Plasma-Dekontamination

Mit Plasmagas gegen das Virus

Plasma-Dekontaminationsgerät zur Desinfektion von Schutzmasken und -kleidung

PGemeinsam mit ihren Projektpartnern präsentierten die IVV-Forscher Bernd Kramer (3.v.r.) und Dr. Peter Muranyi (2.v.r.) im August 2019 den neu entwickelten Plasma-Desinfektor.
© Plasmatreat
Gemeinsam mit ihren Projektpartnern präsentierten die IVV-Forscher Bernd Kramer (3.v.r.) und Dr. Peter Muranyi (2.v.r.) im August 2019 den neu entwickelten Plasma-Desinfektor.
50 Schutzmasken kann die Testanlage binnen einer halben Stunde desinfizieren.
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50 Schutzmasken kann die Testanlage binnen einer halben Stunde desinfizieren.

Ein kompaktes Plasma-Dekontaminationsgerät, das vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV mitentwickelt wurde, kann dabei helfen, Schutzmasken und -kleidung zu desinfizieren und für erneute Einsätze aufzubereiten. Beim Bayerischen Roten Kreuz läuft eine Anlage bereits im Probebetrieb.

Die Zahlen sind gigantisch. Allein die niedergelassenen Ärzte in Deutschland benötigen angesichts der Corona-Pandemie in den kommenden Monaten 115 Mio Schutzmasken. Das geht aus den Bedarfsmeldungen der Kassenärztlichen Vereinigungen hervor, über die verschiedene Medien berichtet haben. Dazu kommen fast 47 Mio FFP2-Masken, Atemschutzmasken mit Filter, 63 Mio Einmalschutzkittel, 3,7 Mio Schutzbrillen und mehr als 55 Mio Packungen Einmalhandschuhe. Noch nicht berücksichtigt ist dabei der Bedarf von Krankenhäusern, Alten- und Pflegeheimen.

Eine Entwicklung, an der das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising beteiligt war, könnte jetzt dabei helfen, den Mangel an medizinischer Schutzausrüstung etwas zu lindern. Seit einigen Tagen setzt das Bayerische Rote Kreuz in Unterfranken eine Plasma-Dekontaminationsanlage der Firma Plasmatreat aus Steinhagen in Nordrhein-Westfalen ein, um beispielsweise Schutzmasken und -anzüge zu desinfizieren und für einen erneuten Einsatz aufzubereiten.

Die Anlage ist eine Weiterentwicklung des im Rahmen vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojekts MoPlasDekon (Mobile Plasmatechnologie zur Abwehr biologischer Gefahren in Seuchengebieten) geschaffenen Systems. In dem Verbund aus den Firmen Plasmatreat und m-u-t, dem Fraunhofer IVV sowie den assoziierten Partnern Bayerisches Roten Kreuz (BRK) und Feuerwehr Essen wurde ein leistungsstarker Demonstrator entwickelt und im August 2019 präsentiert.

Ziel des Projektes war es, ein kompaktes Plasmasystem für die schnelle Dekontamination vor Ort zu entwickeln. Gedacht ist das Gerät etwa dafür, um beim Einsatz von Rettungskräften in Seuchengebieten deren Schutzanzüge oder Geräte desinfizieren zu können, ohne dass gesundheitsgefährdende Chemikalien angewendet werden müssen.

»Wir hatten schon länger die Idee, die Plasmatechnologie in medizinischen Anwendungen zu nutzen«, sagt Dr. Peter Muranyi, Geschäftsfeldmanager Lebensmittel am Fraunhofer IVV. Das Freisinger Institut beschäftigt sich bereits seit vielen Jahren mit der Anwendung von kalten Gasplasmen zur Entkeimung beziehungsweise Sterilisation von unterschiedlichen Oberflächen wie zum Beispiel Verpackungsmaterial. Im MoPlasDekon-Projekt war das Fraunhofer IVV Entwicklungspartner und testete die einzelnen Entwicklungsstufen des kompakten Plasmasystems auf ihre Wirksamkeit. »Wir untersuchten die Wirkung anhand von Bakteriensporen, die besonders widerstandsfähig sind, und konnten binnen weniger Minuten die Abtötung nachweisen.« Bei Viren, so Muranyi, dürfte dies binnen weniger Sekunden geschehen.

Die im MoPlasDekon-Projekt entwickelte Anlage setzt zur Inaktivierung der Mikroorganismen plasmaaktivierten Wasserdampf ein. Um dieses Plasmagas zu erzeugen, braucht es lediglich Luft, etwas Wasser und Strom. Dies macht das Gerät bestens geeignet für Einsätze selbst in entlegenen Krisengebieten.

Beim Bayerischen Roten Kreuz hat man bis heute sehr gute Erinnerungen an die Zusammenarbeit in dem Projekt. »Als das Coronavirus kam, haben wir sofort an das kompakte Plasmasystem gedacht«, sagt Uwe Kippnich, Koordinator Sicherheitsforschung von der Abteilung Rettungsdienst der BRK Landesgeschäftsstelle in München. Binnen weniger Tage habe die Firma Plasmatreat eine Testanlage gebaut und geliefert, welche jetzt in Abstimmung mit internen und externen Experten im Probebetrieb läuft.

»Wir waren sehr froh, als das Bayerische Rote Kreuz angerufen hat und gefragt hat, könnt Ihr helfen, Masken zu desinfizieren, könnt Ihr helfen Schutzkleidung zu desinfizieren«, erinnert sich Plasmatreat-Geschäftsführer Christian Buske an das Gespräch. »Wir wissen, dass unser Verfahren wirkt«, sagt er. 50 Schutzmasken könne die kühlschrankgroße Anlage binnen 30 Minuten desinfizieren. Die Nachfrage nach den Geräten sei aktuell sehr hoch. »Wir bekommen viele Anrufe und Anfragen mit Hilferufen von Ärzten und Kliniken, aber auch Privatpersonen und Unternehmern. Schutzmasken werden knapp – da ist Desinfektion eine Lösung«, sagt der Plasmatreat-Geschäftsführer.

Aktuell produziere sein Unternehmen 20 Anlagen im Monat. Auf 100 möchte er die Produktion steigern. Doch noch ist das Plasmaverfahren nicht zugelassen. Buske hofft darauf, dass die Krise die Zulassung beschleunigt. Bis dahin laufen seine Apparate im Erprobungsbetrieb.

BRK-Koordinator Kippnich ist mit dem Probebetrieb zufrieden. »Das sieht alles sehr gut aus«, sagt er. »Es ist erstaunlich, wie viel von so einem Forschungsprojekt so schnell in die Praxis umgesetzt werden kann.« Nun müsse man die Ergebnisse im Labortest verifizieren. Letztlich, so Kippnich, sei es das Ziel, 2000 Schutzmasken pro Tag im 24-Stunden-Betrieb zu desinfizieren und so für den erneuten Einsatz aufzubereiten.

Am Fraunhofer IVV in Freising laufen bereits die Planungen für ein Nachfolgeprojekt. »Wir sehen großen Bedarf bei der Desinfektion von Räumen«, sagt Muranyi. Wenn es darum gehe, einen Rettungswagen oder gar einen Airbus nach einem Seucheneinsatz zu sterilisieren, sei der Einsatz von reaktivem Plasmagas vielversprechend.