Nähen oder 3D-Druck? Was man bei DIY-Atemschutzmasken beachten muss
Atemschutzmasken sind ein wichtiges Mittel für die Verhinderung von Ansteckung mit COVID-19 – und überall ausverkauft. Wir zeigen DIY-Möglichkeiten.
- Elke Schick
Zu den größten Problemen der aktuellen Pandemie gehört der weltweite Mangel an Atemschutzmasken. Sowohl die einfachen Masken, die andere vor Ansteckung durch die Tragenden schützen, als auch Modelle mit Filter, die dort notwendig sind, wo mit Infizierten gearbeitet wird, sind nicht nur auf dem allgemeinen Markt, sondern auch in Krankenhäusern Mangelware.
Beide Maskentypen dienen dazu Tröpfchen aus Mund und Nase zurück zu halten. Ihre Effektivität beruht darauf, möglichst nah an der Quelle der Tröpfchen zu sitzen, da diese dort noch nicht zerstäubt sind und daher groß genug, um abgefangen werden zu können. Der nur scheinbar umgekehrte Schutz der Masken, die von Pflegepersonal getragen werden, hat mit zwei Faktoren zu tun. Zum einen müssen diese Personen ihren Patienten viel näher kommen als andere Menschen im täglichen Umgang. Zum anderen können Patienten bei ärztlichen Untersuchungen und Behandlungen keine Maske tragen, da der Zugang zum Mund hierbei frei bleiben muss.
Viele Maker-Initiativen beschäftigen sich damit, Lösungen für die vielen verschiedenen Engpässe zu finden. Dazu gehörten am letzten Wochenende auch einige, die Filter für Atemmasken selbst herstellen wollten. Dabei schien ein Modell, das man mit dem 3D-Drucker herstellen kann, recht vielversprechend und wurde an verschiedenen Orten gedruckt.
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Prototypen mit Risiken
Am darauf folgenden Dienstag, dem 24.3.20, veröffentlichte die bekannte chinesische Makerin Naomi Wu auf Twitter einen Thread zur Herstellung von Atemschutz-Masken mit 3D-Druckern. In dieser Sammlung von Informationen verwies sie darauf, dass die meisten zuhause mit dem 3D-Drucker hergestellten Masken nicht luftdicht seien. Die Atemluft der Träger solcher Masken würde zwangsläufig an den Seiten herausströmen. Damit seien sie keineswegs vor Tröpfcheninfektion geschützt, so Wu.
Würde es aber gelingen, mit dem 3D-Drucker eine luftdichte Gesichtsmaske herzustellen, sei die zweite Hürde, dass das Filtermaterial für solche Masken einen sehr hohen Luftwiderstand habe, schreibt die Bastlerin. Wenn die Fläche für den Filter in der Maske zu klein sei, drohe ein CO2-Stau in der Maske. Dies könne tödlich sein.
Twitter-Thread zu den Gefahren von 3D-Druck-Atemmasken (12 Bilder)
DIY-Atemschutzmasken-Thread Tweet 1
Die bessere Alternative: Stoffmasken
Eine Alternative seien selbstgenähte Masken aus Stoff, schließt Wu ihren Thread ab. Sie dienten weniger zum Schutz der Tragenden als zum Schutz der Gemeinschaft. "Hände waschen schützt dich selbst – Masken schützen die Gemeinschaft." schreibt Wu in einem weiteren Thread, in dem sie Informationen über Stoffmasken zusammengestellt hat.
Twitter-Thread zu Stoffmasken (7 Bilder)
Naomi Wus Thread zu Stoffmasken 1
Die Informationen von Naomi Wu haben auf die 3D-Druck-Community großen Einfluss. Sie werden in jeder Diskussion zur Herstellung von DIY-Atemschutzmasken mit 3D-Druckern herangezogen. Dabei ist es egal, ob die Diskussion in der Mailingliste des lokalen Makerspaces oder auf dem internationalen Discord-Server "3D Printing COVID-19" geführt wird. Auch in der Übersicht zu 3D-Initiativen zur Bekämpfung der Ausbreitung des Corona-Virus von 3D Printing Industry wird auf Wu's Informationen verwiesen.
Was sind nun die Alternativen? Die von Wu vorgeschlagenen Stoffmasken sind tatsächlich im alltäglichen Gebrauch gut dafür geeignet, die Ausbreitung von COVID-19 einzudämmen. Dabei muss man allerdings bestimmte Grundlagen beachten. Der Stoff, aus dem die Masken genäht wird, sollte möglichst dicht sein. Zwei Lagen Stoff machen die Maske leistungsfähiger. Dennoch muss eine Stoffmaske, um effektiv zu sein, alle zwei Stunden gewechselt werden. Getragene Masken müssen bei 60, oder besser noch, 95 Grad gewaschen werden. Sie sollten möglichst so sitzen, dass sie um Nase und Mund herum gut abschließen.
Die besten Schnittmuster
Schnittmuster fĂĽr die Masken gibt es inzwischen sehr viele. Das Modell der KĂĽnstlerin Jennifer Murphy auf Instructables ist sehr beliebt. Murphy hat hier nicht nur die Anleitung selbst, sondern auch viele nĂĽtzliche Informationen geteilt.
Vor allem für Näh-Profis geeignet ist die Anleitung auf dem Blog Craft Passion. Eine einfachere und auf Deutsch dokumentierte Variante hat die Feuerwehr der Stadt Essen veröffentlicht. Auch in dieser Anleitung sind viele Informationen zu Stoffauswahl und Sitz enthalten.
WirvsVirus-Hackathon: Masken für Krankenhäuser
Während nun aber der Großteil der 3D-Druck-Community statt Masken die sogenannten Face Shields druckt, hat sich am letzten Wochenende auf dem "WirvsVirus"-Hackathon eine sechsköpfige Gruppe gefunden, die an einer Maske arbeitet, die auch in Krankenhäusern einsetzbar sein soll.
Die FLOD-Maske (First in Line of Defense) ist so konstruiert, dass handelsübliches Filtermaterial eingesetzt werden kann. Diese Filter werden in unterschiedlichen Formen produziert. Daher gibt es Adapter für die Maske, die diese aufnehmen können. Zusätzlich sind die Masken so entworfen, dass sie mit verschiedenen Fertigungsverfahren hergestellt werden können. Kai-Ralf Reimer aus dem Entwicklungs-Team schreibt dazu: "Zugleich sieht unser Projekt vor, dass Teile der Industrie, die bislang nie etwas mit Atemschutz zu tun haben, ohne die Notwendigkeit der Entwicklung einer Maske unsere Maske kostengünstig, schnell und in großen Stückzahlen fertigen können."
Daher ist die Maske so entwickelt, dass sie sowohl im Spritzguss als auch mit günstigen 3D-Druckern hergestellt werden kann. Krankenhäuser sollen selbst entscheiden können, ob sie viele Masken benötigen, dafür aber die Zeit haben, diese industriell fertigen zu lassen oder ob sie die Masken schnell und in kleinen Mengen selbst herstellen können.
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Das Team hinter der Maske hat auch bedacht, dass sie Materialien verwenden müssen, die sterilisiert werden können. PLA zum Beispiel ist im medizinischen Umfeld nicht geeignet, da es hohen Temperaturen nicht standhält. Aktuell testet das Team noch und entwickelt die Maske weiter – sie ist an den Seiten noch nicht luftdicht. Wir dürfen auf die weitere Entwicklung dieses Projekts gespannt sein.
Update 02.04.2020: Ergänzung des Artikels um eine genauere Funktionsbeschreibung der beiden Maskentypen (esk)
