertschöpfungskette noch stärker in den Materialfokus medizintechnischer Produktentwicklungen zu stellen.

02.03.2015

Foto: Dr. Wolfgang Sening

Dr. Wolfgang Sening; © senetics

COMPAMED.de sprach mit Dr. Wolfgang Sening, Geschäftsführer der senetics healthcare group GmbH & Co. KG. Das Unternehmen ist gleichzeitig die Managementplattform des Netzwerkes, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird und sich auf kohlenstofffaserverstärkte Werkstoffe spezialisiert hat.

Welches Potenzial bergen carbonfaserverstärkte Werkstoffe für die Medizintechnik?

Dr. Wolfgang Sening:
Carbon erobert sukzessive die Medizintechnik. Derzeit kommt er verstärkt im Bereich Prothetik zur Anwendung. Die Medizintechnik umfasst jedoch mehr Teilbranchen, wie die Prävention, Therapie, Rehabilitation und Diagnostik. Diese Bereiche bergen ungeahnte Potenziale, die wir mit unserem Netzwerk CarboMedTech erschließen möchten. Ob OP-Besteck, Hüftgelenke oder Rollstühle aus Carbonfasern – den Anwendungsfeldern sind keine Grenzen gesetzt.

Carbonfaserverstärkte Werkstoffe werden derzeit hauptsächlich im Bereich Materialwissenschaften eingesetzt, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, im Fahrzeugbau, für Sportgeräte oder im Bauwesen. In welchen medizintechnischen Bereichen könnte Carbon zur Anwendung kommen?

Sening:
Die Nachfrage carbonfaserverstärkter Werkstoffe für die Medizintechnik wird bis 2020 weltweit deutlich zunehmen. Carbon wird bereits vielfach in der Orthopädie, Prothetik und Orthetik eingesetzt, so bei Bein- und Armprothesen. Auch Operationsbesteck und Rollstühle werden zum Teil aus Carbonfasern gefertigt. Weiterhin wird Carbon schon in medizinischen Geräten wie zum Beispiel in Angiografen und Computertomografen verbaut sowie in den Bereichen Elektromedizin, Radiologie und Radiochirurgie eingesetzt.
Foto: Powerpointpräsentation Siemens

Am 02. Dezember 2014 fand die Auftaktveranstaltung "Innovative Materialien Fokus: Carbonfaserverstärkte Werkstoffe in der Medizintechnik" in Erlangen statt. Unter anderem präsentierten sich zahlreiche Netzwerkpartner und luden zum Networking ein; © senetics

Worin bestehen die Vorteile gegenüber anderen vergleichbaren Werkstoffen?

Sening:
Carbon ist leicht und beständig gegen Chemikalien, Korrosion und Temperatur. Es ist beliebig formbar und besitzt dennoch eine sehr hohe Stabilität und Steifigkeit. Ein sehr großer Vorteil ist seine Röntgentransparenz, wodurch die Verträglichkeit des Röntgen beim Patienten verbessert wird. Carbonfasern eignen sich zudem für die Herstellung technischer Textilien. Somit ist das Material ideal für den Medizintechnikeinsatz.

Warum gibt es bisher nur wenig konkrete Anwendungen?

Sening:
Im Vergleich zu anderen Werkstoffwissenschaften ist die Carbonfasertechnologie noch recht jung und bietet dementsprechend noch viele Wachstumsfelder. Zudem sind Produkte aus kohlenstofffaserverstärkten Werkstoffen aktuell relativ teuer, weshalb man noch ein Stück davon entfernt ist, von kosteneffizienten Produkten zu sprechen. Die Kostenoptimierung von Carbonprodukten ist eines der gesteckten Ziele, die wir in Zusammenarbeit mit allen Netzwerkpartnern erreichen möchten. Um die beschriebenen Markt- und Entwicklungspotenziale zu nutzen und die bereits vorhandenen Technologien beziehungsweise das vorhandene Fachwissen der Netzwerkpartner weiterzuentwickeln, ist eine enge Zusammenarbeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette von der Fertigung und Entwicklung bis hin zum marktreifen Produkt oder Verfahren notwendig.

Warum wurde das CarboMedTech-Netzwerk ins Leben gerufen?

Sening:
Im Rahmen des Netzwerkes „CarboMedTech - Innovative Materialien und Verfahren für die Medizintechnik mit Fokus auf kohlenstofffaserverstärkte Werkstoffe“ finden sich Unternehmen unterschiedlicher Fachdisziplinen zur Kompetenzbündelung zusammen. Kooperationen werden durch das Netzwerkmanagement gezielt initiiert und gefördert. Somit kann das vorhandene Know-how der verschiedenen Partner und Institutionen verdichtet und koordiniert werden. Auf diese Weise entstehen Synergien, welche den involvierten KMUs trotz begrenzter finanzieller und personeller Ressourcen einen Zugang zum vorhandenen Marktpotenzial verschaffen.

Foto: Vertreter verschiedener Unternehmen im Gespräch

Das Kick-off-Meeting diente als Plattform für innovative Ideen und der Entdeckung neuartigen Anwendungsbereiche carbonfaserverstärkter Werkstoffe für alle interessierten Unternehmen; © senetics

Das Ziel des Netzwerkes ist also Carbonfaserwerkstoffe durch Kompetenzbündelung entlang der gesamten Wertschöpfungskette noch stärker in den Materialfokus medizintechnischer Produktentwicklungen zu stellen.

Sening:
Die Vision ist es, das Netzwerk als eine unabhängige und dynamische Kommunikationsplattform für den Erfahrungsaustausch und Wissenstransfer in der Medizintechnik, den Neuen Materialien sowie der angrenzenden technisch-wirtschaftlichen Fachbereiche zu etablieren. Dies beinhaltet unter anderem den Informations- und Erfahrungsaustausch durch Workshops, Foren, Symposien und Fachtagungen, sowie die Initiierung von Projekten und die Vernetzung mit anderen Netzwerken. Durch die Kooperation der Netzwerkpartner geht eine Potenzierung der Fähigkeiten der einzelnen Partner hervor, um auf diese Weise die Marktposition und Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen nachhaltig zu stärken.

Wer ist in dem Netzwerk integriert?

Sening:
Die CarboMedTech-Netzwerkpartner lassen sich in vier Gruppen mit jeweils komplementären Kompetenzen einteilen: Die erste Gruppe stellen Medizintechnikunternehmen dar, die zweite Gruppe Unternehmen aus dem Bereich „Neue Materialien“, die dritte Gruppe besteht aus Unternehmen mit Querschnittstechnologien und die vierte Gruppe repräsentiert renommierte Universitäten oder Hochschulen. Neben hochrangigen Forschungseinrichtungen, wie der TU München und dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) sind viele mittelständische auch international tätige Unternehmen Mitglieder und assoziierte Partner des Netzwerks.

Wie soll die Etablierung carbonfaserverstärkter Werkstoffe umgesetzt werden? Gibt es bereits konkrete Projekte?

Sening:
Im Rahmen des Netzwerks werden neuartige Anwendungen umgesetzt und damit neue Märkte erschlossen. Aktuell bestehen konkrete Pläne für neue Applikationen und Fertigungsverfahren. Diese beinhalten beispielsweise Herstellungsverfahren zur Erhöhung der Stabilität, die Entwicklung neuartiger Bauteile zur Gewichtsreduktion und des Gehkomforts bei Prothesen sowie die Entwicklung von Software-Umgebungen für die medizintechnische Bauteilentwicklung. Die Fertigung und Entwicklungs-Projekte sollen dazu dienen, Herstellungskosten von kohlenstofffaserverstärkten Produkten durch technologische und verfahrenstechnische Lösungen zu minimieren und Anknüpfungspunkte zum vollflächigen Einsatz von Carbonprodukten in der Medizintechnik zu schaffen.

Foto: Melanie Günther; Copyright: B. Frommann

© B. Frommann

Das Interview führte Melanie Günther.
COMPAMED.de