Tief durchatmen mit Membranen

In der Medizintechnik und im Arbeitsschutz übernehmen Membranen von Freudenberg ­Sealing Technologies (FST) überlebenswichtige Aufgaben, sei es auf der Intensivstation oder bei der Brandbekämpfung. In medizintechnischen Laboren ist in Membranpumpen allerhöchste Präzision gefragt.

Platzangst sollte man keine haben, wenn man zur Untersuchung auf einer Pritsche liegend „in die Röhre“ geschoben wird. In der Humanmedizin legt das Durchleuchten von Organen und/oder Gelenken im Computertomografen (CT) Krankheitsbilder offen und bildet die Grundlage für eine zielgerichtete Behandlung. Einer der führenden Hersteller der dreidimensionalen Scanner zählt seit Jahren zu den Kunden des Lead Centers (LC) Membranen in Reichelsheim.

„Wir liefern Volumenausgleichs-Membra­nen, die vereinfacht ausgedrückt wie ein Luftballon fungieren“, sagt Daniel Uhl, Leiter Produktmarketing im LC Membranen. Wenn die Scanköpfe für ihre Aufnahmen um den Körper herum rotieren, erwärmt sich das sie umgebende Öl. Es dehnt sich aus, der Öldruck steigt. Die Membranen nehmen das Mehrvolumen auf und gleichen den Druck aus: Damit keine Leitungen platzen und Patienten durch austretendes heißes Öl zu Schaden kommen. „Unsere Membranen für die Computertomografie sind insofern sicherheitsrelevante Produkte“, unterstreicht Jolanthe Tekin, Produktmarketing.

Sie sind ein Beispiel von vielen, mit denen das LC Membranen im Segment Medical & Healthcare punktet. Das Geschäft entwickelt sich seit Jahren stabil. Im Zuge der COVID-19-Pandemie kamen kurzfristig weitere Aufträge hinzu, auf die die Einheiten der Division Special Sealing schnell und flexibel reagiert haben. Erinnert sei in diesem Zusammenhang an den schon mehrfach dargestellten Auftrag für Lungenbeatmungsgeräte der Firma Dräger. Membranen „made in Reichelsheim“ sind in Anästhesiegeräten dieses Medizintechnik-Spezialisten erste Wahl (siehe auch Kasten „Nicht nur sauber, sondern rein“).

An der Schnittstelle zum Patienten

Auch bei einem in der Schweiz ansässigen Hersteller von Beatmungsgeräten für Intensivstationen ist FST als Lieferant seit Langem gesetzt. „Über einen Schlauch werden Respiratoren an das Beatmungsgerät angeschlossen. Im Respirator steuert unsere Membrane die Luftzufuhr zum Patienten“, erklärt Uhl. Beim Einatmen öffnet sich das Ventil und löst die Luftzufuhr aus. Beim Ausatmen verschließt die Membran das Ventil und ermöglicht Patienten, ohne Widerstand in die Raumluft auszuatmen.

Wie so oft in der Medizintechnik liegt das Know-how auch hier im Detail. Eine spezielle, in Reichelsheim aufgebrachte RFN-Beschichtung stellt sicher, dass die Membran aus Silikon nicht im Ventil verklebt, wenn sie vorübergehend mal nicht genutzt wurde. Denn: Sie muss beim ersten Atemzug sofort wieder einwandfrei funktionieren! Das Kürzel RFN steht für Reduced Friction by Nanotechnology. Auch in Autoklaven zum Sterilisieren kommen Membranen zum Einsatz. Außerdem, besonders sensibel: In Magnetventilen zur Regelung der Beatmung von Früh- und Neugeborenen.

Ein weiteres Beispiel aus medizinischen Laboren: PTFE-Beschichtungen kennen wir unter dem Markennamen Teflon von der Pfanne am heimischen Herd. FST nutzt sie für filigrane Membranen, die in Präzisionspumpen von Labordiagnosegeräten klitzekleine Flüssigkeitsmengen von manchmal weniger als einem Milliliter pro Minute exakt dosiert fördern. Das erfordert allerhöchste Präzision bei der Fertigung der Membranen. Die PTFE-Beschichtung schützt das Gummi vor den in der medizinischen Laboranalytik zum Einsatz kommenden Chemikalien. Derartige Vakuum- oder Dosierpumpen zählen zum Kerngeschäft des Lead Centers.

Sicher arbeiten

Auch im Arbeitsschutz übernehmen Mem­branen lebensrettende Funktionen. Im Atemschutzmasken beschützen sie Feuerwehrleute vor Rauchgasen. Ähnlich wie bei den medizinischen Respiratoren sitzt die Membran im Mundstück und steuert das Ein- und Ausatmen. „Das Material ist extrem kälteflexibel, weil die Druckluft sofort kalt wird, wenn sie ausströmt. Außerdem ist es äußerst dünnwandig. Jede einzelne Membrane wird vor der Auslieferung mit einer Durchsichtlupe kontrolliert“, erklärt Uhl. ­Safety first! Ebenfalls dem Gesundheitsschutz dienen Atemschutzmasken für Lackierarbeiten, die auf FST-Membranen setzen. Auch Profitaucher werden mit Atemluft via FST-Membran versorgt.

Insbesondere bei Werkfeuerwehren und im Katastrophenschutz ist eine Neuentwicklung des Lead Centers gefragt. Sie schützt Einsatzkräfte nicht nur vor Rauchgasen, sondern auch bei CBRN-Anwendungen; das Kürzel steht für chemische, biologische, radiologische und nukleare Gefahren. Solche gefährlichen Schadgase können beispielsweise bei Bränden in chemischen Betrieben entstehen, durch die Gummimembran klassischer Atemschutzmasken diffundieren und ihre toxische und verätzende Wirkung entfachen. „Deshalb haben wir für diese Gasmasken einen speziellen Werkstoff entwickelt: einen NRBR-Verschnitt, der die Eigenschaften von zwei Gummitypen miteinander kombiniert“, erklärt Uhl. Die Neuentwicklung läuft bereits in Serie.

Nicht nur sauber, sondern rein

Isofluran, Sevofluran, Desfluran – wer sich schon mal einer Operation unterziehen musste, hat sehr wahrscheinlich eines dieser Gase eingeatmet. Es handelt sich um drei der gängigen Inhalations-Narkotika. In Anästhesiegeräten werden sie flüssig in farblich gekennzeichneten Behältern vorgehalten und bei Bedarf in den nötigen Mengen verdampft. Membranen fördern das Gas dann mitsamt der Frischluft in die Lunge und wieder hinaus. In Geräten des Medizintechnikherstellers Dräger kommt für dieses Rein und Raus jeweils eine Membrane aus Reichelsheim zum Einsatz. Außerdem nutzt das ­Unternehmen in seinen Geräten Elastomerformteile und O-Ringe von Freudenberg Sealing Technologies (FST).

„Das ist eine sehr kritische und anspruchsvolle Anwendung. Im OP muss man sich zu 100 Prozent auf Funktionssicherheit und Leckagefreiheit verlassen können“, sagt Marcus Starke, Global Key Account Manager, Sales General Industry.

Gleiches gilt für FST-Teile in Lungenbeatmungsgeräten, wie sie insbesondere zu Beginn der COVID-19-Pandemie enorm gefragt waren. Werkstoffe müssen darin höchsten Ansprüchen genügen. „Hinzu kommen die Sauberkeitsanforderungen. Der Kunde erwartet von uns reine, partikelfreie Teile“, betont Starke.

Dies gewährleistet FST auf unterschiedliche Art und Weise. In Kufstein werden die Teile gewaschen, kontrolliert und nochmals gewaschen und danach direkt ­verpackt. In Oberwihl werden viele O-Ringe bei einem Dienstleister durch einen nach internationalen Standards zertifizierten Reinraum „geschleust“ und von dort als „Clean-Pack-Artikel“ versendet.