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Roboter am Werk: Kriseneinsatz ohne Infektionsrisiko

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Während weite Teile der Wirtschaft ums Überleben kämpfen, erlebt die Robotikbranche einen in dieser Intensität unerwarteten Frühling. Was Roboter als Krisenhelfer taugen und wo sie im Einsatz sind.

Ältere Menschen gehören zur Risikogruppe. So viel war schon zu Beginn der Covid-19-Pandemie klar. Der richtige Umgang mit dieser Situation ist für die Gesellschaft eine große Herausforderung. Wie kann man Menschen schützen, ohne sie zugleich sozial zu isolieren? Die Frage stellt sich insbesondere in Pflegeheimen, wo Vorkehrungen in Form von Besuchsverboten den Kontakt zur Familie verhindern. Telefone, Tablets und Smartphones ermöglichen zwar die Kommunikation zu den Angehörigen, sind aber, sofern sie geteilt oder vom Pflegepersonal überreicht werden, potenzielle Übertragungsmedien für hoch ansteckende Viren.

Video-James gegen die Isolation

Beim deutschen Robot-Rental-Anbieter Rob-share, ein Tochterunternehmen der auf Automatisierungs- und Roboterlösungen spezialisierten Hahn-Gruppe, hat man sich des Problems angenommen – und eine Möglichkeit der risikofreien Kommunikation gefunden. James heißt der freundliche Kommunikationsautomat. Der Roboter besucht Menschen in unter Quarantäne stehenden Räumen und schaltet Familienmitglieder per Videokonferenz zusammen – berührungslos, weil fern- und sprachgesteuert. Alles, was es braucht, ist ein funktionierendes WLAN. „Meine Eltern gehören selbst zur Risikogruppe, also habe ich Ihnen einen unserer Roboter zugesandt und sie angewiesen, ihn mit dem Internet zu verbinden. Seitdem sind wir in regelmäßigem Kontakt“, schildert Silvester De Keijzer, Geschäftsführer von Robshare, sein persönliches Aha-Erlebnis.

Gestartet wurde eine Initiative, um vor allem Bewohner von Pflegeheimen dabei zu unterstützen, den Kontakt mit Familienmitgliedern aufrechtzuerhalten. Verliehen werden die Roboter gratis. Kosten fallen lediglich für Logistik und Organisation an, aber auch das soll sich künftig zum Vorteil der Betroffenen ändern. „Wir verdienen an dieser Aktion keinen Cent, sondern müssen nur zusehen, dass unsere Selbstkosten größtenteils abgedeckt werden“, sagt Konstantin Dick von der Hahn Group. „Deshalb haben wir bereits mit der Suche nach Sponsoren begonnen, damit die Aktion für die Pflegeheime bzw. Senioren komplett kostenfrei angeboten werden kann.“

Kreativ adaptierte Lösungen

Die Initiative der Hahn-Gruppe steht stellvertretend für eine Robotikbranche, die gerade mobil macht. In einer Krise, die Distanz zwischen Menschen erfordert, werden die offenkundigen Vorzüge von Robotern ins Spiel gebracht. Entwicklungen der letzten Jahre werden adaptiert und avancieren so zu dringend gefragten Akut-Lösungen, speziell im weiten Feld der Unterstützung von Gesundheitspersonal. An internationalen Beispielen herrscht kein Mangel. In Thailand werden Roboter eingesetzt, um Spitalsärzte mit Patienten für Konsultationen per Videokommunikation zu verbinden und so Infektionsrisiken auszuschalten. Die Mini-Ninjas ähnelnden Roboter wurden ursprünglich zur Überwachung von Schlaganfallpatienten programmiert. Fünf Krankenhäuser arbeiten bereits damit, zehn weitere sollen in Kürze folgen. Im slowenischen Košice-Šaca-Krankenhaus helfen Roboter Krankenhausmaterial in Quarantänezonen ohne menschlichen Kontakt sicher zu verteilen. Zum Einsatz kommt dabei der Phollower 100 des slowakischen Unternehmens Photoneo. Entwickelt wurde der im Sommer 2019 vorgestellte mobile Roboter eigentlich für den Materialtransport in Supermärkten, Hotels, Einkaufszentren und Industrieanlagen.
Außergewöhnlich gefragt sind Roboter seit Kurzem auch in medizinischen Labors. Im Universitätsklinikum Aalborg in Dänemark sortieren zwei Roboter des Augsburger Robotikspezialisten Kuka täglich bis zu 3000 Blutproben. Traditionell wird dies in Kliniken von Laboranten händisch durchgeführt. Der Prozess eignet sich ideal, um automatisiert zu werden, vor allem in Anbetracht der Häufung an notwendigen Bluttests beim sprunghaften Anstieg von Covid-19-Testverfahren. In Spanien hat man sich wiederum dafür entschieden, Roboter einzusetzen, um die Durchführung von Testreihen zu beschleunigen. Laut der Leiterin des Madrider Gesundheitsinstituts Carlos III, Raquel Yotti, wurde bereits ein Plan zur Automatisierung entworfen, der es ermöglichen soll, mit nur vier Robotern 80.000 Tests pro Tag zu erledigen. Das entspräche einer Vervierfachung des täglichen Testumfangs, der derzeit von Menschen bewerkstelligt wird. Vorrangiges Ziel ist es, medizinische Fachkräfte zu entlasten, die sich bei Tests dem Risiko einer Infektion aussetzen. In Spanien sind etwa 12 Prozent der Personen, bei denen das Virus diagnostiziert wurde, im Gesundheitswesen tätig.

Drive- & Go-in-Teststationen

Die Idee, Testverfahren kontaktlos abzuwickeln, hat auch den jungen fränkischen Industriedienstleister Boka Automatisierung beschäftigt. Ein industrielles System, das bereits fertig entworfen war, wurde in den letzten Wochen konkret an die Anforderungen bei der Durchführung von Covid-19-Tests angepasst – für den Drive-in-Modus. Das Auto fährt vor, der Fahrer identifiziert sich mittels Scannen seines Personalausweises und hinterlässt seine Telefonnummer. Ein Roboterarm überreicht ein Teströhrchen, der Fahrer nimmt den Abstrich vor, der Roboterarm übernimmt das Röhrchen und lagert sie. Das Ergebnis des Tests wird innerhalb von 24 Stunden telefonisch übermittelt. „Es kommt zu keinem Kontakt zwischen Probanden und Auswertern. Das Risiko einer Virusübertragung ist somit ausgeschlossen“, so Boka-Geschäftsführer Severin Bobon.

Auf ein innovatives „Fern“-Messverfahren, das einen sicherheitsrelevanten Abstand garantiert, setzen ebenfalls die Forscher des Stuttgarter Fraunhofer Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. Entwickelt wurde ein Verfahren, das dem Umstand Rechnung trägt, dass in vielen Krankenhäusern während der Pandemie Eingangskontrollen Pflicht sind. Der „Access-Checker“ hilft, coronainfizierte Personen aufzuspüren, indem er die Körpertemperatur mit einer Thermokamera und die Herz- und Atemfrequenz mithilfe von Mikrowellen misst. Es registriert Fieber, erhöhten Puls und schnellen Atem. Die automatisierte Untersuchung dauert nicht länger als eine herkömmliche. Der Mitarbeiter, der die Messung von einem Laptop aus durchführt, kann den geforderten Mindestabstand von anderthalb bis zwei Metern problemlos einhalten. So ist er nicht gefährdet und muss keine Schutzkleidung tragen – ein unschätzbarer Vorteil in Tagen, in denen mancherorts noch nicht einmal genügend einfache Atemmasken zur Verfügung stehen. Erste Einsätze als Eingangskontrollmessungen beim Stuttgarter Robert-Bosch-Krankenhaus verliefen vielversprechend. Andere Einrichtungen wie die Universitätsklinik Tübingen sowie mehrere Corona-Checkstationen in der Umgebung möchten das neuartige Verfahren ebenfalls einsetzen. Ein Patent darauf ist bereits angemeldet. „Wir sind überzeugt, ein vernünftiges Konzept entwickelt zu haben, das auch dann noch zum Einsatz kommen kann, wenn die Coronakrise vorbei ist“, so die IPA-Forscher. Gedacht wird dabei nicht nur an Krankenhäuser und Pflegeheime, sondern auch an Flughäfen und andere wichtige Einrichtungen. Infektionswellen wird es schließlich immer geben.

Großflächiger Einsatz in China

In Sachen Robotertechnologie besonders fortgeschritten ist man in China. Das Land, das als führender Absatzmarkt für Industrieroboter gilt (laut Weltbranchenverband International Federation of Robotics, IFR, sind in China 36 Prozent der weltweiten Industrieroboter installiert), hat als Covid-19-Erstbetroffener rasch reagiert. Bereits Anfang März 2020 wurde in Wuhan, dem frühen Epizentrum von Sars-Cov-2 (Severe acute respiratory syndrome Corona Virus 2), ein Krankenhaus eröffnet, in dem Roboter mit 5G-Funkkomunikation im Dauereinsatz sind, um Temperatur- und Blutsauerstoffgehalts-Messungen von Patienten durchzuführen und Medikamente zu verabreichen. Eingesetzt werden die Roboter ebenso, um Lebensmittel zuzubereiten und Speisen an das medizinische Personal zu servieren: Die Fertigungskapazität von rund 150 Portionen Reisauflauf pro Stunde entlastet das örtliche Kantinenpersonal.

In Krankenhäusern von Shenzhen, der modernen Metropole im Südosten Chinas, die Hongkong mit dem chinesischen Festland verbindet, sind Industrieroboter des Herstellers Ubtech modifiziert worden, um die Temperaturüberwachung von Patienten und Besuchern innerhalb wie außerhalb der Spitalsräume sicherzustellen, Handdesinfektionsmittel zu verteilen und Informationen über das Virus für ankommende Personen bereitzustellen. Einen anderen wichtigen Automatisierungsschritt im Kampf gegen die Krankheit und die Überbelastung medizinischen Personals setzt gerade ein Forschungsteam des Shenyang Institute of Automation der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Kurz vor dem Release steht ein hochsensibler Roboter, der ohne menschliches Zutun in der Lage ist, Mundabstriche zu entnehmen.